材料的耐腐蚀性能与抗腐蚀措施.ppt

前言本章从材料腐蚀的现象出发,着重介绍金属材料的应力腐蚀断裂,以及材料耐蚀性评价等内容。第十三章材料的耐腐蚀性能§§(略)§(略)§§§、腐蚀的基本概念1、定义:物质的表面,因发生化学或电化学反应,而受到破坏的现象。2、一种自发进行的过程,ΔG<0。3、性质:(1)有害性:造成设备的毁坏。(2)有利性:电化学加工,制备印刷线路板等。§、(1)化学腐蚀与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。(2)电化学腐蚀与电解质溶液发生电化学反应而引起的破坏。、海水、淡水、土壤等。(1)全面腐蚀腐蚀分布在整个表面上并连成一片。可分为均匀腐蚀和不均匀腐蚀。(2)局部腐蚀腐蚀主要发生在金属表面的某一区域。§(3)应力和环境介质共同作用下的腐蚀①应力腐蚀断裂:是金属在拉应力的作用下并在某些活性介质中发生的电化学腐蚀破裂。②腐蚀疲劳:金属在交变应力(循环应力或脉动应力)和腐蚀环境介质的共同作用下产生的脆性断裂。③氢损伤:是指氢进入金属中,导致金属材料塑性、韧性明显下降,、氢鼓泡、氢腐蚀三种。§***应力腐蚀断裂(SCC)概念金属材料,在拉应力和特定介质的共同作用下,所引起的断裂。腐蚀过程中,先出现微裂纹,然后扩展为宏观裂纹,宏观裂纹快速扩展,最终断裂。§、应力腐蚀断裂的条件及特征(1)应力:必须有拉应力(低于屈服强度)存在。(2)介质:一定的材料和一定的介质相互组合,形成一个应力腐蚀体系。(3)速度:约为10-8~10-6m/s;介于纯腐蚀速度与纯断裂速度之间(4)腐蚀断裂形态:局部区域出现从表及里的裂纹;裂纹在主干裂纹延伸的同时,还有若干分支同时发展;裂纹的走向宏观上与拉应力方向垂直;微观上一般为沿晶断裂,也可能为穿晶解理断裂或二者的混合;断裂表面可见到“泥状花样”的腐蚀产物及腐蚀坑。§、应力腐蚀的机理1、阳极溶解机理金属表面形成钝化膜→拉应力→钝化膜破裂→露出新鲜表面→新鲜表面为阳极,钝化膜表面为阴极→腐蚀微电池→阳极溶解→形成烛坑。§、氢致开裂机理应力和腐蚀介质共同作用下,阴极反应→氢原子→扩散到金属内部→金属脆性断裂。§、(1)σ≥70%-90%σS→应力腐蚀断裂;(2):发生应力腐蚀的最低应力;(3):表示含有宏观裂纹的材料,在应力腐蚀下的断裂韧度。