第二章影響腐蝕的結(jié)構(gòu)因素課件

第二章影響腐蝕的結(jié)構(gòu)因素2.1力學因素2.2表面狀態(tài)與幾何因素2.3異種金屬組合因素2.4焊接因素12.1力學因素2.1.1應(yīng)力腐蝕破裂(StressCorrosionCracking)

金屬結(jié)構(gòu)在拉應(yīng)力和特定腐蝕環(huán)境共同作用下引起的破裂2應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件應(yīng)力腐蝕是應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)綜合作用的結(jié)果應(yīng)力必須是拉應(yīng)力環(huán)境因素：黃銅-氨溶液；奧氏體不銹鋼-CI-溶液；碳鋼-OH-溶液等32.應(yīng)力腐蝕破裂速度與裂紋形貌SCC過程的三個階段：

I：腐蝕引起裂紋或蝕坑的階段（潛伏期或誘導期）

II：裂紋擴展階段

III：破裂期

SCC斷裂速度約為0.01~3mm/h裂紋的形貌：4應(yīng)力腐蝕機理

解釋SCC機理的學說很多：電化學陽極溶解理論氫脆理論膜破裂理論化學脆化-機械破裂兩階段理論腐蝕產(chǎn)物楔入理論應(yīng)力吸附破裂理論5電化學陽極溶解理論：腐蝕沿“活性途徑”，在陽極侵蝕處形成狹小的裂紋或蝕坑↓裂紋內(nèi)部與金屬表面構(gòu)成腐蝕電池↓活性陰離子進入裂紋或蝕坑內(nèi)部↓濃縮的電解質(zhì)溶液水解酸化↓裂紋尖端的陽極快速溶解↓裂紋不斷擴展直至破裂6防止和減輕應(yīng)力腐蝕的途徑：消除環(huán)境、應(yīng)力和冶金三個方面的一切有害因素（1）降低設(shè)計應(yīng)力，使最大有效應(yīng)力或應(yīng)力強度降低到臨界值以下；7防止和減輕應(yīng)力腐蝕的途徑：（2）合理設(shè)計與加工，減少局部應(yīng)力集中。選用大的曲率半徑采用流線型設(shè)計關(guān)鍵部位適當增厚（或改變結(jié)構(gòu)型式）焊接接構(gòu)采用對接等等8具體示例91011防止和減輕應(yīng)力腐蝕的途徑：（3）采用合理的熱處理方法消除殘余應(yīng)力，或改善合金的組織結(jié)構(gòu)以降低對SCC的敏感性采用退火處理消除內(nèi)應(yīng)力對高強度鋁合金，通過時效處理，改善合金的微觀結(jié)構(gòu)，避免晶間偏析物的形成，提高SCC的敏感性（4）其他方法合理選材去除介質(zhì)中的有害成分添加緩蝕劑采用陰極保護122.1.2腐蝕疲勞腐蝕疲勞的概念：

腐蝕介質(zhì)和變動負荷聯(lián)合作用而引起金屬的斷裂破壞腐蝕疲勞的特點：沒有腐蝕介質(zhì)的限定裂紋多為穿晶型，分枝較少斷面大部分被腐蝕產(chǎn)物所覆蓋，小部分呈粗糙的碎裂狀影響因素：

pH值；含氧量；溫度；變動負荷的性質(zhì)；交變應(yīng)力的幅度、頻率等132.1.2腐蝕疲勞4、腐蝕疲勞機理：腐蝕疲勞是一個力學-電化學過程。5、防護方法：通過改變設(shè)計和正確的熱處理方法降低部件的應(yīng)力鍍層（鋅、鎘）加緩蝕劑表面處理陰極保護142.1.3磨損腐蝕1、定義腐蝕性流體與金屬構(gòu)件以較高速度做相對運動而引起的金屬腐蝕損壞2、分類湍流腐蝕；空泡腐蝕；微振腐蝕3、防護合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計正確的選擇材料適當?shù)耐繉雨帢O保護15湍流腐蝕機理高速流體擊穿了緊貼金屬表面的邊界液膜，加速了去極劑的供應(yīng)和陰、陽極腐蝕產(chǎn)物的遷移，使陰、陽極的極化作用減??；高速湍流對金屬表面產(chǎn)生了附加的剪切力，16空泡腐蝕機理流速足夠高時，液體的靜壓力將低于液體的蒸汽壓，使液體蒸發(fā)在低壓區(qū)形成氣泡，高壓區(qū)壓過來的流體使氣泡崩潰，產(chǎn)生的沖擊波強烈的錘擊金屬表面，破壞表面膜，使膜下金屬的晶粒產(chǎn)生龜裂和剝落。172.2表面狀態(tài)與幾何因素2.2.1孔蝕18孔蝕的電化學測量方法孔蝕電位自鈍化電位電位>孔蝕電位時：發(fā)生孔蝕孔蝕電位>電位>自鈍化電位：不產(chǎn)生新的蝕核，原有蝕孔點繼續(xù)發(fā)展電位<自鈍化電位：保持鈍態(tài)19防止孔蝕的方法降低材料的有害雜質(zhì)的含量加入適量的能提高抗孔蝕能力的合金元素改善熱處理溫度降低介質(zhì)中活性陰離子濃度結(jié)構(gòu)設(shè)計時消除死區(qū)防止溶液中有害物質(zhì)濃縮陰極保護202.1.2縫隙腐蝕1、原理：當金屬與金屬或金屬與非金屬之間存在很小的縫隙時,縫內(nèi)介質(zhì)不易流動而形成滯留狀態(tài),促使縫隙內(nèi)的金屬加速腐蝕212.1.2縫隙腐蝕2、縫隙腐蝕的防止方法：結(jié)構(gòu)設(shè)計：在結(jié)構(gòu)設(shè)計上避免形成縫隙和能造成表面沉積的幾何構(gòu)形盡量避免積液和死區(qū)結(jié)構(gòu)能夠妥善排流，有利于沉積物及時清除（或采用固體填充，將縫隙填實）選材：采用耐縫隙腐蝕的材料其他：采用陰極保護

222.3異種金屬組合因素232.3.1電偶腐蝕的原理242.3.2面積比與“有效距離”SK/SA↑，陽極金屬的腐蝕速度↑有效距離：陽極腐蝕主要集中在接合處附近，離接合處越遠則，腐蝕電流越小，超過一定范圍，電偶效應(yīng)幾乎為零。

有效距離與腐蝕電池的電動勢、溶液的電導率、接合處的幾何形狀有關(guān)252.3.3防止電偶腐蝕的途徑選擇相容性材料電偶序中相隔距離比較近的材料，相容性較好合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計

盡量避免小陽極大陰極的結(jié)構(gòu)不同金屬的部件彼此絕緣插入第三種金屬（或采用鍍層過渡）陽極部件易更換，或適當增厚262.4焊接因素

2.4.1焊接缺陷與腐蝕1、焊接缺陷：焊瘤；咬邊；飛濺；電弧熔坑272.4.1焊接缺陷與腐蝕2、異種金屬焊接在腐蝕環(huán)境中，由于存在電位差，構(gòu)成電偶腐蝕。選用比母材電位更高的金屬做焊條3、焊接殘余應(yīng)力4、焊接熱影響區(qū)當金屬中含有大量合金元素時，易發(fā)生焊縫晶間腐蝕28

在焊接過程中，焊件體積變化受阻產(chǎn)生高溫區(qū)金屬內(nèi)部產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，低溫區(qū)金屬內(nèi)部產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力焊接應(yīng)力僅是局部效應(yīng)（降低焊接殘余應(yīng)力，防止應(yīng)力腐蝕破裂）29結(jié)束語當你盡了自己的最大努力時，失敗也是偉大的，所以不要放棄，堅持就是正確的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDo