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點(diǎn)腐蝕如何防護(hù)

發(fā)布日期:2016-08-09

     點(diǎn)腐蝕介紹

      點(diǎn)腐蝕就是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或者腐蝕輕微,而分散發(fā)生的局部腐蝕。一般點(diǎn)腐蝕的孔徑都小于1mm,深度都小于孔徑。不銹鋼在含有Cl的環(huán)境中容易出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕的傾向。

金屬材料在某些環(huán)境介質(zhì)中,經(jīng)過一定的時間后,大部分表面不發(fā)生腐蝕或腐蝕很輕微,但在表面的微小區(qū)域內(nèi),出現(xiàn)蝕孔或麻點(diǎn),且隨著時間的推移,蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展,形成小孔狀腐蝕坑。這種現(xiàn)象稱為點(diǎn)腐蝕,亦稱為點(diǎn)蝕、小孔腐蝕、孔蝕。
    點(diǎn)蝕幾何形態(tài)上構(gòu)成了大陰極小陽極的結(jié)構(gòu),致使蝕孔的陽極溶解速度相當(dāng)大,能很快導(dǎo)致腐蝕穿孔破壞。此外,點(diǎn)蝕能夠加劇其他類型的局部腐蝕,如晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等。
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點(diǎn)腐蝕的重要特征

點(diǎn)蝕多發(fā)生在表面生成氧化膜或鈍化膜的金屬材料上,或有陰極性鍍層的金屬上。
點(diǎn)蝕常常發(fā)生在有特殊離子的介質(zhì)中,即有氧化劑和同時有活性陰離子存在的鈍化性溶液中?;钚躁庪x子是發(fā)生點(diǎn)蝕的必要條件。
      點(diǎn)腐蝕是一種外觀隱蔽而破壞性極大的局部腐蝕形式。
      點(diǎn)蝕發(fā)生在特定臨界電位以上。

影響點(diǎn)蝕的因素

環(huán)境因素:

1.鹵素離子及其它陰離子:在氯化物中,鐵、鎳、鋁、鈦、鋯以及它們的合金均可能產(chǎn)生點(diǎn)蝕。鋅、銅和鈦在含氯離子的溶液中,也可遭受鈍態(tài)的破壞。
     很多含氧的非侵蝕性陰離子,例如NO3-、CrO42-、SO42-、OH-、CO32-等,添加到含Cl-的溶液中,都可起到點(diǎn)蝕緩蝕劑的作用。
    而硫氰酸根、高氯酸根、次氯酸根等,可以促進(jìn)點(diǎn)蝕。

2.溶液中的陽離子和氣體物質(zhì):腐蝕介質(zhì)中,金屬陽離子與侵蝕性鹵化物陰離子共存時,氧化性金屬離子,如Fe3+、Cu2+和Hg2+對點(diǎn)蝕起促進(jìn)作用。
       3.溶液的pH值:
    在溶液pH值低于9~10時,對二價金屬,如鐵、鎳、鎘、鋅和鈷等,其點(diǎn)蝕電位與pH幾乎無關(guān),高于此pH值時,其點(diǎn)蝕電位變正,是由于OH-離子的鈍化作用所致。
     對三價金屬,例如鋁,發(fā)生點(diǎn)蝕的條件及點(diǎn)蝕電位都不受溶液pH值的影響,這是由鋁離子水解的各步驟的緩沖作用所致。

4.環(huán)境溫度:對鐵及其合金而言,點(diǎn)蝕電位通常隨溫度升高而降低。

5.介質(zhì)流速:溶液的流動對抑制點(diǎn)蝕起一定的有益作用。

材料因素

1、金屬的本性—純金屬的耐點(diǎn)蝕性:25℃ 0.1M NaOH中的點(diǎn)蝕電位大?。篈l<Fe<Ni<Zr<Cr<Ti<304不銹鋼
       2、合金成分:
            鐵基合金:Cr、Mo、Ni、V、Si、N、Ag、Re 為有益元素;Mn、S、Ti、Nb、Te、Se、稀土等是有害元素,B、C、Cu的影響視在鋼中的狀態(tài)而定。
            鋁:Cu、Mn為有益元素;Zn、Hg、Sn、Ga為有害元素。
            鈦:鋁對鈦的點(diǎn)蝕電位有很不利的影響,而鉬導(dǎo)致點(diǎn)蝕電位升高。

3、熱處理溫度的影響:
            對于不銹鋼和鋁合金來說在某些溫度下進(jìn)行回火或退火等熱處理,能夠生成沉淀相,從而增加點(diǎn)蝕的傾向。不銹鋼焊縫處容易發(fā)生點(diǎn)蝕與此有關(guān)。但是奧氏體不銹鋼經(jīng)固熔處理后具有最佳的耐點(diǎn)蝕性能。
       4、顯微組織
            金屬的顯微組織對其點(diǎn)蝕敏感性有很大的影響,如硫化物、沉積硬化不銹鋼中的強(qiáng)化沉積相、敏化的晶界以及焊接區(qū)等,都可能是鋼的抗點(diǎn)蝕性能降低。
       5、表面狀態(tài)的影響:
           一般來說,隨著金屬表面光潔度的提高,其耐點(diǎn)蝕能力增強(qiáng),而冷加工使金屬表面產(chǎn)生冷變硬化時,會導(dǎo)致耐點(diǎn)蝕能力下降。

點(diǎn)蝕的控制方法

1、選擇耐蝕合金(Cr、 Mo、 Ni、N);
2、電化學(xué)保護(hù):采用外加陰極電流的陰極保護(hù)法,使被保護(hù)的金屬材料的極化電位控制在點(diǎn)蝕保護(hù)電位以下,防止點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。同時要注意避免發(fā)生過保護(hù)。
3、改善介質(zhì)條件:降低Cl-離子濃度,減少氧化劑(如除氧、防止Fe3+、Cu2+離子存在),降低溫度,提高pH值等。另一種是保證溶液中有均勻的氧和氧化劑濃度,避免縫隙存在,對溶液進(jìn)行攪拌、通氣或循環(huán)等防止或減少點(diǎn)蝕的發(fā)生。 
4  緩蝕劑的選用
    對鐵和碳鋼:硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鈉、碳酸鈉十磷酸鈉、OH-、亞硝酸鹽、氨、明膠、淀粉和喹啉等;
    對不銹鋼:硫酸鹽、硝酸鹽、高氯酸鹽、氯酸鹽、鉻酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽和OH-等;
    對鋅:磷酸鹽和鉻酸鹽等;
    對鋁及其臺金:硫酸鹽、硝酸鹽、鉻酸鹽、醋酸鹽、苯甲酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽和酒石酸鹽等;
    對鎳:OH-、硫酸鹽、硝酸鹽及芐基-n-二丙硫醚(BPS)等;
    對鋯:硫酸鹽、硝酸鹽、鉻酸鹽、高氯酸鹽、氯酸鹽和亞硝酸鹽等。