材料腐蝕與防護

1、材料腐蝕與防護 一、名詞解釋：1. 腐蝕：腐蝕是材料由于環(huán)境的作用而引起的破壞和變質(zhì)。2. 高溫腐蝕：在高溫條件下，金屬與環(huán)境介質(zhì)中的氣相或凝聚相物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而遭受破壞的過程稱為高溫氧化，亦稱高溫腐蝕。3. 極化：由于電極上有凈電流通過，電極電位（Et）顯著地偏離了未通凈電流時的起始電位（E0）的變化現(xiàn)象。4. 去極化：能消除或抑制原電池陽極或陰極極化過程的叫作去極化。5. 非理想配比：是指金屬與非金屬原子數(shù)之比不是準確的符合按化學(xué)分子式的比例，但仍保持電中性。6. 全面腐蝕: 全面腐蝕：指暴露于腐蝕環(huán)境中，在整個金屬表面上進行的腐蝕。7. 點腐蝕：（孔蝕）是一種腐蝕集中在金屬（合金）表面數(shù)十

2、微米范圍內(nèi)且向縱深發(fā)展的腐蝕形式，簡稱點蝕。8. 應(yīng)力腐蝕（SCC）：是指金屬材料在特定腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力共同作用下發(fā)生的脆性斷裂。9. 腐蝕疲勞：是指材料或構(gòu)件在交變應(yīng)力與腐蝕環(huán)境的共同作用下產(chǎn)生的脆性斷裂。10. 干大氣腐蝕：干大氣腐蝕是在金屬表面不存在液膜層時的腐蝕。11. 潮大氣腐蝕：指金屬在相對濕度小于100%的大氣中，表面存在看不見的薄的液膜層發(fā)生的腐蝕。12. 濕大氣腐蝕：是指金屬在相對濕度大于100%的大氣中，表面存在肉眼可見的水膜發(fā)生的腐蝕。13. 緩蝕劑：是一種當它以適當?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境（介質(zhì)）地，可以防止或減緩腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或復(fù)合物質(zhì)。14. 鈍化：電化學(xué)腐蝕的陽極過

3、程在某些情況下會受到強烈的阻滯，使腐蝕速度急劇下降，這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。15. 平衡電極電位（可逆電極電位）E：當金屬電極上只有惟一的一種電極反應(yīng)，并且該反應(yīng)處于動態(tài)平衡時，金屬的溶解速度等于金屬離子的沉積速度時，電極所獲得的不變電位值。16. 非平衡電極電位（不可逆電極電位）：金屬電極上可能同時存在兩個或兩個以上不同物質(zhì)參與的電化學(xué)反應(yīng)，當動態(tài)平衡時，電極上不可能出現(xiàn)物質(zhì)交換與電荷交換均達到平衡的情況，這種情況下的電極電位稱為非平衡電極電位。17. 穩(wěn)態(tài)電極電位：在一個電極表面上同時進行兩個不同的氧化、還原過程，當平衡時僅僅是電荷平衡而無物質(zhì)平衡時的電極電位。亦稱為開路電位，即外電流為零時

4、的電極電位（Ei=0），也可稱作自腐蝕電位，用ER表示。18. 析氫腐蝕：由氫去極化引起的金屬腐蝕稱為析氫腐蝕。19 電極：電子導(dǎo)體與離子導(dǎo)體構(gòu)成的體系?？煞譃閱坞姌O和多電極。20、 電極反應(yīng)：在金屬溶液的界面上進行的電化學(xué)反應(yīng)。21、 電極電位：電極反應(yīng)導(dǎo)致在金屬和溶液的界面上形成雙電層，雙電層兩側(cè)的電位差稱為電極電位。絕對電極電位無法測得，但可通過測定電池電動勢的方法測出其相對電極電位值。 1、 氫去極化反應(yīng)：以氫離子作為去極劑，在陰極上發(fā)生2H+2eH2的電極反應(yīng)。2、 腐蝕：腐蝕是材料由于環(huán)境的作用而引起的破壞和變質(zhì)。3、 研究材料腐蝕的重要性：（1）材料腐蝕給國民經(jīng)濟帶來巨

5、大損失；（2）腐蝕事故危及人身安全；（3）腐蝕耗費大量的資源和能源；（4）污染人類生存環(huán)境。4、 分類：（1）按腐蝕原理分類：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕；（2）按腐蝕形態(tài)分類：全面腐蝕和局部腐蝕；（3）按腐蝕環(huán)境分類：A、按環(huán)境種類：大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕、燃氣腐蝕、體內(nèi)腐蝕等等；B、按環(huán)境溫度：高溫和常溫腐蝕；C、按環(huán)境的濕潤程度：干腐蝕和濕腐蝕。5、 腐蝕控制的方法：（1）根據(jù)使用的環(huán)境，正確地選用金屬材料或非金屬材料；（2）對產(chǎn)品進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計，以減少產(chǎn)品在加工、裝配、貯存等環(huán)節(jié)中的腐蝕；（3）采用各種改善腐蝕環(huán)境的措施，如在封閉或循環(huán)的體系中使用緩蝕劑，以及脫氣、除氧和脫

6、鹽等；（4）采用電化學(xué)保護方法，包括陰極保護和陽極保護技術(shù)；（5）在基材上施加保護涂層，包括金屬涂層和非金屬涂層。第一章金屬與合金的高溫氧化1.0 基本概念1、 高溫氧化：在高溫條件下，金屬與環(huán)境介質(zhì)中的氣相或凝聚相物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而遭受破壞的過程稱為高溫氧化，亦稱高溫腐蝕。1.1 金屬高溫氧化的熱力學(xué)基礎(chǔ)1 金屬氧化的的熱力學(xué)判據(jù)： 1）如果Po2>Po2,則GT<0，反應(yīng)向生成MeO2方向進行；                

7、;          2）如果Po2<Po2，則GT>0，反應(yīng)向MeO2分解方向進行；                          3）如果Po2=Po2，則GT=0，金屬氧化反應(yīng)達到平衡。（GT=4.575T（lg Po2-lg Po2）,

8、 Po2  給定溫度下的MeO2的分解壓；Po2   給定溫度下的氧分壓）1.2 金屬氧化膜1、 氧化膜的形成：氧的吸附最初是氧分子在裸露金屬表面上松散的物理吸附，隨著氧分子的分解，變成緊密結(jié)合的化學(xué)吸附，接近于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)水平。金屬表面點陣缺陷的露頭處具有更大的吸附能力，促使氧化物首先于此生核，不斷長大直到完全覆蓋金屬表面，形成完整的氧化膜。2、 氧化膜生長：A、反應(yīng)物通過氧化膜擴散形式：（1）金屬離子單向向外擴散；（2）氧單向向外擴散；兩個方向的擴散；B、反應(yīng)物在氧化膜內(nèi)的傳輸途徑（1）通過晶格擴散；（2）通過晶界擴散；（3）同時通過晶格和晶界擴散。3、 氧化

9、膜具有保護作用的（充分）條件：（1）膜要致密、連續(xù)、無孔洞，晶體缺陷少；（2）穩(wěn)定性好，蒸氣壓低，熔點高；（3）膜與基體的附著力強，不易脫落；（4）生長內(nèi)應(yīng)力不；（5）與金屬基體具有相近的熱膨脹系數(shù)；（6）膜的自愈能力強。4、 金屬氧化膜完整的必要條件（P-B原理）：PBR 值大于1。PBR值大于1，則金屬氧化膜受壓應(yīng)力，具有保護性；當PBR值小于1時，金屬氧化膜受張應(yīng)力，它不能完全覆蓋在整個金屬的表面，生成疏松多孔的氧化膜，不具保護性。（PBR表示氧化時所生成的金屬氧化膜的體積與生成這些氧化膜所消耗的金屬的體積之比）1.3 氧化膜離子晶體缺陷1、 非理想配比晶體分為金屬過剩型氧化物（即n型半

10、導(dǎo)體）和金屬不足型氧化物（p型半導(dǎo)體）。1.4 高溫氧化動力學(xué)1、 氧化膜生長速率表示方法：金屬的氧化程度通常用單位面積上的重量變化W（mgcm2)來表示。有時也用氧化膜的厚度,或者系統(tǒng)內(nèi)氧分壓,或者氧的吸收量來表示。2、 金屬氧化恒溫動力學(xué)曲線：大體上分為直線、拋物線、立方、對數(shù)和反對數(shù)等三種規(guī)律。直線規(guī)律：氧化膜疏松，易脫落，不具有保護性；或者在反應(yīng)期間生成氣相或液相產(chǎn)物離開金屬表面。拋物線規(guī)律：在較寬的高溫范圍氧化時，其表面可形成致密的固態(tài)的氧化膜，氧化速度和膜的厚度成反比。1.5 影響金屬氧化速度的因素一、 合金元素的影響：1、 對金屬過剩型氧化膜的影響：（1）加入Li后，ei降低，導(dǎo)

11、電率降低； 增加，氧化速度增加；（2）加入Al后，ei濃度增加， 降低，氧化速度降低。2、 對金屬不足型氧化膜的影響：加入Li后導(dǎo)電率增加，而氧化速度降低；加入高價金屬Cr，氧化速度增加。3、 哈菲原子價法則：合金元素對氧化物晶體缺陷影響的規(guī)律稱為控制合金氧化的原子規(guī)律，亦稱為哈菲原子價法則。二、溫度對氧化速度的影響三、氣體介質(zhì)對氧化速度的影響1.6 合金氧化及抗氧化原理一、二元合金的幾種氧化形式（A-B為二元合金，A為基體，B為少量添加元素）1、 一種成分氧化（A、B兩組元和氧的親和力差異顯著時）：（1）少量添加元素B的氧化：分為選擇性氧化和內(nèi)氧化；（2）合金基體金屬氧化2、 合金兩種組分同

12、時氧化（合金中B組元的濃度較低，不足以形成B的選擇性氧化，而且A、B兩組元對氧的親和力相差不大）：（1）形成氧化物固溶體；（2）兩種氧化物互不溶解；（3）形成尖晶石氧化物。二、提高合金抗氧化性的途徑：1、減少基體氧化膜中晶格缺陷的深度；2、生成具有保護性的穩(wěn)定新相；3、通過選擇性氧化生成優(yōu)異的保護膜。4、向合金中加入熔點高、原子尺寸在的過渡元素，使其固溶于基體中，增加合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性；5、加入能在基體中形成惰性相的合金元素，減少合金表面的活化面積，降低合金的氧化反應(yīng)速度。 第二章金屬的電化學(xué)腐蝕2.1 腐蝕原電池1、 腐蝕電池與原電池的區(qū)別：原電池是能夠把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，作出有?/p>

13、功的裝置。而腐蝕電池是只能導(dǎo)致金屬破壞而不能對外作有用功的短路電池。2、 原電池組成：陰極、陽極、腐蝕介質(zhì)和外電路。3、 腐蝕電池的工作過程：（1）陽極過程：金屬溶解，以離子形式遷移到溶液中，同時把當量電子留在金屬上；（2）電流通路：電子通過電子導(dǎo)體（金屬）從陽極遷移到陰極，溶液中的陽離子通過離子導(dǎo)體從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，陰離子從陰極區(qū)向陽極區(qū)移動；（3）陰極過程：從陽極遷移過來的電子被電解質(zhì)介質(zhì)中能吸收電子的物質(zhì)（D）接受。4、 宏觀與微觀腐蝕電池：（1）宏觀電池（肉眼可分辨出電極極性）分為三類：1）不同的金屬浸在不同的電解質(zhì)溶液中；2）不同的金屬與同一電解質(zhì)溶液構(gòu)成的腐蝕電池；3）同一種金屬

14、浸入同一種電解質(zhì)溶液中，當局部的濃度（或溫度）不同是地構(gòu)成的腐蝕電池，通常稱作濃差電池。（2）微觀電池：金屬化學(xué)成分不均勻、金屬組織的不均勻以及金屬表面的物理狀態(tài)不均勻都可以形成微觀電池。2.2 電極與電極電位1、 平衡電極電位（可逆電極電位）E：當金屬電極上只有惟一的一種電極反應(yīng)，并且該反應(yīng)處于動態(tài)平衡時，金屬的溶解速度等于金屬離子的沉積速度時，電極所獲得的不變電位值。2、 非平衡電極電位（不可逆電極電位）：金屬電極上可能同時存在兩個或兩個以上不同物質(zhì)參與的電化學(xué)反應(yīng)，當動態(tài)平衡時，電極上不可能出現(xiàn)物質(zhì)交換與電荷交換均達到平衡的情況，這種情況下的電極電位稱為非平衡電極電位。3、 穩(wěn)態(tài)電極電位

15、：當金屬電極上只有惟一的一種電極反應(yīng)，并且該反應(yīng)處于動態(tài)平衡時，金屬的溶解速度等于金屬離子的沉積速度時，電極所獲得的不變電位值。4、 標準電極電位：是指參加電極反應(yīng)的物質(zhì)都處于標準狀態(tài)，即25，離子活度為1，分壓為 Pa時測得的電勢（氫標電極為參比電極）。5、 常用參比電極：標準氫電極、銅/硫酸銅電極、甘汞電極和銀-氯化銀電極。2.3 極化1、極化：由于電極上有凈電流通過，電極電位（Et）顯著的偏離了未通凈電流的起始電位（E0）的變化現(xiàn)象。（陽極電位向正方向移動，即電位增大；陰極電位向負的方向移動，即電位降低。）2、過電位：由于有電流通過而發(fā)生的電極電位偏離于原電極電位Ei=0的變化值。3、

16、陽極極化：通陽極電流電極電位向正的方向變化的現(xiàn)象原因：（1）活化極化（電化學(xué)極化）：金屬離子進入到溶液里的速度小于電子從陽極遷移到陰極的速度，則陽極上有過多的正電荷金屬離子的積累，由此引起電極雙電層上的負電荷減少，于是陽極電位就向正方向移動，產(chǎn)生陽極極化。（2）濃差極化：進入到溶液中金屬離子向遠離陽極表面的溶液擴散緩慢，使陽極附近的金屬離子濃度增加，阻礙金屬繼續(xù)溶解，使電極電位往正向移動。（3）電阻極化:在陽極過程中，由于某種機制在陽極表面形成了鈍化膜，陽極過程受到了阻礙，使得金屬的溶解速度顯著降低，此時的陽極電位劇烈地往正向移動。4、 陰極極化：通陰極電流電極電位向負方向移動的現(xiàn)象。原因：（

17、1）陰極活化極化（電化學(xué)極化）：由陽極遷移來的電子過多，由于某種原因陰極接受電子的物質(zhì)與電子結(jié)合的速度進行得很慢，使陰極積累了剩余電子，電子密度增高，結(jié)果使陰極電位向負方向移動，產(chǎn)生陰極極化。（2）陰極濃差極化：陰極附近參與反應(yīng)的物質(zhì)或反應(yīng)產(chǎn)物擴散較慢引起陰極過程受阻，造成陰極電子堆積，使陰極電位向負方向移動，產(chǎn)生極化。5、 極化曲線：表示電極電位和電流之間關(guān)系的曲線。極化曲線可分為表觀極化曲線和理想極化曲線。理想極化曲線是以單電極反應(yīng)的平衡電位作為起始電位的極化曲線。實驗測得的腐蝕電位與外加電流之間的關(guān)系曲線稱為表觀極化曲線或?qū)崪y極化曲線。其起始電位只能是非平衡電極電位而不能是平衡電極電位。

18、6、 極化曲線測定方法：穩(wěn)態(tài)法和暫態(tài)法。穩(wěn)態(tài)法是指測量時與每一個給定電位對應(yīng)的響應(yīng)信號（電流）完全達到穩(wěn)定不定的狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)法按其控制方法分恒電位法和恒電流法。7、 陽極極化曲線：（分為四個階段：A-B區(qū)為活性溶解區(qū)；B-C區(qū)為活化-鈍化過渡區(qū)；C-D區(qū)為鈍化區(qū)或穩(wěn)定鈍化區(qū)；D-E區(qū)為過鈍區(qū)）2.4 去極化1、 對腐蝕電池陰極極化起去極化作用的叫陽極去極化，對陰極起去極化作用的叫陰極去極化。凡是在電極上能吸收電子的還原反應(yīng)都能起到去極化作用。陰極去極化反應(yīng)一般有下列幾種類型：（1）陽離子還原反應(yīng)；（2）析氫反應(yīng)；（3）陰離子的還原反應(yīng)；（4）中性分子的還原反應(yīng)；（5）不溶性膜或沉積物的還原反應(yīng)。

19、2 、氫去極化反應(yīng)：以氫離子作為去極劑，在陰極上發(fā)生2 +2eH2的電極反應(yīng)。析氫腐蝕：由氫去極化引起的金屬腐蝕。注：當金屬（陽極）電位小于-0.413V時，都有可能發(fā)生氫去極化腐蝕。3、析氫反應(yīng)步驟：（1）水化氫離子向電極擴散并在電極表面脫水： H2 H2；（）氫離子與電極表面的電子結(jié)合（放電）形成原子氫，吸附在電極表面上： （）吸附在電極表面的原子與剛發(fā)生放電的活性原子結(jié)合成H2分子：（吸）活性H2（吸附）（）氫原子形成氣泡從表面逸出。4提高析氫過電位的措施：（1）加入析氫過電位高的合金元素；（2）提高金屬的純度，消除或減少雜技；（3）加入陰極緩蝕劑提高陰極析氫過電位。5、 氧去極化腐蝕（

20、即吸氧腐蝕） 當電解質(zhì)溶液中有氧存在時，在陰極上發(fā)生氧去極化反應(yīng)。（1）在中性或堿性溶液中： ；在酸性溶液中： 由此引起陽極金屬不斷溶解的現(xiàn)象稱為氧去極化腐蝕。當原電池的陽極電極電位較氧電極電位負時，既 ，才有可能發(fā)生氧去極化腐蝕。氧去極化的陰極極化曲線。由于控制因素不同，分為四部分：（）陰極過程由氧離子化反應(yīng)控制，既 。（）陰極過程由氧的擴散過程控制，既 。（）陰極過程由氧的離子化反應(yīng)與氧的擴散過程混合控制，既 。（）陰極過程由氧去極化及氫去極化共同控制。、 影響氧去極化腐蝕的因素，多數(shù)情況下，發(fā)生氧去極化腐蝕主要由擴散過程控制。腐蝕電流受氧去極化反應(yīng)的極限電流密度。因此有影響極限擴散電流密

21、度的因素均能影響氧去極化腐蝕。（1）溶液中的溶解氧濃度；（2）攪拌或溶液流速；（3）溫度；（4）溶液濃度。2.5 腐蝕極化圖1、 不考慮電位隨電流變化細節(jié)，將兩電極反應(yīng)所對應(yīng)的陰極、陽極極化曲線簡化成直線畫在一張圖上，這種簡化了的圖稱為伊思文極化圖。上下直線分別為陽、陰極極化曲線。如圖2-26。2 在伊文思腐蝕圖中，陽極極化率為 陰極極化率為 .若考慮歐姆壓降，且腐蝕電流為I時：陽極極化的電位降為 ： = ；陰極極化電位降為 ： ；用Pa  Pc分別表示陽極和陰極的極化率時，則有Pa= /I,Pc= /I;歐姆壓降為 =IR，則腐蝕電池的總壓降為 ，則有I=（ ）/（Pa+Pc+R）

22、當電解質(zhì)溶液的電阻很小時，歐姆電阻可以忽略不計，則腐蝕速度可以達到最大，即R0時，IImax，則 Imax=（ ）/（Pa+Pc）3、 腐蝕控制因素：（1）初始電位差與腐蝕電流的關(guān)系：當腐蝕電池的電阻趨近于零且其他條件相同地，腐蝕電池的初始電位差愈大，其腐蝕電流愈大。反之，其腐蝕電流愈小。（2）極化率與腐蝕電流關(guān)系：初始電位一定時，極化率愈小腐蝕電流愈大，反之，電流愈小。（3）氫過電位與腐蝕速度的關(guān)系：陰極析氫過電位的大小與陰極電極材料的性能及表面狀態(tài)有關(guān)，即在不同金屬表面上氫過電位不同2.6 金屬的鈍化1、 金屬的鈍化：電化學(xué)腐蝕的陽極過程在某些情況下會受到強烈的阻滯，使腐蝕速度急劇下降，這

23、種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。金屬（合金）鈍化后所具有的耐蝕性稱為鈍性。2、 鈍化原因：（1）化學(xué)鈍化，由強氧化劑（鈍化劑）引起的；（2）電化學(xué)鈍化，即外加電流的陽極極化產(chǎn)生鈍化。3  孔蝕電位：鈍化膜穿孔發(fā)生溶解所需要的最低電位值稱為孔蝕臨界電位，亦稱孔蝕電位，擊穿電位,孔蝕電位越正，發(fā)生孔蝕越困難。4  鈍化理論：（1）成相膜理論：這種理論認為，金屬陽極溶解時，表面形成一層極薄的、致密的、覆蓋性良好的固體產(chǎn)物膜。這層膜構(gòu)成獨立的固相，由于成相膜是不溶性的，對膜下金屬起保護作用。（2）吸附理論：這種理論認為，金屬鈍化是由于在金屬表面吸附了氧或含氧粒子，使得金屬表面不飽和價鍵被飽和，

24、從而提高陽極反應(yīng)的活化能，降低金屬表面的活化能力，因而推動活性而發(fā)生了鈍化。2.7 析氧腐蝕與吸氧腐蝕的比較比較項目析氫腐蝕吸氧腐蝕去極化劑性質(zhì)帶電氫離子，遷移速度和擴散能力都很大中性氧分子，只能靠擴散和對流傳輸，擴散對流速度緩慢去極化劑濃度濃度大，酸性溶液中H+放電，中性或堿性溶液中H2O作去極化劑濃度不大，其溶解度通常隨溫度升高和鹽濃度增大而減小陰極控制原因主要是活化極化主要是濃差極化陰極反應(yīng)產(chǎn)物以氫氣泡逸出，電極表面溶液得到附加攪拌產(chǎn)物OH只能靠擴散或遷移離開，無氣泡逸出，得不到附加攪拌第三章 全面腐蝕與局部腐蝕3.0 全面腐蝕與局部腐蝕1、 根據(jù)金屬的腐蝕形態(tài)，腐蝕可分為：全面腐蝕和局

25、部腐蝕。2、 全面腐蝕分均勻腐蝕與不均勻腐蝕。根據(jù)局部腐蝕的形態(tài)、位置、機理，可分為多種類型。主要的局部腐蝕：點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕、磨損腐蝕、腐蝕疲勞3.1 全面腐蝕1、 全面腐蝕：指暴露于腐蝕環(huán)境中，在整個金屬表面上進行的腐蝕。2、 全面腐蝕進行的快慢學(xué)用均勻腐蝕速度來表示，有重量法和深度法。3、 全面腐蝕的危害和控制：（1）危害：全面腐蝕往往造成金屬的大量損失，但這種腐蝕便于觀察，腐蝕程度也容易測定和預(yù)估，通常不會引起突然事故，造成的危害較小。（2）控制：為了控制全面腐蝕，首先要弄清楚造成腐蝕的性質(zhì)（化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕），在工程設(shè)計中，選用合適的材料或

26、保護性覆蓋層，留足腐蝕裕量。對于電化學(xué)腐蝕造成的全面腐蝕，也可以選用緩蝕劑及電化學(xué)保護方法。3.2 點腐蝕1、 點腐蝕（孔蝕）是一種腐蝕集中在金屬（合金）表面數(shù)十微米范圍內(nèi)且向縱深發(fā)展的腐蝕形式，簡稱點蝕。2、 點蝕的形貌：點蝕表面直徑等于或小于它的深度。一般只有幾十微米。3、 點蝕發(fā)生的條件：（1）表面易生成鈍化膜的金屬材料；（2）在有特殊離子的介質(zhì)中易發(fā)生點蝕；（3）電位大于點蝕電位（Ebr）易發(fā)生腐蝕(點蝕要滿足材料，介質(zhì)和電位三個方面條件)4  點蝕電位Ebr和保護電位Ep是表征金屬材料點蝕敏感性的基本電化學(xué)參數(shù)，把具有活化-鈍化轉(zhuǎn)變行為的陽極極化曲線劃分為三個電位區(qū)：（1）

27、E>Ebr，將形成新的點蝕孔，已有的點蝕孔繼續(xù)長大；（2）Ebr>E>Ep，不會形成新的點蝕孔，但原有的點蝕孔將繼續(xù)長大；（3）EEp，原有的點蝕孔全部鈍化，不會形成新的點蝕孔。所以Ebr值越正耐點蝕性能越好，Ep，Ebr 值越是接近，說明鈍化膜的修復(fù)能力愈強。5、 點蝕源形成的孕育期：形成點蝕源所需要的時間為誘導(dǎo)時間，稱為孕育期。（點蝕包括點核的形成到金屬表面出現(xiàn)宏觀可見的蝕孔，蝕孔出現(xiàn)的特定點稱為點蝕源。）6、 點蝕機理：（1）第一階段蝕孔成核（發(fā)生）：鈍化膜破壞理論和吸附理論；（2）第二階段蝕孔生長（發(fā)展）：“閉塞電池” 的形成為基礎(chǔ)，并進而形成“活化鈍化腐蝕電池”自催

28、化作用。7、 影響點蝕的因素：合金成分、表面狀態(tài)及介質(zhì)的組成，pH值、溫度等，都是影響點蝕的主要因素。（1）材料因素 合金元素；熱處理；（2）環(huán)境因素 鹵素；溶液中其他離子的作用；溶液pH值；溫度；介質(zhì)流動。8、 預(yù)防點蝕的措施：（1）加入抗點蝕的合金元素；（2）電化學(xué)保護：在外加電流作用下，將金屬的極化電位控制在保護電位Ep之下；（3）使用緩蝕劑。3.3 縫隙腐蝕1、 縫隙腐蝕是指腐蝕介質(zhì)侵入構(gòu)件的縫隙之中，使縫內(nèi)金屬產(chǎn)生的加速腐蝕。2、 腐蝕機理：帶有縫隙的金屬構(gòu)件在電解液中的陽極溶解和陰極還原在腐蝕初期于縫內(nèi)、縫外是均勻進行的，由于縫隙本身的閉塞作用，使得縫內(nèi)溶液的溶解氧（或其它氧化劑）

29、得不到補充，于是形成閉塞，還原反應(yīng)在供氧較充分的縫隙外部進行，縫隙內(nèi)部卻集中發(fā)生氧化反應(yīng)?？p內(nèi)金屬腐蝕溶解，使金屬離子于此處濃集，為保護電中性，縫外的氯離子等定向遷移并進入縫內(nèi)，象孔蝕那樣在縫內(nèi)形成高濃度氯化物，它們的水解又使得縫內(nèi)溶液酸化，從而加速了腐蝕進程。所以，縫蝕過程也是一個閉塞電池的自催化過程。其機理與孔蝕的極為相似，區(qū)別主要在于腐蝕初期，縫蝕發(fā)生在既存的縫隙之間，而孔蝕卻發(fā)生在自己開掘的蝕孔內(nèi)。3、 孔蝕與縫蝕的比較：孔蝕與縫蝕有許多相似之處，但二者也有區(qū)別：（1）縫蝕在所有介質(zhì)中，幾乎所有金屬都可能發(fā)生，而孔蝕通常局限于含有活性陰離子的介質(zhì)且多與易鈍化金屬或合金有關(guān)。（2）二者在

30、形成過程不同?？p蝕發(fā)生在既存的縫隙之間，加速腐蝕發(fā)生在腐蝕早期；孔蝕則起源于金屬表面的腐蝕，通過一段腐蝕過程逐漸形成閉塞電池，加速腐蝕發(fā)生相對較晚。（3）在同樣的試驗條件下，縫蝕較孔蝕易發(fā)生，在腐蝕電位與保護電位之間，對孔蝕而言，原有的蝕孔可以發(fā)展，但不產(chǎn)生新的蝕孔，而對于縫蝕，除已形成的蝕坑可以擴展以外，新的蝕坑仍會發(fā)生。（4）從形貌上看，縫蝕較廣而淺，孔蝕較窄而深。（注：本課本里沒有）4、 預(yù)防措施：（1）合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計；（2）用墊片；（3）采用陽極保護，但電位低于保護電壓；（4）選擇耐縫蝕材料。3.4 晶間腐蝕1、 晶間腐蝕是金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中，沿著材料的晶界發(fā)生的一種局部腐蝕。

31、2、 產(chǎn)生條件：（1）組織因素 晶界與晶內(nèi)的物理化學(xué)狀態(tài)及化學(xué)成分不同，導(dǎo)致其電化學(xué)性質(zhì)不均勻。（2）環(huán)境因素 腐蝕介質(zhì)能顯示出晶粒與晶界的電化學(xué)不均勻性。3、 腐蝕機理：（1）貧化理論：晶間腐蝕是由于晶界析出新相，造成晶界附近某一成分的貧乏化。（2）晶間雜質(zhì)偏聚或第二相析出理論。4、 影響因素：（1）加熱溫度與時間；（2）合金成分。碳： 奧氏體不銹鋼中的含碳量愈高，晶間腐蝕越是嚴重；鉻：可提高不銹鋼晶間腐蝕的穩(wěn)定性；鎳：增加不銹鋼晶間腐蝕敏感性；鈦鈮：強碳化物生成元素，可在高溫時形成穩(wěn)定的碳化物，減少了碳在回火時的析出，防止了鉻的貧化。5、 防止措施：（1）降低含碳量；（2）加入固定碳的合金元素；（3）固溶處理，使碳化物不析出或少析出；（4）采用雙相鋼。3.5 選擇腐蝕1、 選擇性腐蝕是指多元合金中較活潑或負電性金屬的優(yōu)先溶解。選擇性腐蝕發(fā)生在二元或多元固溶體合金中，電位較高的組元為陰極，電位較低的為陽極，組成腐蝕