影响腐蚀的结构因素PPT学习教案.pptx

会计学
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影响腐蚀的结构因素
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力学因素主要表现在不同性质的力与腐蚀介质共同作用产生的腐蚀。
一、应力腐蚀—SCC
（见书P40图2-1、2-2、2-3）

定义：在固定拉应力和特定介质的共同作用下所引起的破裂。
第一节 力学因素
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应力腐蚀产生的条件
固定拉应力 + 特定腐蚀性介质
拉应力的来源
1）载荷
2）制造加工和装配过程—焊接应力显著
3）腐蚀产物的膨胀—楔入作用
介质条件：介质性质、浓度、温度
对一种合金材料，并非在所有环境中都会发生SCC;在一种环境中，并非所有合金材料都会发生SCC。
常见的发生应力腐蚀的条件组合见书P41表2-1
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分两种情况：
金属在无裂纹、无蚀坑或缺陷的情况下，SCC分为三个阶段：
1）腐蚀引起裂纹或蚀坑—潜伏期 90%
2）裂纹承受极限载荷—扩展期
3）破裂期
存在初始微裂纹或蚀坑
SCC过程只有裂纹扩展和破裂两阶段。
10%
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SCC裂纹形态
晶间裂纹
混合裂纹
穿晶裂纹
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黄铜锥套的应力腐蚀
断口呈脆性断裂颗粒状特征
SO2、Cl、NH3的湿环境
沿晶断裂岩石特征
扫描电镜图
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内因包括金属的组成、组织结构;外因包括介质的种类、浓度和温度等。
1）应力
在外加应力小时，曲线与时间轴近于平行。说明应力对破裂时间影响不大；在外加应力大时，材料破裂时间缩短。K值表示破裂时所需的最小应力值。
时间
外加应力
不破裂
破裂
K
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2）金属及合金
纯金属虽有应力腐蚀的现象，但以二元和多元合金的敏感性较高。
3）介质
介质对腐蚀的影响相当复杂。SCC要求介质具有一定的浓度；金属在破裂前都有一个最小温度—破裂临界温度。高于此值时材料才破裂。
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影响SCC的因素多（物理、化学、力学、热力学、制造等）而复杂，目前未有统一理论解释SCC机理。但化学—力学因素得到普遍的认可。
从电化学角度看，合金中存在一条阳极溶解的“活性途径”。即晶粒边界、塑性变形引起的滑移带、金属间化合物、沉淀相或表面膜的局部破裂
---我们称之为活性阳极。
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当有较大应力集中时，腐蚀沿这些途径优先进行，形成小的裂纹或蚀坑。这些小裂纹或蚀坑就是小阳极，它与大阴极的金属表面构成腐蚀电池。
如Cl -等活性阴离子进入形成闭塞电池的裂纹或蚀坑内部，使电解质液水解而酸化，促使裂纹尖端的阳极快速溶解。在拉应力的作用下，裂纹不断扩展直至破裂。
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