金屬材料根據亞洲歐美色綜合一區二區在線:腐蝕形(xing)態分類 按腐蝕形(xing)態分類,可分為亞洲歐美色綜合一區二區在線:全面腐蝕(又(you)稱亞洲歐美色綜合一區二區在線:均勻腐蝕)、亞洲歐美色綜合一區二區在線:局部腐蝕(亞洲歐美色綜合一區二區在線:點蝕、亞洲歐美色綜合一區二區在線:縫隙腐蝕、亞洲歐美色綜合一區二區在線:晶間腐蝕)和應(ying)力腐(fu)蝕三大類。
1. 均(jun)勻腐蝕(uniform corrosion)
均勻(yun)腐(fu)蝕(shi)(又(you)稱全(quan)面腐(fu)蝕(shi))是指在(zai)整個合(he)金材料(liao)表面上以比較均勻(yun)的方式所發(fa)(fa)生(sheng)的腐(fu)蝕(shi)現象。其形(xing)貌特征是發(fa)(fa)生(sheng)全(quan)面腐(fu)蝕(shi)時,材料(liao)的厚度(du)逐漸變薄,甚至腐(fu)蝕(shi)穿透。
全(quan)面腐蝕是機(ji)械設備在(zai)(zai)實際使(shi)用中(zhong)發生失(shi)效的(de)基(ji)本形(xing)式(shi)。全(quan)面腐蝕代表材料(liao)(liao)總的(de)重(zhong)量損失(shi)。這種腐蝕可以通過(guo)簡單的(de)浸泡試驗(yan),或查閱腐蝕方(fang)面的(de)文獻資料(liao)(liao),或憑(ping)生產經驗(yan)加(jia)以預測,便于(yu)估計設備的(de)壽命。在(zai)(zai)選用耐(nai)蝕材料(liao)(liao)時,其全(quan)面腐蝕性(xing)能是耐(nai)蝕性(xing)的(de)最基(ji)本要求。 均勻腐蝕試驗(yan)最常用的(de)是重(zhong)量法,即將試樣置于(yu)試驗(yan)介(jie)質(zhi)中(zhong),經一定時間后測量其重(zhong)量變(bian)化,求出其腐蝕速率,標準為GB/T10124-1998《金屬材料(liao)(liao)實驗(yan)室均勻腐蝕全(quan)浸試驗(yan)方(fang)法》
2. 點腐(fu)蝕 (pitting corrosion)
鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)型金屬之所(suo)以能(neng)抗腐蝕(shi)(shi)(shi)乃是由于其(qi)表面能(neng)形(xing)成一層具(ju)有(you)保護性的(de)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜。然而(er),一旦這(zhe)層鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)膜遭到破(po)壞,而(er)又缺乏自鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)的(de)條件或(huo)能(neng)力,金屬就會(hui)發(fa)生腐蝕(shi)(shi)(shi),如果(guo)腐蝕(shi)(shi)(shi)僅(jin)僅(jin)集中在(zai)設(she)備(bei)的(de)某些(xie)特定點(dian)(dian)域,并在(zai)這(zhe)些(xie)點(dian)(dian)域形(xing)成向深處發(fa)展的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)小坑,而(er)金屬的(de)大部分(fen)表面仍(reng)保持鈍(dun)(dun)(dun)性的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)現象,稱為點(dian)(dian)腐蝕(shi)(shi)(shi)。
點腐蝕的(de)試驗(yan)方法主要有電(dian)化學(xue)法和(he)化學(xue)浸泡法。
電化學法主(zhu)要是測(ce)量試(shi)樣(yang)的不銹鋼擊穿(chuan)電位。其(qi)標準為GB/T17899-1999《不銹鋼點蝕電位測(ce)量測(ce)量方法》
化學浸泡法(fa)主要是采用三氯化鐵溶液進行點腐蝕化學加(jia)速試驗(yan)。其(qi)標準(zhun)為GB/T17899-1999《不銹鋼三氯化鐵點腐蝕試驗(yan)方法(fa)》。
3. 晶間(jian)腐蝕 (intergranular attack)
晶粒(li)(li)間(jian)界(jie)(jie)(jie)是結晶方向不同的(de)晶粒(li)(li)間(jian)紊亂錯(cuo)合的(de)界(jie)(jie)(jie)域,因而(er),它們是金屬中(zhong)各溶質(zhi)元(yuan)素(su)偏析(xi)或金屬化(hua)合物(wu)(如碳化(hua)物(wu)和(he)σ相等)沉淀析(xi)出的(de)有(you)利區(qu)域。在某些腐(fu)蝕介質(zhi)中(zhong),晶粒(li)(li)間(jian)界(jie)(jie)(jie)可(ke)能先(xian)行(xing)被腐(fu)蝕。這種(zhong)沿(yan)著材料晶粒(li)(li)間(jian)界(jie)(jie)(jie)先(xian)行(xing)發生的(de)腐(fu)蝕,使(shi)晶粒(li)(li)之間(jian)喪失(shi)結合力的(de)局部(bu)破(po)壞現象(xiang),稱為晶間(jian)腐(fu)蝕。
常用的不銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)合金鋼(gang)(gang)(gang)的晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)有:草酸(suan)(suan)電介浸蝕(shi)(shi)法(fa)GB/T4334.1-2000《不銹鋼(gang)(gang)(gang)10%草酸(suan)(suan)浸蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》,硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鐵法(fa)GB/T4334.2-2000《不銹鋼(gang)(gang)(gang)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鐵腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》,沸(fei)騰硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)法(fa)GB/T4334.3-2000《不銹鋼(gang)(gang)(gang)65%硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》,硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)-氫(qing)氟酸(suan)(suan)法(fa)GB/T4334.4-2000《不銹鋼(gang)(gang)(gang)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)-氫(qing)氟酸(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》,硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅法(fa)GB/T4334.5-2000《不銹鋼(gang)(gang)(gang)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)》。
晶間腐蝕試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)(fa)的(de)選(xuan)擇(ze)根據經驗(yan)及需(xu)要而定。大(da)致原(yuan)則是:一(yi)般介質(zhi)采用硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅法(fa)(fa);65%硝酸(suan)(suan)法(fa)(fa)不(bu)輕(qing)易使(shi)用,主(zhu)(zhu)要用于60℃到沸(fei)點的(de)稀硝酸(suan)(suan)介質(zhi)和合成尿素介質(zhi);含(han)Mo不(bu)銹鋼一(yi)般用硝酸(suan)(suan)-氫(qing)氟酸(suan)(suan)法(fa)(fa);10%草酸(suan)(suan)法(fa)(fa)主(zhu)(zhu)要用作其他方(fang)法(fa)(fa)篩選(xuan)之用。
4. 縫隙腐蝕(crevice corrosion)
縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)是在(zai)電介質溶(rong)液中(特別是含(han)有(you)鹵素離(li)子的(de)(de)(de)介質),在(zai)金(jin)(jin)屬與金(jin)(jin)屬或非金(jin)(jin)屬表面之間狹窄的(de)(de)(de)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei),由(you)(you)于溶(rong)液的(de)(de)(de)移動收到阻(zu)滯(zhi),在(zai)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)溶(rong)液中氧耗竭后,氯離(li)子即從縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)外向縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)遷(qian)移,又由(you)(you)于金(jin)(jin)屬氯化物的(de)(de)(de)水解自(zi)催化酸化過程,導致(zhi)鈍化膜的(de)(de)(de)破裂,因而產(chan)生與自(zi)催化點腐蝕(shi)相類似(si)的(de)(de)(de)局(ju)部腐蝕(shi)。它可能破壞(huai)機械連(lian)接的(de)(de)(de)整(zheng)體性和密封(feng)性,給設備的(de)(de)(de)正常運行造成嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)障礙(ai)或失效,甚(shen)至出現(xian)破壞(huai)事故。
縫隙(xi)腐蝕(shi)通(tong)(tong)常發生(sheng)在(zai)一些電解質溶液(ye)(特別(bie)是含有(you)鹵(lu)素(su)離(li)子時(shi))停滯的縫隙(xi)中(zhong)或(huo)屏蔽(bi)的表面(mian)內。在(zai)通(tong)(tong)用機械(xie)設備中(zhong),法蘭的連接處,與鉚釘、螺栓、墊(dian)片(pian)、墊(dian)圈(quan)(尤其(qi)是橡膠墊(dian)圈(quan))、閥(fa)座、松動的表面(mian)沉積物以及(ji)附著(zhu)的海(hai)洋生(sheng)物等相接觸(chu)處,還有(you)列管換熱(re)器脹管間隙(xi)處等,都容易發生(sheng)縫隙(xi)腐蝕(shi)。需(xu)要指出(chu)的是,即使沒有(you)氯(lv)離(li)子存在(zai),也可能產生(sheng)縫隙(xi)腐蝕(shi)。
其(qi)常用的試驗方法有:三氯化(hua)(hua)鐵化(hua)(hua)學浸泡(pao)和(he)電(dian)化(hua)(hua)學方法兩種。
三(san)(san)氯化鐵化學浸(jin)泡法標準:GB/T10127-1998《不(bu)銹鋼三(san)(san)氯化鐵縫(feng)隙腐蝕試驗(yan)方法》。
5. 應(ying)力腐蝕(Stress Corrosion)
機械設備零件在應力(拉應力)和腐蝕介質的聯合作用下,將出現低于材料強度極限的脆性開裂現象,導致設備和零件失效,這種現象稱為應力(li)腐(fu)蝕開裂。
根據介質的主要成分為氯(lv)(lv)化物(wu)(wu)、氫氧(yang)化物(wu)(wu)、硝酸鹽及(ji)含氧(yang)水等,而分別稱為氯(lv)(lv)裂(氯(lv)(lv)脆(cui)或(huo)氯(lv)(lv)化物(wu)(wu)開(kai)裂)、堿裂(堿脆(cui))、硝裂(硝脆(cui))及(ji)氧(yang)裂(氧(yang)脆(cui))等。
應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)與單純由(you)機(ji)械(xie)應(ying)力造(zao)成的(de)開(kai)(kai)裂(lie)不(bu)同,它在極低的(de)負荷應(ying)力下(xia)也能產(chan)生開(kai)(kai)裂(lie);它與單純由(you)腐(fu)蝕(shi)引起(qi)的(de)開(kai)(kai)裂(lie)也不(bu)同,腐(fu)蝕(shi)性極弱的(de)介質也能引起(qi)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)。其全面腐(fu)蝕(shi)常(chang)常(chang)很輕,而且沒有變形預兆,即發(fa)生突然斷(duan)裂(lie),應(ying)力腐(fu)蝕(shi)是工業生產(chan)中危害性最(zui)大的(de)一種惡性腐(fu)蝕(shi)類型。
機械(xie)設備和(he)部件發生應力(li)腐(fu)蝕開裂(SCC)必(bi)需同時滿足材料、環境(jing)、應力(li)三者的特定條件。根據應力(li)加載的方法(fa)不同,應力(li)腐(fu)蝕試驗方法(fa)主要分為四類:
a. 恒變形法
給(gei)予試樣一定的變(bian)形,對其在試驗(yan)環境中的開裂敏(min)感性進行(xing)評定。
b. 恒載荷法
即把單軸拉伸型(xing)的試(shi)樣沿軸向(xiang)施加(jia)應(ying)力,在(zai)腐蝕介質中試(shi)驗(yan),比較斷裂時間的長短,或利用應(ying)力與斷裂時間的關系曲線,來提出應(ying)力腐蝕開裂的臨界(jie)應(ying)力σscc。
c. 慢應變速率(lv)法
是在(zai)專門設計(ji)的(de)慢應(ying)(ying)變速率應(ying)(ying)力試驗機上,使試樣在(zai)腐(fu)蝕介質中以(yi)一(yi)定的(de)應(ying)(ying)變速度拉伸,直(zhi)至斷裂(lie)。分析試樣的(de)破(po)斷情況和斷口(kou)特征等,以(yi)評(ping)定其應(ying)(ying)力腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)敏(min)感性。
d. 斷裂力(li)學法
使用楔(xie)形張開加載型(xing)試(shi)(shi)樣進行研究,以預先制有裂(lie)紋的(de)試(shi)(shi)樣給以各種K值(zhi),測定裂(lie)紋停止擴展的(de)臨界(jie)值(zhi)KISCC。
其標(biao)準有:GB/T4157-1984《金(jin)屬(shu)抗(kang)硫(liu)化物應力腐蝕開裂恒負荷拉(la)伸試(shi)驗方法(fa)》GB/T17898-1999《不銹鋼在(zai)沸騰氯(lv)化鎂溶液中應力腐蝕試(shi)驗方法(fa)》 GB/T10126-1988《鐵-鉻-鎳合(he)金在(zai)高溫水中應力腐(fu)蝕試(shi)驗方法》。
可產生(sheng)應(ying)力腐蝕破(po)壞的金(jin)屬材(cai)料-環境(jing)的組(zu)合主要有以下(xia)幾種:
①. 奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼 氯離子、氯化物+蒸氣、硫化氫、堿液等;
②. 碳鋼(gang)及低(di)合金鋼(gang) 介質為堿(jian)液(ye)、硝酸(suan)鹽(yan)溶液(ye)、無水液(ye)氨、濕硫化氫、醋(cu)酸(suan);
③. 含鉬奧氏體不銹鋼 堿液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸銅的(de)水溶液等;
④. 黃(huang)銅 氨(an)氣及溶液、氯化(hua)鐵、濕(shi)二氧化(hua)硫等;
⑤. 鈦 含鹽(yan)酸的(de)甲(jia)酸或乙醇(chun)、熔融氯(lv)化鈉(na);
⑥. 鋁 濕硫化(hua)氫(qing)(qing)、含(han)氫(qing)(qing)硫化(hua)氫(qing)(qing)、海水。