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腐蚀环境种类

腐蚀环境种类
腐蚀环境种类

环境种类

大气腐蚀环境

1.农村大气农村大气是最洁净的大气,空气中不含强烈的化学污染,主要含有有机物和无机物尘埃等。影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差.

2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染,如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。实际上,很多大城市往往也是工业城市,或者是海滨城市,所以大气环境污染的相当复杂。

3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物,所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。他们易溶于水,形成的水膜成为强腐蚀介质,加速金属的腐蚀。随着大气相对湿度和温差的变化,这种腐蚀作用更强。很多石化企业和钢铁企业往往非常大,可以形成一个中等城市规模,大气质量相当差,对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。

4.海洋大气其特点是空气湿度大,含盐分多。暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜,引起腐蚀。在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。同时尘埃、微生物在金属表面的沉积,会增强环境的腐蚀性。所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气,包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。风浪大时,大气中的水分含盐量高,腐蚀性增加。据研究,离海平面7~8m处的腐蚀最强,在此之上越高腐蚀性越弱。雨量的大小也会影响腐蚀,频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物,腐蚀会减轻。相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。一般热带腐蚀性最强,温带次之,两级最弱。中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥,地处亚热带海洋性季风气候。

5.处于海滨的工业大气环境,属于海洋性工业大气,这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质,又含有海洋环境的海盐粒子。2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。

淡水腐蚀环境

混凝土碳化模型

国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。

灰色理论

它是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。传统的系统理论,大部研究那些信息比较充分的系统。对一些信息比较贫乏的系统.利用黑箱的方法,也取得了较为成功的经验。但是,对一些内部信息部分确知、部分信息不确知的系统,却研究得很不充分。这一空白区便成为灰色系统理论的诞生地。在客观世界中,大量存在的不是白色系统(信息完全明确)也不是黑色系统(信息完全不明确),而是灰色系统。因此灰色系统理论以这种大量存在的灰色系统为研究而获得进一步发展。

基本观点

(1)灰色系统理论认为,系统是否会出现信息不完全的情况、取决于认识的层次、信息的层次和决策的层次,低层次系统的不确定量是相当的高层次系统的确定量,要充分利用已知的信息去揭示系统的规律。灰色系统理论在相对高层次上处理问题,其视野较为宽广;

(2)应从事物的内部,从系统内部结构和参数去研究系统。灰色系统的内涵更为明确具体;

(3)社会、经济等系统,一般不存在随机因素的干扰,这给系统分析带

来了很大困难,但灰色系统理论把随机量看作是在一定范围内变化的灰色量,尽管存在着无规则的干扰成分.经过一定的技术处理总能发现它的规律性;

(4)灰色系统用灰色数、灰色方程、灰色矩阵、灰色群等来描述,突破

了原有方法的局限.更深刻地反映了事物的本质;

(5)用灰色系统理论研究社会经济系统的意义,在于一反过去那种纯粹

定性描述的方法,把问题具体化、量化,从变化规律不明显的情况中找出规律,并通过规律去分析事物的变化和发展。例如人体本身就是一个灰色系统,身高、体重、体型等是已知的可测量的指属于白色系统,而特异功能、穴位机理、意识流等又是未知的难以测量的,属黑色系统,介于此间便属灰色系统。体育领域也是一个巨大的灰色系统,可以用灰色系统理论来进行研究。

GB/T 15957-1995《大气环境腐蚀性分类》针对普通碳钢在不同的大气环境下的腐蚀类型及其相对湿度、空气中的腐蚀物质的对应关系作了规定。他可以作为碳钢结构在各种大气环境选择防腐蚀涂料系统的依据。桥梁的腐蚀环境主要是大气腐蚀,涉及所有的大气腐蚀类型,其中腐蚀性最强的主要是工业大气和海洋大气。所以该标准可以作为桥梁涂装方案设计时的参考引用标准。

腐蚀气体分级

注:当大气中同时含有多种腐蚀气体时,腐蚀级别取最高的一种或几种为基准。

大气中腐蚀气体的腐蚀程度

目前,己经有大量的文献资料对于建筑物的服役环境进行了分类,分类的结果也各不相同。

《结构可靠度理论》将环境分为自然环境、使用环境等,但这种分类方法的缺点是不能根据环境类别明确确定出环境对于结构的作用。在后续的研究中,不太容易根据环境类别量化其对结构的影响。

《混凝土结构耐久性》将结构所处环境分为大气环境、海洋环境、土壤环境、工业环境等。不同环境类别,对结构的影响因素也不相同。比如在大气环境中要考虑二氧化碳、水汽的影响,而在工业环境中,则要考虑工业废渣、废水的影响等。

《混凝土结构的耐久性设计方法》根据结构工作环境情况、破损机理、形态,以及国内各行业传统经验,将混凝土结构的工作环境分为六大类:大气环境、土壤环境、海洋环境、受环境水影响的环境、化学物质侵蚀环境、特殊环境。

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)将混凝土服役环境分为五大类:室内正常环境;室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境;严寒和寒冷地区的露天环境、与侵蚀性的水或土壤直接接触的环境;使用除冰盐的环境;严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境;滨海室外环境;海水环境;受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。

《混凝土结构耐久性评定标准》(送审稿)在耐久性评定中将环境分为一般环境和大气污染环境两个类

别。在每个类别中又具体细分为一般室外、潮湿环境、高温环境、干湿交替等等。

欧洲混凝土协会CEB-FIB模式规范中将工作环境按暴露等级分为:(1)干燥环境;(2)潮湿环境;(3)有霜冻和除冰盐的潮湿环境;(4)海水环境;(5)侵蚀性化学环境。其他各国的结构设计规范中对工作环境等级的划分也不太相同。美国ACI-318-92规范对环境条件划分为暴露于冻结和解冻环境、暴露于碳酸盐环境和防止钢筋锈蚀的要求。在这几类中还可以细分。英国混凝土结构规范(BS8110-89)将暴露条件分为轻微、中等、严重、很严重和极严重5个等级。比较上述的环境类别划分方法,可以看出,CEB-FIP划分方法的优点是能根据环境类别比较容易得出环境作用效应。

环境作用分类

环境作用可以分为物理作用、化学作用、生物作用,这是按作用的反应性质来分类的。物理作用通常包括干湿交替、水的渗透、冻融交替等,化学作用有水解反应、硫酸盐反应、氯离子渗透等,生物作用则有菌类的侵蚀等。但通常情况下,对结构有显著影响的作用并不多,有以下几种:混凝土的碳化、氯离子侵蚀、冻融循环、化学侵蚀等。混凝土碳化是指大气中的二氧化碳或某些酸性气体与暴露在空气中的混凝土表面接触并且不断向混凝土内部扩散,与其中碱性水化物反应的多相物理化学过程。混凝土碳化将导致钢筋锈蚀、混凝土保护层开裂、钢筋与混凝土之间粘结破坏、结构耐久性降低等不良后果。因此,进行混凝土碳化研究,对于钢筋混凝土结构的耐久性研究具有重要意义。在碳化引起钢筋锈蚀中,环境中的二氧化碳、温度和湿度的变化起到关键作用。工业大气环境下,由于生产中会排放一些废气和烟气,空气中的二氧化碳和某些酸性气体含量较高,而且浓度分布不均匀。同时,生产工艺流程造成的局部环境气候差异也很大,特别在干湿交替、高温环境、潮湿环境下,由碳化引起钢筋锈蚀的情况比较严重。

()l混凝土碳化研究

近年来,对混凝土碳化的研究主要集中在混凝土碳化的影响因素及控制措施、碳化深度计算方面。混凝土碳化的经典理论是基于Fick第一扩散定律的碳化模型,这一模型认为混凝土碳化深度与时间的平方根成正比,目前已被大量实验和工程现场调查所证实。收集了国内外长期暴露试验与实际工程调查的碳化数据64组,将实测数据换算成同一标准环境,以抗压强度为主要参数,结合环境和使用条件给出了大气环境下混凝土碳化深度的预测模型。

式中:X c(t)为碳化深度(mm);k为碳化系数;K j为角部修正系数,角部取K j=1.15,非角部K j=1.0;Kco2为CO2浓度影响系数;K p为浇筑面修正系数,对浇筑面取K p=1.13;Ks为工作应力影响系数,受压时取1,受

拉时取1.12,RH为环境相对湿度(%);T为环境温度(℃);f cuk为混凝土强度标准值(MPa);t为结构使用年限(年)。

《气候条件对混凝土碳化速度的影响》人工气候环境的温度、相对湿度对混凝土碳化的影响进行了试验研究。研究结果表明,环境温度、湿度气候条件、混凝土水灰比对混凝土碳化速度均有显著的影响,其影响程度分别为环境温度最高,混凝土水灰比次之,环境相对湿度较低。混凝土碳化速度与环境温度成正比,而与环境湿度成反比。在10℃-60℃范围内,随着环境温度的升高混凝土碳化速度增大,反之随着环境温度下降混凝土碳化速度减小;在45%-95%相对湿度范围内,随着环境相对湿度的升高混凝土碳化速度减小,反之随着环境相对湿度的降低混凝土碳化速度增大。在基于混凝土碳化机理的基础上,通过回归分析建立了考虑环境温湿度气候条件的混凝土碳化速度预测模型。

碳化深度与碳化龄期的幂函数关系:D=xt b

大气腐蚀环境分类

大气腐蚀环境分类 材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度差异很大,例如,距海24.3米处的钢腐蚀速度为距海243.8米处的大约12倍。试验表明,若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1,则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4.3,广州城市为23.9,湛江海边为29.4,相差近30倍。因此,在防腐蚀工程设计和制定产品环境适应性指标时,均需按大气腐蚀环境分类进行。 大气环境分类一般有两种方法,一种是按气候特征划分,即自然环境分类;另一种是按环境腐蚀严酷性划分。后者更接近于应用实际而被普遍采用。国际标准ISO9223~9226便是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间进行分类。将大气按腐蚀性高低分为5类,即: C1:很低 C2:低 C3: 中 C4:高 C5:很高 在涂料界,国际标准化组织又颁布了更有针对性的标准:ISO12944-1~ 8:1998 《色漆和清漆─保护漆体系对钢结构的防腐保护》(Paints and varnishes ─ Corrosion protection of steel structures by protective paint systems)[。这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性国际标准。目前,在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校,在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。标准共分八个部分: 第1部分总则 第2部分环境分类 第3部分设计上的考虑 第4部分表面类型与表面处理 第5部分保护漆体系、 第6部分试验方法 第7部分涂漆工艺 第8部分新工程和维护工作规范的制定。

腐蚀的基本类型

腐蚀的基本类型 论文导读:而引起的变质和破坏统称为腐蚀。材料腐蚀的现象和机理比较复杂。腐蚀控制技术涉及面广。腐蚀控制,免费论文,腐蚀的基本类型。关键词:腐蚀,材料腐蚀,腐蚀控制 一般而言,金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应,而引起的变质和破坏统称为腐蚀,其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。金属腐蚀的主要对象,其中尤以钢铁的腐蚀最为常见,危害、损害性极大。 一、腐蚀的概念及分类 (一)腐蚀的概念 腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化,如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式,又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系,腐蚀反应的场所,首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。材料包括金属和非金属材料,如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等,在一个腐蚀系统中,对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件,如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。 采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程,称为腐蚀工程。(二)材料腐蚀的分类及特征

材料腐蚀的现象和机理比较复杂,材料腐蚀的分类方法也有许多,根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。以下介绍几种常用的分类方法。 1.按腐蚀机理分类 通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。 (1)化学腐蚀:是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀,镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。 (2)电化学腐蚀:是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生,腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。阳极的反应是金属原失去电子而成为离子状态转移到介质中,成为阳极氧化反应。阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子,成为阴极还原过程。这两个反应是相互独立而又同时进行的,称之为一对共轭反应。有阴阳极组成了短路电流,腐蚀过程中有电流产生。如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。电化学腐蚀比较普遍,对金属结构的危害比较严重。 (3)结晶腐蚀:是指因酸、碱、盐等腐蚀介质侵入到建筑物或材料内部生成结晶盐,由于结晶盐的体积膨胀作用使建筑物或材料内部产生应力而引起的破坏现象。结晶腐蚀是工业厂房、非金属设备常见的腐蚀类型。

大气腐蚀

姓名:段平学号:2010214145 科目:腐蚀与材料保护指导老师:陈存华 大气腐蚀的研究进展 摘要:大气腐蚀是指在环境温度下由于空气中的水气、氧气以及污染物质等的电化学或者化学作用而引起的金属腐蚀,电化学腐蚀是由潮湿大气所引起的,即金属表面存在着许多肉眼看不见的薄膜液层和凝结水膜层,大气腐蚀主要是氧通过金属表面所形成液膜的扩散,而发生氧去极化的腐蚀。而化学腐蚀是由于干大气所引起的。 关键词:大气腐蚀;种类;原因;影响;金属;措施 正文: 一、大气腐蚀的种类 通过大气含水的多少可以将大气腐蚀分为三种。(1)干的大气腐蚀:空气十分干燥,金属表面上不存在水膜,金属的腐蚀属于常温氧化。(2)潮的大气腐蚀:Rh<100%,在金属表面上存在肉眼不可见的薄液膜,随水膜厚度增加,V-迅速增大。(3)湿的大气腐蚀:Rh≈100%,金属表面上形成肉眼可见的水膜,随水膜厚度增加,V-逐渐减小。 Rh指的是相对湿度。还可以通过其他的条件进行分类,具体划分见下表: 大气环境腐蚀分类 腐蚀类型腐蚀速度 (mm/a)腐蚀环境 等级名称环境气体类型相对湿度(年平均)% 大气环境I 无腐蚀<1.001 A <60 乡村大气 II 弱腐蚀0.001~0.025 A B 60~75 <60 乡村大气 城市大气 III 轻腐蚀0.025~0.050 A B C >70 60~75 <60 乡村大气 城市大气 工业大气 IV 中腐蚀0.050~0.2 B C D >70 60~75 <60 城市大气 工业大气和海洋大 气 V 较强腐蚀0.2~1.0 C D >70 60~75 工业大气 VI 强腐蚀1~5 D >75 工业大气 腐蚀气体分级 气体类型腐蚀物质名称腐蚀物质含量 (mg/m3) 气体类型腐蚀物质名称 腐蚀物质含量 (mg/m3)

金属腐蚀的分类

金属腐蚀的分类:按照反应的特性,金属腐蚀可分为1,化学腐蚀2,生物腐蚀3,电化学腐蚀。化学腐蚀是指氧化剂和金属表面接触,发生化学反应导致的腐蚀。生物腐蚀是指由各种微生物的生命活动引起的腐蚀。电化学腐蚀是指发生电化学反应导致的腐蚀。电化学腐蚀是最普遍和最严重的腐蚀,因此研究电化学腐蚀具有重要的意义! 电化学腐蚀的机理:金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。 在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显着差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。 当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气中,金属表面会形成一种微电池,也称腐蚀电池(其电极习惯上称阴、阳极,不叫正、负极)。阳极上发生氧化反应,使阳极发生溶解,阴极上发生还原反应,一般只起传递电子的作用。腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分,形成一层水膜,因而使空气中CO2,SO2,NO2等溶解在这层水膜中,形成电解质溶液,而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的,如工业用的钢铁,实际上是合金,即除铁之外,还含有石墨、渗碳体(Fe3C)以及其它金属和杂质,它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁,而阴极为杂质,又由于铁与杂质紧密接触,使得 腐蚀不断进行。 (1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时) 阳极(Fe):Fe=Fe2++2e- Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+ 阴极(杂质):2H++2e-=H2 电池反应:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ 由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀。

大气腐蚀环境分类OK

1. 大气腐蚀环境分类:乡村大气、城市大气、工业大气、海洋大气。 ①乡村大气的腐蚀性通常情况下是最小的,正常情况下也不含化学污染物,但的确包含有机物和无机物颗粒,其主要的腐蚀性来源是水分,氧气和二氧化碳。干旱和热带大气是乡村大气中的特殊情况。①②③④⑤⑥⑦ ②城市大气与乡村大气类似,因为很少有工业活动,其主要腐蚀源是机动车排放和民用燃料排放所产生的硫化物和氮化物类污染物。 ③工业大气通常具有较强的腐蚀性,但与石化工业、重工业等工厂区排放物的类型和浓度有关,其主要污染和腐蚀性物质是不同浓度的二氧化硫、氯化物、磷酸盐和硝酸盐等。工业大气环境下通常会形成酸雨,使其腐蚀环境区域扩大化。 ④海洋大气通常具有高度的腐蚀性,而且其腐蚀性与距离海岸的远近和朝向、风向和风速、所处气候带和纬度等有关,其腐蚀性来源是海风卷着海水中的氯化物粒子并沉积到基材表面 2. 一般来说,钢铁的腐蚀是一种电化学腐蚀。水和氧是钢铁产生腐蚀的两个必要条件。 3. 大气腐蚀的关键因素:湿润时间、环境温度、大气污染物。(1)二氧化硫(2)氯化物(3)其他大气污染物 4. 防止海洋腐蚀的措施:除正确设计金属构件、合理选材外,通常有以下几种:(1)采用阳极性金属热喷涂层或复合涂层(2)采用厚浆型重防腐涂料;(3)根据电化学腐蚀原理,采用牺牲阳极(4)对重点部件采用耐腐蚀材料包套(5)设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。 5. 只有热喷涂才是最有效的长效防腐方法 6. 一般来说,重防腐涂料由底漆、中间漆、面漆等三部分组成,除了防腐性和要求各层之间具有良好的相容性、附着力和干燥时间外,各部分涂料因为所处位置不同要求也各不相同。如底漆需要与基材有良好的,中间层主要起增加厚度和提供柔韧性作用,面漆需要抵抗腐蚀介质和耐候性等。 7. 涂层体系特点:①重防腐涂料体系的配套具有差异性②重防腐涂料对钢铁的保护不能一劳永逸③重防腐蚀涂装的初期投资少但后期维护费用高④重防腐涂料高压无气喷涂施工效益高⑤无机富锌底漆表面处理要求高及需要涂装后保养 8. 热喷涂技术是指利用不同的热源来加热各种被喷涂的材料至熔融状态,并借助于雾化气流的加速使其形成"微粒雾流",高速喷射到经过表面预处理的工件上,形成与基体紧密结合的堆积状喷涂层的技术。 9. 电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的被喷涂金属线材之间的电弧作为热源来使金属线材熔化,用高速气流把熔化的金属雾化成微粒,并使雾化金属粒子加速,雾化粒子射流高速沉积到工件表面形成涂层的技术。 10. 电弧喷涂层大多是均匀腐蚀,涂层的厚度与防腐蚀寿命大致成正比例关系。所以涂层厚度的选择至关重要。 11. 由电弧喷涂金属涂层和有机封闭涂层组合在一起的防护涂层体系就成为电弧喷涂复合涂层体系。它是由阳极性金属喷涂层+涂料封闭底层+涂料封闭中间层+涂料封闭面层组成。涂料封闭底层主要起封孔作用,应与金属喷涂层有良好的相容性,能充分渗透并填充金属喷涂层的孔隙并良好附着。涂料封闭中间层是封闭和隔离层,耐蚀性好。涂料封闭面层应对腐蚀环境有适应性,能耐腐蚀和耐大气老化。 12. 桥梁钢结构其他防护技术:①电镀锌及锌合金涂层技术②热镀锌涂层技术③冷镀锌涂层技术④阴极保护技术 13. 热镀锌图层技术:是将除锈后的钢件侵入熔化的锌液中,铁与熔融锌反应生成一层合金化的锌层,附着在钢件表面,从而起到防腐的目的。这是一种有效的金属防腐蚀方式,主要

管道腐蚀

[日期:2010-08-16] 来源:中国路桥防水网作者:admin 由于腐蚀的危害性十分大,为了搞好防腐蚀工作,作为防腐施工的技术人员和工人对材料受到腐蚀的起因、原理等应进一步加深了解,以便合理地选择防腐蚀的方法。 一、腐蚀 腐蚀是指材料在环境的作用下引起的破坏或变质。这里所说的材料包括金属材料和非金属材料。 金属的腐蚀是指金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏。有时还伴随有机械、物理和生物作用。 非金属腐蚀是指非金属材料由于直接的化学作用(如氧化、溶解、溶胀、老化等)所引起的破坏。 这里应当指出,单纯的机械磨损和破坏不属于腐蚀的范畴。 二、腐蚀分类 腐蚀在这里指金属腐蚀,金属腐蚀的分类方法很多。通常是根据腐蚀机理、腐蚀破坏的形式和腐蚀环境等几个方面来进行分类。 (1)按腐蚀机理分类从腐蚀机理的角度来考虑,金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 1 化学腐蚀金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属破坏,在腐蚀过程中没有电流产生。例如,铝在纯四氯化碳和甲烷中的腐蚀,镁、钛在纯甲醇中的腐蚀等等,都属于化学腐蚀。实际上单纯的化学腐蚀是很少见的,原因是在上述的介质中,往往都含有少量的水分,而使金属的化学腐蚀转变为电化学腐蚀。 2电化学腐蚀金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学作用而引起金属的破坏。它的主要特点是:在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程———阳极反应和阴极反应,并有电流产生。例如,钢铁在酸、碱、盐溶液中的腐蚀都属于电化学腐蚀。金属的电化学腐蚀是最普遍的一种腐蚀现象,电化学腐蚀造成的破坏损失也是最严重的。 (2)按腐蚀破坏的形式分类金属腐蚀破坏的形式多种多样,但无论哪种形式,腐蚀一般都从金属表面开始,而且伴随着腐蚀的进行,总会在金属表面留下一定的痕迹,即腐蚀破坏的形式。可以通过肉眼、放大镜或显微镜等进行观察分析。根据腐蚀破坏的形式,可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。 1 全面腐蚀金属的全面腐蚀亦称为均匀腐蚀,是指腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一般都是全面腐蚀。由于这种腐蚀可以根据各种材料和腐蚀介质的性质,测算出其腐蚀速度,这样就可以在设计时留出一定的腐蚀裕量。所以,全面腐蚀的危害一般是比较小的。

腐蚀环境种类

环境种类 大气腐蚀环境 1.农村大气农村大气是最洁净的大气,空气中不含强烈的化学污染,主要含有有机物和无机物尘埃等。影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差. 2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染,如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。实际上,很多大城市往往也是工业城市,或者是海滨城市,所以大气环境污染的相当复杂。 3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物,所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。他们易溶于水,形成的水膜成为强腐蚀介质,加速金属的腐蚀。随着大气相对湿度和温差的变化,这种腐蚀作用更强。很多石化企业和钢铁企业往往非常大,可以形成一个中等城市规模,大气质量相当差,对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。 4.海洋大气其特点是空气湿度大,含盐分多。暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜,引起腐蚀。在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。同时尘埃、微生物在金属表面的沉积,会增强环境的腐蚀性。所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气,包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。风浪大时,大气中的水分含盐量高,腐蚀性增加。据研究,离海平面7~8m处的腐蚀最强,在此之上越高腐蚀性越弱。雨量的大小也会影响腐蚀,频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物,腐蚀会减轻。相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。一般热带腐蚀性最强,温带次之,两级最弱。中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥,地处亚热带海洋性季风气候。 5.处于海滨的工业大气环境,属于海洋性工业大气,这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质,又含有海洋环境的海盐粒子。2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。 淡水腐蚀环境 混凝土碳化模型 国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。 灰色理论 它是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。传统的系统理论,大部研究那些信息比较充分的系统。对一些信息比较贫乏的系统.利用黑箱的方法,也取得了较为成功的经验。但是,对一些内部信息部分确知、部分信息不确知的系统,却研究得很不充分。这一空白区便成为灰色系统理论的诞生地。在客观世界中,大量存在的不是白色系统(信息完全明确)也不是黑色系统(信息完全不明确),而是灰色系统。因此灰色系统理论以这种大量存在的灰色系统为研究而获得进一步发展。 基本观点 (1)灰色系统理论认为,系统是否会出现信息不完全的情况、取决于认识的层次、信息的层次和决策的层次,低层次系统的不确定量是相当的高层次系统的确定量,要充分利用已知的信息去揭示系统的规律。灰色系统理论在相对高层次上处理问题,其视野较为宽广; (2)应从事物的内部,从系统内部结构和参数去研究系统。灰色系统的内涵更为明确具体;

材料腐蚀的分类

材料腐蚀的分类 材料腐蚀类别与相应机理 金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用,引起金属的变质和破坏,称为金属腐蚀。腐蚀现象是十分普遍的。从热力学的观点出发,除了极少数贵金属Au、Pt 等外,一般材料发生腐蚀都是一个自发过程。金属很少是由于单纯机械因素(如拉、压、冲击、疲劳、断裂和磨损等)或其他物理因素(如热能、光能等)引起破坏的,绝大多数金属的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。 1.1金属的高温氧化腐蚀 1.1.1高温氧化腐蚀概念 在大多数条件下,使用金属相对于其周围的气态都是热不稳定的。根据气体成分和反应条件不同,将反应生成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物等,或者生成这些反应产物的混合物。在室温或较低温干燥的空气中,这种不稳定性对许多金属来说没有太多的影响。因为反应速度很低。但是随着温度的上升,反应速度急剧增加。这种在高温条件下,金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化,亦称高温腐蚀。 从广义上看,金属的氧化应包括硫化、卤化、氮化、碳化,液态金属腐蚀,混合气体氧化,水蒸气加速氧化,热腐蚀等高温氧化现象;从狭义上看,金属的高温氧化仅仅指金属(合金)与环境中的氧在高温条件下形成氧化物的过程。 1.1.2高温氧化腐蚀机理 研究金属高温氧化时,首先应讨论在给定条件下,金属与氧相互作用能否自发地进行或者能发生氧化反应的条件是什么,这些问题可通过热力学基本定律做出判断。 金属氧化时的化学反应可以表示成: Me (s)+O 2(g)→MeO 2(g) 对该式来说: 可知,只要知道温度T 时的标准自由能变化值,即可得到该温度下的金属氧化物分解压,然后将其与给定条件下的环境氧分压比较就可判断金属氧化反应式的反应方向。 在一个干净的金属表面上,金属氧化反应的最初步骤是气体在金属表面上吸附。随着反应的进行,氧溶解在金属中,进而在金属表面形成氧化物薄膜或独立的氧化物核。在这

腐蚀的分类及特点

[分享] 腐蚀的分类及特点 特点, 腐蚀, 分类 - 腐蚀的分类及特点腐蚀的分类及特点 1 点蚀 点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。点蚀有大有小,一般情况下,点蚀的深度要比其直径大的多。点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。 由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性,当介质中含有某些活性阴离子(如Cl-)时,这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上,从而使金属表面钝化膜发生破坏。一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时,金属表面就发生腐蚀。这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属,使其呈活化状态,而钝化膜处仍为钝态,这样就形成了活性—钝性腐蚀电池,由于阳极面积比阴极面积小得多,阳极电流密度很大,所以腐蚀往深处发展,金属表面很快就被腐蚀成小孔,这种现象被称为点蚀。 在石油、化工的腐蚀失效类型统计中,点蚀约占20%~25%。流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件,促使点蚀的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。 PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。氧化性金属离子(如Fe3+、Cu2+、Hg2+等)能促进点蚀的产生。但某些含氧阴离子(如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等)能防止点蚀。 点蚀虽然失重不大,但由于阳极面积很小,所以腐蚀速率很快,严重时可造成设备穿孔,使大量的油、水、气泄漏,有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故,危险性很大。点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧,在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。 2 缝隙腐蚀 在电解液中,金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,从而产生局部腐蚀,这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处,垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现,从而给生产设备的正常运行造成严重障碍,甚至发生破坏事故。对钛及钛合金来说,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,氧气浓度增加,缝隙腐蚀量增加;PH值减小,阳极溶解速度增加,缝隙腐蚀量也增加;活性阴离子的浓度增加,缝隙腐蚀敏感性升高。但是,某些含氧阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量。 3 应力腐蚀 材料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力(包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力,以及裂缝锈蚀产物的楔入应力等)下,所出现的低于强度极限的脆性开裂现象,称为应力腐蚀开裂。 应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细长的裂缝,且裂缝扩展很快,能在短时间内发生严重的破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高,可达50%。 应力腐蚀的产生有两个基本条件:一是材料对介质具有一定的应力腐蚀开裂敏感性;二是存在足够高的拉应力。导致应力腐蚀开裂的应力可以来自工作应力,也可以来自制造过程中产生的残余应力。据统计,在应力腐蚀开裂事故中,由残余应力所引起的占80%以上,而由工作应力引起的则不足20%。 应力腐蚀过程一般可分为三个阶段。第一阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程局部化

材料腐蚀的种类、危害和解决办法

材料腐蚀的种类、危害及解决办法 腐蚀是指材料受周围环境的 作用,发生有害的化学变化、电化学变化或物理变化而失去其 固有性能的过程。通常环境介质对材料有各种不同的作用,其 中有多种作用可导致材料遭受破坏,但只有满足以下两个条件,才称为腐蚀作用:①材料受介质作用的部分发生状态变化,转变成新相。②在材料遭受破坏过程中,整个腐蚀体系的自由能降低。 材料腐蚀发生在材料表面。按腐蚀反应进行的方式分为化学腐蚀和电化学腐蚀。前者发生在非离子导体介质中;后者发生在具有离子导电性的介质中,故可通过改变材料的电极电位来改变腐蚀速度。按材料破坏特点分为均匀腐蚀、局部腐蚀和选择性腐蚀。均匀腐蚀指材料表面各处腐蚀破坏深度差别很小,没有特别严重的部位,也没有特别轻微的部分。局部腐蚀是材料表面的腐蚀破坏集中发生在某一区域,主要有孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。选择性腐蚀是金属材料在腐蚀介质中,其活性组元产生选择性溶解,由金属材料合金组分的电化学差异所致。按腐蚀环境又分为微生物腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀和高温腐蚀等。 金属材料以及由它们制成的结构物,在自然环境中或者在工况条件下,由于和其所处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏,这种现象称为腐蚀,其中也包括上述因素和力学因素或者生物因素的共同作用。某些物理作用例如金属材料在某些液态金属中的物理溶解现象也可以归入金属腐蚀范畴。一般而言,生锈专指钢铁和铁基合金而言,它们在氧和水的作用下形成了主要由含水氧化铁组成的腐蚀产物铁锈。有色金属及其合金可以发生腐蚀但并不生锈,而是形成和铁锈相似的腐蚀产物,如铜和铜合金表面的铜绿,偶尔也被人称作铜锈。由于金属和合金遭受腐蚀后又回复到了矿石的化合物状态,所以金属腐蚀也可以说是冶炼过程的逆过程。上述定义不仅适用于金属材料,也可以广义地适用于塑料、陶瓷、混凝土和木材等非金属材料。例如,涂料和橡胶由于阳光或者化学物质的作用引起变质,炼钢炉衬的熔化以及一种金属被另一种金属熔融液态金属腐蚀,这些过程的结果都属于材料腐蚀,这是一种广义的定义。金属及其合金至今康 昆 勇

不銹钢常见腐蚀种类

不銹鋼常見腐蝕種類 1. 2.電流腐蝕(galvanic corrosion)或稱二金屬腐蝕(two-metal corrosion) 兩不同金屬在電解質溶液中接觸,當兩者的電位不同時,活性較大者將成為陽極,活性較小者將成為陰極,形成一個封閉回路,兩極間即有電流流動,造成電流腐蝕。電流腐蝕的大小,取決於兩不同金屬的電位差大小。 3.裂隙腐蝕(crevice corrosion) 裂隙腐蝕是發生在裂隙處的局部腐蝕,常見的裂隙處為搭接面(lap joint),止洩墊面(gasket)螺絲丁頭下,以及沈積物(deposit)下等。不論是金屬與金屬或金屬與非金屬接合面間隙,都可能發生裂隙腐蝕。 4.孔蝕(pitting) 孔蝕是局部的穿孔腐蝕,在金屬表面生成一個個或是許多密集的坑坑洞洞,深淺不一,使金屬表面看起來粗糙,但也只是一區一區的,並不是整個表面。 孔蝕的生成原因很多,最普通的一個是不清潔,金屬表面有灰塵、鐵銹、污垢等沈積物。 5.粒界腐蝕(intergranular corrosion) 晶粒邊界是液態金屬最後凝固的部分,其熔點最低,固體金屬熔解時,此部分也最先熔解。晶粒邊界也是高能量區,富有化學活性,所以金屬腐蝕時,也容易先由晶粒邊界開始。 6.選擇腐蝕(或稱分離腐蝕) 選擇固體合金中某一合金元素腐蝕。最常見的例子是黃銅(30﹪Zn+70﹪Cu)因腐蝕而失去鋅,失去鋅的部位表面顯現出銅原有的紅色,肉眼即可辨別出紅色和黃色。所以也稱為失鋅(Dezincification)。 7.應力腐蝕(stress corrosion) 內有應力,外有J腐蝕媒體,聯合造成的金屬腐蝕,叫做應力腐蝕。應力腐蝕大多會發生裂紋,所以又稱為應力蝕裂(stress corrosion cracking,簡寫成SCC)。 應力腐蝕可能有兩種情況: (1) 應力促進的腐蝕(stress-accelerated corrosion ) (2) 應力蝕裂(SCC),是比較重要的一種情況。 8.沖蝕(erosion corrosion) 機件遇到流動的腐蝕流體(corrodent)所造成的腐蝕,叫做沖蝕。形成的要件有二,一是腐蝕媒體是流體(fluid),一是腐蝕媒體是流動的。腐蝕流體包括氣體,水溶液,有機溶液,和液態金屬。 與沖蝕有關的因素是: (1) 媒體的腐蝕性強弱。 (2) 流體中有無懸浮的固體顆粒,如泥漿(slury)。 (3) 流體的流動是穩定流(steady flow)或是亂流(turbulent flow),以及流速的大小。 9.其他腐蝕 腐蝕的種類很多有些少見的現象,是在無法觀察處漸漸進行,並非由顯著外力造成的物質敗壞,也可歸類於腐蝕。下面列出的就是此類。 (1)刃狀腐蝕(knife-line attack),簡寫為KLA (2)磨蝕(fretting corrosion) (3)熱變(thermal gradient) (4)絲狀腐蝕(filiform corrosion)

材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站-国家科技基础条件

材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站 现场管理办法 (试行) 材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站技术组 2008年12月

材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站 现场管理办法(试行) 第一章总则 第1条为加强材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站管理,规范材料大气环境腐蚀试验工作,提高试验站的工作质量和服务水平,保证试验站长期、安全运行,满足国家经济建设及科学技术发展对材料大气环境环境腐蚀野外科学观测研究试验工作需要,依据《材料环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站网管理办法》及相关管理办法和试验技术规程制定本办法。 第2条材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站是国家材料自然环境腐蚀野外科学研究试验站网进行材料大气环境野外科学研究试验的基地,长期积累各类材料(制品)在我国典型大气环境中的腐蚀数据,系统地进行材料(制品)的环境适应性研究。是科技部领导下的国家野外台站网络建设的组成部分,也是我国材料领域科技创新体系重要组成部分。 第3条本办法规定了材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站现场管理应遵循的一般原则。未纳入统一建设规划的其他材料大气腐蚀试验站可参照本办法. 第二章管理及运行机制 第4条材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站网设立组长单位,其主要职责是对大气腐蚀站网的建设、运行管理、材料投试、数据积累及试验站的考核评估、验收等方面协助站网办公室开展工作。 第5条材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站网设立技术组,负责相关环境腐蚀试验站建设、运行与试验中的技术指导与咨询。 第6条材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站实行站长负责制,站长需具有较高的技术业务水平和管理经验,站长由试验站依托单位任命,并在站网管理部备案。第7条材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站的工作任务以任务合同书的形式予以安排落实;研究与试验内容、要求、进度按任务书要求,由材料大气环境腐蚀国家野外科学观测研究试验站网组长单位协调监督,按时按质完成。

电化学腐蚀的种类和金属

电化学腐蚀的种类和金属 金属是以稳定状态的氧化物、硫化物、碳酸盐等物质存在于大自然的矿石之中,经开采、冶炼得到较纯金属。金属不是十分稳定的,它与大自然中的水、氧接触,会使其表面发生氧化还原反应,生成多种金属氧化物或氢氧化物。氧、水与金属反应生成的这些金属氧化物有固态的、液态的和气态的,其物理化学性质对金属都是有害的,因为它们存在与金属表面可以加快金属的腐蚀过程。即使给金属提供各种较好的存放条件,若不采取防腐措施,也是无济于事的。金属在干燥条件中或理想环境中,只能降低或减缓腐蚀的进程。因此,必须认真研究金属腐蚀的机理,了解金属遭受腐蚀过程、腐蚀的种类及表现形式,以便有针对性地采取有效的防腐措施。 金属腐蚀的种类很多,依据腐蚀过程中表现的不同特点,可分化学腐蚀、电化学腐蚀两大类。其腐蚀分类的含义如下: 化学腐蚀顾名思义,化学腐蚀就是金属表面在各种化学介质作用下所受到的腐蚀,称为化学腐蚀。化学腐蚀又分为在气体中腐蚀和在下导电溶液中的腐蚀。气体腐蚀是指干燥气体同金属相接触,使金属表面生成化合物,例如氧化物、氯化物、硫化物等。又如钢材在扎制、焊接、热处理过程中,因高温氧化而生成氧化皮。有时在常温下,放置一段时间后的电镀件表面光泽发暗等也属此类腐蚀。金属在不导电溶液中的腐蚀是指金属在诸如石油、乙醇等有机液体中受到腐蚀(是硫化物作用的结果)。 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属与周围的电解质溶液相接触时,由于电流作用而产生的腐蚀。电化学腐蚀是很普遍的,为人们所常见,其腐蚀原理与原电池一样。电化学腐蚀的表面形式很多,又可分为:空气腐蚀、导电介质中的腐蚀和其它条件下的腐蚀。空气腐蚀,是金属在潮湿的空气中的腐蚀。导电介质中的腐蚀,是金属在受到雨水浇淋,或在各种酸、碱、盐类的水溶液中的腐蚀。其它条件下的腐蚀,是指地下铺设的金属管道、构件等,长期受到潮湿土壤中的多种腐蚀介质的侵蚀而遭到的腐蚀破坏。 我国作为世界上钢铁产量最多的国家(2005年全国生产钢材37117.02万吨),每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%;约合人民币:3000亿元( 2005年我国国内生产总值将达15万亿元)。 根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。 另据国外统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。

大气腐蚀简介

大气腐蚀简介 1、前言 铁在公元前4000年就从矿石中分离出来,而且从那时起腐蚀问题随之而来。据估计,全世界钢产量的60%是在大气环境下使用,因此,大气腐蚀造成的全球经济损失每年不少于一亿美元。大气的主要腐蚀成分是水汽和氧。我国幅员辽阔,不同地区大气差异极大,按气候特征可分为六各气候地区:寒温带、中温带、暧温带、亚热带、热带和高原气候带。从腐蚀性考虑,可将大气分为:农村大气、海洋大气、城郊大气、工业大气、极地大气和热带大气等。 2、大气腐蚀的主要因素 大气腐蚀通常由大气中的温湿度和污染物引起的影响的主要因素如下。 2.1湿度 早期研究发现,金属在大气中腐蚀和相对湿度的关上曲线上存在一个拐点,当相对湿度低于此值进,金属腐蚀速度可以忽略;超过这个相对湿度,腐蚀才明显发生。这个湿度称为临界相对湿度。临界相对湿度是金属大气腐蚀的重要参数,由金属种类、表面状态及大气环境决定。例如:钢铁在无污染大气中的临界相对湿度大约在50%~70%,同样材料在海洋大气中,由于金属沉积海盐粒子,临界相对湿度可能

下降到40%以下,严重污染的空气中,这种临界相对湿度可能不存在。一般说来,相对湿度增大,促进腐蚀速度加快。2.2温度 在增加温度不会引起或加速某些其他变化时,一般说来,温度升高10度,化学反应增加2~3倍,因而影响腐蚀速度的许多因素将随温度面变化。举例如下: 1)气体在水中溶解度,通常是随温度长葛市而降低。 在特殊凝露条件下,这可能反而减慢腐蚀速度; 2)如果在政党使用条件下,腐蚀产物在金属表面形成保护层,因而使腐蚀速度增加,腐蚀现象完全改变; 3)如果在正常条件下,金属只出现一般的缓慢腐蚀,介在高温条件下可能出现非常严重的腐蚀,例如产 生空穴腐蚀和应力腐蚀; 4)如果两各金属相接触,电极电位较低的金属保护电极电位较高的金属,在高温条件下,锌可以保护铁, 但当温度高于70度时,锌的电位可能变得比铁还 高,就起不到保护铁的作用了。 2.3腐蚀杂质 大气主要由80%氮气,20%氧气组成,此外还有少量二氧化碳等气体,它们都没有腐蚀性,大气的腐蚀性主要来自水汽及其他杂质。如海洋大气中的氯化钠,城市和工业大气中的二氧化硫等。它们的大致浓度范围见下

金属腐蚀机理及分类

1.1 金属的腐蚀机理 1.1.1 金属腐蚀的定义 金属及其制品在生产和使用过程中,在周围环境因素的作用下,发生破坏变质,改变了原有的化学、物理、机械等特性,称为金属腐蚀。 根据金属腐蚀过程,可以把腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 1.1.2 化学腐蚀 化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。 特点:○1在腐蚀过程中没有电流产生,○2腐蚀产物直接产生并覆盖在发生腐蚀的地方。○3化学腐蚀往往在高湿的气体介质中发生。 钢铁在高温气体环境中很容易被腐蚀,如果同时有盐类或含硫物质存在,则会加速高温氧化,这称为热腐蚀。 1.1.3 电化学腐蚀 航空器上所发生的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。 一、原电池 凡能将化学能转变为电能的装置称作原电池。 电化学腐蚀的最显著的特征是电化学腐蚀过程中有自由电子流动,产生电流。 二、电化学腐蚀与腐蚀电池 电化学腐蚀就是在金属上产生若干原电池(实际上是短路原电池,即称腐蚀电池),金属成为阳极,遭到溶解而发生腐蚀。 形成原电池的条件:1、两种金属(或两个区域)之间存在电位差;2、两种金属之间有导电通路;3、有腐蚀环境或腐蚀溶液。 铝合金的电化学腐蚀: 含有铜的铝合金构件处在潮湿的大气中,在其表面形成一层电解质溶液薄膜。这就构成了腐蚀电池。该腐蚀电池的阳极为电位较低的基体铝(-1.66V),阴极为电位较高的添加元素铜(+0.337V)。 电子由铝流向铜,铝遭到溶解。 根据组成腐蚀电池的大小,可以把腐蚀电池分为宏电池及微电池两类。 造成金属表面电位不同,形成微电池的原因很多,常见的有: (1)金属表面化学组成不均,夹杂有杂质。 (2)金属表面组织不均。 (3)金属表面生成氧化膜不均匀。 (4)金属表面物理状态不均匀。金属在机械加工过程中,受到拉、压、剪切作用,或由于热处理不均匀,造成不同部位表面的内应力和变形不同。通常,变形大,内应力高的地方为阳极,易受到腐蚀。 常见金属及其合金的电位: 一、Mg及其合金,铝合金5052、5056、5036、6061、6063、5356 二、Zn、Cd、除以上6种以外的铝合金 三、除不锈钢之外的碳钢、合金钢、Fe、Pb、Sn 四、Cu、Cr、Ni、Ag、Au、Pt、Ti、钴、铑、不锈钢 同一组中,电位基本一致,基本不发生电化学腐蚀;不同组中,第一组电位最低,为阳极,被腐蚀。

不锈钢的耐腐蚀性及其种类

不锈钢的耐腐蚀性及其种类 1.腐蚀的种类和定义: 在众多的工业用途中,不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看,除[wiki]机械[/wiki]失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上,很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。 应力腐蚀开裂(SCC):是指承受应力的合金在腐蚀性[wiki]环境[/wiki]中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。 点腐蚀:是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。 晶间腐蚀:晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。 缝隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。 全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时,村料由于腐蚀而逐渐变薄,甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心,因为,这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。 2.各种不锈钢的耐腐蚀性能 304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的[wiki]设备[/wiki]和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。 303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度

iso 大气腐蚀环境

This standard, which is both a new International Standard and a European Standard, has been given positive votes by both the International and European committees and can now proceed to being a full published standard. It is unlikely that this will be the case for all parts until mid 1998 at the earliest. It should be noted, that because of the approval given by the European committee, this standard will replace existing national standards such as BS5493 and DIN 55928. The main problem I see at the moment is that it appears unlikely that the US based specifying houses will use the specification, but will continue to use SSPC and NACE guidelines. ISO 12944 states that it is designed for use by engineers who have some technical knowledge in the area of corrosion protection, as well as knowledge of other relevant specifications. Many will find the durability ranges to be extremely useful - this is the estimated time to first major maintenance. This needs to be agreed between the interested parties with reference to ISO 4628/1 to ISO 4628/5. It should always be realised that much less effort is required to maintain a coating which has broken down to Ri2 than one which has broken down to Ri3, for example. The ‘durability’ ranges considered are:- Low2-5 Years Medium5-15 Years High>15 Years and are assuming the coating has reached a breakdown level of Ri3. (It is emphasised that the durability range is not a guarantee time. It is purely present to help the owner of the structure estimate sensible maintenance times. The guarantee time is generally shorter than the durability range, and there is no simple relationship between the two.) MJM/19/07/97/GD Page No. 1

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