第三章船机零件的腐蚀.doc

第三章船机零件的腐蚀.doc第三章船机零件的腐蚀(1)管道的腐蚀,仍是一个没有解决难§3・1金厲腐蚀(Corrosion)题;(2)缸套和缸盖(3)活塞顶部与排气阀阀面的高温腐蚀2腐蚀的过程腐蚀是个自由能降低的过程,是个自发过程,是个放出能量的过程。即金属T金属化合物是个自发过程,是个与冶炼过程相反的过程。与其它故障模式的区别:磨损、断裂等需要外界能量的消耗,而腐蚀不同,冷却水腔的电化学腐蚀;全世界每年因腐蚀报废的钢铁大约相当于当年钢铁产量的30%,其中2/3回炉再生,仍有10%的钢铁损失。(4)缸套外圆表1腐蚀的概念面与浆叶的穴蚀。定义:金属与周围介质发生化学作用、或电化学作用或物理溶解而产生的破坏和变质,称为腐蚀。破坏:形状、尺寸变化;变质:晶体结构、理化性能、机械性能的变化。特点:(1)外部介质的作用;发生在金属与介质的界面上,即从零件的表面开始,向内部扩展。腐蚀有一个过程,是渐进性的。腐蚀是一种重要的故障模式。在船舶上的危害也很严重。即便是其他形式的损坏,如磨损、裂纹和断裂,往往也包含着腐蚀破坏的因素。此外,非金属材料与周围介质作用产生的破坏也日益增多和严重,也是属于腐蚀破坏。它不需要外界输入能量。例如:,在化学热力学中采用自由能变化量aG为判据进行判断,当aGvO时,伴随着能量的减少,过程可自发进行;当时,表示过程不能自发进行,处于热力学稳定状态;例如,在大气条件上产生电位差。所以,金属下只有金、钳、耙、铁是热力学稳定的金属,其aG>0,在和溶液界面的电位差称为金自然界中以单质存在,称为贵金属;铜、***、银在无氧的情属的电极电位。况下,离子反应时aG〉。,在自然界主要以硫化物形式存在,金属的电极称为半贵金属;除上述金属外其它金属在离子反应时自由能变化量均为负值,即^G<0,为在热力学上不稳定金属,称电位越负,表示金为贱金属,在自然界中一般都是以氧化物或盐类存在于矿石属容易离子化,即中。在热力学上不稳定的金属中,如铝、镁、铸等在适当的不耐腐蚀;电极电条件下能发生钝化而变得稳定,即耐蚀。有些热力学上不稳位越正,金属越耐定金属在腐蚀过程中生成致密的保护性腐蚀产物膜而耐蚀,例如铅在硫酸溶液中、铁在磷酸溶液中、锌在大气中等都会蚀。生成耐蚀的保护膜。所以,腐蚀虽可自发进行、但可使腐蚀进展很缓慢,甚至无害。由此看来,腐蚀过程不仅仅取决于3腐蚀的分类腐蚀反应中自由能的变化量,还应考虑腐蚀介质的性质、。(1)化学腐蚀:无电流产生;(2)电化学腐蚀:有金属与介质接触时,将发生自发腐蚀的倾向,即金属变电流产生。,所失去的电子留在金属表面。金属离子化程度越大,留在金属表面的电子也越多,使金属表面呈负电并吸引溶液中的正离子靠近金属表面,形成双电层,在界面全面腐蚀:整个表面发生,又分为均匀(少见)与不均匀腐蚀(多见)两种。局部腐蚀:集中在某一区域,造成应力集中,导致突然断裂,危害更大。全面腐蚀是机件整个表面上发生的腐蚀,一般多为全面不均匀腐蚀。局部腐蚀较多,危害也比全面腐蚀严重,往往会发生突然破坏,以致造成机件的损坏,甚至恶性事故。■指标表示法:单位金属表面积在单位时间内的重量变化值。V+——分别为失重腐蚀速度和增重腐蚀速度,g/(m2-h);增加——V+;减少——V-:把腐蚀后深度的减少量以线量单位表示,并换算成为相当于单位时间的数值。工程上多用构件的腐蚀深度或减薄的程度来衡量其寿命。适用于衡量密度不同的金属的腐蚀问题。Vl-深度腐蚀速度,mm/a;:用零件腐蚀前后的电阻变化率表示腐蚀速度Vr。测量时不需要清除腐蚀产物,适用于薄和细的零件。§3・2化学腐蚀(ChemicalCorrosion)质介质。例如,有机酸、卤代化合物和含硫的化合物1化学腐蚀定义:金属与周围介质(非电解质)直接发生化学作用而引起的破坏,称为化学腐t4。特点:在化学腐蚀过程不产生电流。例如:碳钢的氧化问题。化学腐蚀分为气体腐蚀和有机介质腐蚀。气体腐蚀是指在干燥气体中或高温气体中的腐蚀。金属与介质中的氧化剂直接作用就在金属表面生成一层氧化物薄膜,即腐蚀产物。金属能否继续被氧化取决于氧化物薄膜的结构和与基体的结合强度。碳钢零件在5609以下被氧化,生成FezOs或Fe3O4等。实际生产中纯化学腐蚀的现象较少,I4、三***甲烷或乙醇中;镁或钛在甲醇中;金属钠在***化氢气体中等的腐蚀都属于化学腐蚀,但实际上这些介质中都含有少量水分而使有机介质不纯,使化学腐蚀变为电化学腐蚀。的结构致密、与基体结合牢固的稳定膜,可阻止原子的扩散,从而保护金属表面不再继续被氧化。而在560°C以上时,氧化生成FeO