材料腐蝕與防護(hù)名詞解釋整理

1、本質(zhì)陰極保護(hù), 通過犧牲陽極的溶解, 使金屬設(shè)備獲得陰極電流, 發(fā)生陰極極化受到保護(hù)。腐蝕原電池：產(chǎn)生的電流是由于它的兩個(gè)電極即鋅板與銅板在硫酸溶液中的電位不同產(chǎn)生的電位差引起的，該電位差是電池反應(yīng)的推動(dòng)力。濃差電池：金屬材料的電位與介質(zhì)中金屬離子的濃度C 有關(guān)（能斯特公式）：濃度低處電位低。 （水線腐蝕，縫隙腐蝕，點(diǎn)腐蝕，沉積物腐蝕）溫差電池：金屬材料的電位與介質(zhì)溫度有關(guān)，浸入腐蝕介質(zhì)中金屬各部分，由于所處環(huán)境溫度不同，可形成溫差腐蝕電池。電極電位：金屬-溶液界面上建立了雙電層，使得金屬與溶液間產(chǎn)生電位差，這種電位差稱為電極電位。影響因素：a 構(gòu)成電極的物質(zhì)自身性質(zhì)b 溶液中離子的濃度c 氣

2、態(tài)物質(zhì)的分壓、溫度d 物質(zhì)表面狀態(tài)參比電極：電極反應(yīng)是可逆的；電位穩(wěn)定而不隨時(shí)間變化；交換電流密度大，不極化或難極化；參比電極內(nèi)部溶液與腐蝕介質(zhì)互不滲污，溶液界面電位小；溫度系數(shù)小。極化現(xiàn)象：當(dāng)電極上有凈電流通過時(shí)，引起電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象。極化作用使電池兩電極間電位差減小、電流強(qiáng)度降低，從而減緩了腐蝕速率。極化是決定腐蝕速率的主要因素。電化學(xué)極化（活化極化）：電極過程受電化學(xué)反應(yīng)速度控制，由于電荷傳遞緩慢而引起的極化。在陰、陽極均可發(fā)生。陽極去極化：強(qiáng)烈攪拌溶液加速金屬離子擴(kuò)散速度減少濃差極化；加入陽極去極化劑（陽極沉淀劑、絡(luò)合劑），使反應(yīng)產(chǎn)物生成沉淀或絡(luò)合離子，離開陽極，減少電化學(xué)極

3、化或電阻極化。析氫腐蝕：以氫離子還原反應(yīng)為陰極過程的金屬腐蝕必要條件: 金屬的電極電位低于氫離子還原反應(yīng)的電位。全面腐蝕：各部位腐蝕速率接近；金屬的表面比較均勻地減薄，無明顯的腐蝕形態(tài)差別；同時(shí)允許具有一定程度的不均勻性1 、條件：腐蝕介質(zhì)能夠均勻地抵達(dá)金屬表面的各部位，而且金屬的成分和組織比較均勻。2、化學(xué)特點(diǎn)：腐蝕原電池的陰、陽極面積非常小，整個(gè)金屬表面在溶液中處于活化狀態(tài)，只是各點(diǎn)隨時(shí)間（或地點(diǎn)）有能量起伏，能量高時(shí)（處）呈陽極，能量低時(shí)（處）呈陰極，從而使整個(gè)金屬表面遭受腐蝕。3、危害：造成金屬的大量損失，可以檢測和預(yù)測腐蝕速率，一般不會(huì)造成突然事故。根據(jù)測定和預(yù)測的腐蝕速率，在工程設(shè)

4、計(jì)時(shí)可預(yù)先考慮應(yīng)有的腐蝕裕量。局部腐蝕：腐蝕的發(fā)生在金屬的某一特定部位；陽極區(qū)和陰極區(qū)可以截然分開，其位置可以用肉眼或微觀觀察加以區(qū)分；同時(shí)次生腐蝕產(chǎn)物又可在陰、陽極交界的第三地點(diǎn)形成1 、種類：點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞及磨損腐蝕。2、危害：導(dǎo)致的金屬的損失量小，很難檢測其腐蝕速率，往往導(dǎo)致突然的腐蝕事故。腐蝕事故中80以上是由局部腐蝕造成的，難以預(yù)測腐蝕速率并預(yù)防。電偶腐蝕：在電解質(zhì)溶液中，當(dāng)兩種金屬或合金相接觸（電導(dǎo)通）時(shí)，電位較負(fù)的金屬腐蝕被加速，而電位較正的金屬受到保護(hù)的腐蝕現(xiàn)象。點(diǎn)蝕： 點(diǎn)蝕又稱小孔腐蝕，是一種腐蝕集中在金屬表面的很小范圍內(nèi)，

5、并深入到金屬內(nèi)部的小孔狀腐蝕形態(tài)，蝕孔直徑小、深度深。縫隙腐蝕：在金屬與金屬及金屬和非金屬之間構(gòu)成狹窄的縫隙內(nèi)，有電解質(zhì)溶液存在，介質(zhì)的遷移受到阻滯時(shí)產(chǎn)生的一種局部腐蝕形態(tài)?？p隙腐蝕的臨界電位比點(diǎn)蝕電位低。點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕的比較：相似：成長機(jī)理一致閉塞電池。不同：形成過程不同縫隙腐蝕：?腐蝕前縫隙已經(jīng)存在，腐蝕一開始就是閉塞電池作用，閉塞程度大?由于介質(zhì)的濃差引起?形態(tài)廣而淺?更易發(fā)生點(diǎn)蝕：?腐蝕過程逐漸形成蝕坑（閉塞電池），而后加速腐蝕?由于鈍化膜的破壞引起?形態(tài)窄而深晶間腐蝕：金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中沿著材料的晶粒邊界或晶界附近發(fā)生腐蝕，使晶粒之間喪失結(jié)合力的一種局部破壞的腐蝕現(xiàn)象。例子：

6、不銹鋼焊縫附近易發(fā)生晶間腐蝕應(yīng)力腐蝕開裂SCC：受一定拉伸應(yīng)力作用的金屬材料在某些特定的介質(zhì)中，由于腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力的協(xié)同作用而發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象。氫致開裂：原子氫在合金晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲入和擴(kuò)散所導(dǎo)致的脆性斷裂的現(xiàn)象，又稱作氫脆或氫損傷。腐蝕疲勞：材料或構(gòu)件在交變應(yīng)力與腐蝕環(huán)境的共同作用下產(chǎn)生的脆性斷裂。沖刷腐蝕 （沖蝕， 磨耗腐蝕）： 金屬表面與腐蝕流體之間由于高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的金屬損傷?？张莞g：由于金屬表面附近的液體中空泡潰滅造成表面粗化、出現(xiàn)大量直徑不等的火山口狀的凹坑，最終喪失使用性能的一種破壞。過程：在局部位置，當(dāng)流速變得十分高，液體內(nèi)迅速形成無數(shù)個(gè)小空泡，隨著壓力降低，空泡不斷長大、

7、潰滅， 空泡原空間被周圍液體迅速充填產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊壓力。大量空泡在金屬表面某個(gè)區(qū)域反復(fù)潰滅，使金屬表面發(fā)生應(yīng)變疲勞并誘發(fā)裂紋，導(dǎo)致空泡腐蝕。微動(dòng)腐蝕：兩個(gè)相互接名義上相對(duì)靜止而實(shí)際上處于周期性小幅相對(duì)滑動(dòng)的固體表面因摩損與腐蝕交互作用所導(dǎo)致的材料表面破壞現(xiàn)象。磨損腐蝕：摩擦副接觸表面的機(jī)械磨損與周圍環(huán)境介質(zhì)發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)腐蝕的共同作用大氣腐蝕：金屬材料暴露在空氣中，由于空氣中的水和氧的化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的腐蝕。土壤腐蝕：埋在土壤中的金屬及其構(gòu)件的腐蝕。石油化工腐蝕：鋼鐵結(jié)構(gòu)在惡劣環(huán)境中被使用導(dǎo)致石油工業(yè)的設(shè)備遭受嚴(yán)重腐蝕。影響因素：鉆井液、氧含量（氧氣溶解入鉆井液）、硫化二氧化碳控制：

8、鉆井液腐蝕性：PH、緩蝕除氧劑、除硫劑；使用內(nèi)防腐層鉆桿；鉆井過程中監(jiān)測金屬腐蝕試驗(yàn)環(huán)。高溫腐蝕：金屬在高溫下與環(huán)境中的氧、硫、 氮、碳等發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致金屬的變質(zhì)或破壞的過程。高溫氧化的基本過程：1.金屬離子向外擴(kuò)散，在氧化物/氣體界面上反應(yīng)2.氧向內(nèi)擴(kuò)散，在金屬/氧化物界面上反應(yīng)3.兩者相向擴(kuò)散，在氧化膜中相遇并反應(yīng)PB比： 金屬氧化膜的體積VMO 與所消耗金屬的體積VM 之比 1： 氧化膜中受到壓應(yīng)力，可能生成保護(hù)性氧化膜提高合金抗氧化的途徑：1.通過選擇性氧化生成優(yōu)異的保護(hù)膜2.生成離子移動(dòng)速度慢的尖晶石結(jié)構(gòu)氧化膜3.減小氧化膜的晶格缺陷濃度，降低離子的擴(kuò)散速度4.增強(qiáng)氧化膜與基體金屬的附

9、著力。緩蝕劑：一種以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境（介質(zhì)）中時(shí)，可以防止或減緩腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或幾種化學(xué)物質(zhì)的混合物。緩蝕劑的選用原則：緩蝕劑的濃度及協(xié)同作用金屬材料介質(zhì)條件環(huán)境保護(hù)經(jīng)濟(jì)性電化學(xué)保護(hù)：利用外部電流使金屬電位發(fā)生改變從而控制腐蝕的一種方法。陰極保護(hù)：金屬電解質(zhì)溶解腐蝕體系受到陰極極化時(shí)，電位負(fù)移，反應(yīng)速度減小，因而金屬腐蝕速度減小，稱為陰極保護(hù)效應(yīng)。犧牲陽極原理：特點(diǎn)不需電源, 干擾少 , 免維護(hù)， 設(shè)備簡單, 分散能力好, 但成本較高，化工介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)犧牲陽極消耗量大, 少用。陽極保護(hù)：對(duì)具有活態(tài)鈍態(tài)轉(zhuǎn)變而不能自鈍化的腐蝕體系，通過陽極極化電流，使金屬的電位正移到穩(wěn)定鈍化區(qū)內(nèi)，金屬的

10、腐蝕速度就會(huì)大大降低，這種防護(hù)方法稱為陽極保護(hù)。陽極保護(hù)的實(shí)現(xiàn)必須具備兩個(gè)條件：腐蝕體系的陽極極化曲線上存在鈍化區(qū)，即在陽極極化時(shí)金屬能夠鈍化。陽極極化時(shí)金屬的電位要正移到鈍化區(qū)內(nèi)，否則金屬的腐蝕速度不僅不會(huì)減小反而會(huì)增大(稱為電解腐蝕)。覆蓋層保護(hù)的特點(diǎn)：(1)基底材料和覆層材料組成復(fù)合材料，可以充分發(fā)揮基底材料和覆層材料的優(yōu)點(diǎn)，滿足耐蝕性，物理、機(jī)械和加工性能，以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)多方面的需要。(2)覆蓋層的保護(hù)效果和使用壽命取決于幾個(gè)方面的因素：覆層材料在使用環(huán)境中的耐蝕性、強(qiáng)度、塑性和耐磨性。保護(hù)性覆蓋層基本要求：(1) 覆蓋層本身耐蝕、化學(xué)穩(wěn)定, 結(jié)合牢固, 附著力好；(2) 覆蓋層致密 ,

11、 孔隙率小；(3) 覆蓋層良好物理機(jī)械性能；(4) 一定厚度和均勻性。本質(zhì)陰極保護(hù), 通過犧牲陽極的溶解, 使金屬設(shè)備獲得陰極電流, 發(fā)生陰極極化受到保護(hù)。腐蝕原電池：產(chǎn)生的電流是由于它的兩個(gè)電極即鋅板與銅板在硫酸溶液中的電位不同產(chǎn)生的電位差引起的，該電位差是電池反應(yīng)的推動(dòng)力。濃差電池：金屬材料的電位與介質(zhì)中金屬離子的濃度C 有關(guān)（能斯特公式）：濃度低處電位低。 （水線腐蝕，縫隙腐蝕，點(diǎn)腐蝕，沉積物腐蝕）溫差電池：金屬材料的電位與介質(zhì)溫度有關(guān)，浸入腐蝕介質(zhì)中金屬各部分，由于所處環(huán)境溫度不同，可形成溫差腐蝕電池。電極電位：金屬-溶液界面上建立了雙電層，使得金屬與溶液間產(chǎn)生電位差，這種電位差稱為電

12、極電位。影響因素：a 構(gòu)成電極的物質(zhì)自身性質(zhì)b 溶液中離子的濃度c 氣態(tài)物質(zhì)的分壓、溫度d 物質(zhì)表面狀態(tài)參比電極：電極反應(yīng)是可逆的；電位穩(wěn)定而不隨時(shí)間變化；交換電流密度大，不極化或難極化；參比電極內(nèi)部溶液與腐蝕介質(zhì)互不滲污，溶液界面電位??；溫度系數(shù)小。極化現(xiàn)象：當(dāng)電極上有凈電流通過時(shí)，引起電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象。極化作用使電池兩電極間電位差減小、電流強(qiáng)度降低，從而減緩了腐蝕速率。極化是決定腐蝕速率的主要因素。電化學(xué)極化（活化極化）：電極過程受電化學(xué)反應(yīng)速度控制，由于電荷傳遞緩慢而引起的極化。在陰、陽極均可發(fā)生。陽極去極化：強(qiáng)烈攪拌溶液加速金屬離子擴(kuò)散速度減少濃差極化；加入陽極去極化劑（陽極

13、沉淀劑、絡(luò)合劑），使反應(yīng)產(chǎn)物生成沉淀或絡(luò)合離子，離開陽極，減少電化學(xué)極化或電阻極化。析氫腐蝕：以氫離子還原反應(yīng)為陰極過程的金屬腐蝕必要條件: 金屬的電極電位低于氫離子還原反應(yīng)的電位。全面腐蝕：各部位腐蝕速率接近；金屬的表面比較均勻地減薄，無明顯的腐蝕形態(tài)差別；同時(shí)允許具有一定程度的不均勻性1 、條件：腐蝕介質(zhì)能夠均勻地抵達(dá)金屬表面的各部位，而且金屬的成分和組織比較均勻。2、化學(xué)特點(diǎn)：腐蝕原電池的陰、陽極面積非常小，整個(gè)金屬表面在溶液中處于活化狀態(tài)，只是各點(diǎn)隨時(shí)間（或地點(diǎn)）有能量起伏，能量高時(shí)（處）呈陽極，能量低時(shí)（處）呈陰極，從而使整個(gè)金屬表面遭受腐蝕。3、危害：造成金屬的大量損失，可以檢測和

14、預(yù)測腐蝕速率，一般不會(huì)造成突然事故。根據(jù)測定和預(yù)測的腐蝕速率，在工程設(shè)計(jì)時(shí)可預(yù)先考慮應(yīng)有的腐蝕裕量。局部腐蝕：腐蝕的發(fā)生在金屬的某一特定部位；陽極區(qū)和陰極區(qū)可以截然分開，其位置可以用肉眼或微觀觀察加以區(qū)分；同時(shí)次生腐蝕產(chǎn)物又可在陰、陽極交界的第三地點(diǎn)形成1 、種類：點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞及磨損腐蝕。2、危害：導(dǎo)致的金屬的損失量小，很難檢測其腐蝕速率，往往導(dǎo)致突然的腐蝕事故。腐蝕事故中80以上是由局部腐蝕造成的，難以預(yù)測腐蝕速率并預(yù)防。電偶腐蝕：在電解質(zhì)溶液中，當(dāng)兩種金屬或合金相接觸（電導(dǎo)通）時(shí)，電位較負(fù)的金屬腐蝕被加速，而電位較正的金屬受到保護(hù)的腐蝕

15、現(xiàn)象。點(diǎn)蝕： 點(diǎn)蝕又稱小孔腐蝕，是一種腐蝕集中在金屬表面的很小范圍內(nèi)，并深入到金屬內(nèi)部的小孔狀腐蝕形態(tài)，蝕孔直徑小、深度深。縫隙腐蝕：在金屬與金屬及金屬和非金屬之間構(gòu)成狹窄的縫隙內(nèi)，有電解質(zhì)溶液存在，介質(zhì)的遷移受到阻滯時(shí)產(chǎn)生的一種局部腐蝕形態(tài)。縫隙腐蝕的臨界電位比點(diǎn)蝕電位低。點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕的比較：相似：成長機(jī)理一致閉塞電池。不同：形成過程不同縫隙腐蝕：?腐蝕前縫隙已經(jīng)存在，腐蝕一開始就是閉塞電池作用，閉塞程度大?由于介質(zhì)的濃差引起?形態(tài)廣而淺?更易發(fā)生點(diǎn)蝕：?腐蝕過程逐漸形成蝕坑（閉塞電池），而后加速腐蝕?由于鈍化膜的破壞引起?形態(tài)窄而深晶間腐蝕：金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中沿著材料的晶粒邊界或

16、晶界附近發(fā)生腐蝕，使晶粒之間喪失結(jié)合力的一種局部破壞的腐蝕現(xiàn)象。例子：不銹鋼焊縫附近易發(fā)生晶間腐蝕應(yīng)力腐蝕開裂SCC：受一定拉伸應(yīng)力作用的金屬材料在某些特定的介質(zhì)中，由于腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力的協(xié)同作用而發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象。氫致開裂：原子氫在合金晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲入和擴(kuò)散所導(dǎo)致的脆性斷裂的現(xiàn)象，又稱作氫脆或氫損傷。腐蝕疲勞：材料或構(gòu)件在交變應(yīng)力與腐蝕環(huán)境的共同作用下產(chǎn)生的脆性斷裂。沖刷腐蝕 （沖蝕， 磨耗腐蝕）： 金屬表面與腐蝕流體之間由于高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的金屬損傷。空泡腐蝕：由于金屬表面附近的液體中空泡潰滅造成表面粗化、出現(xiàn)大量直徑不等的火山口狀的凹坑，最終喪失使用性能的一種破壞。過程：在局部位置，當(dāng)流

17、速變得十分高，液體內(nèi)迅速形成無數(shù)個(gè)小空泡，隨著壓力降低，空泡不斷長大、潰滅， 空泡原空間被周圍液體迅速充填產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊壓力。大量空泡在金屬表面某個(gè)區(qū)域反復(fù)潰滅，使金屬表面發(fā)生應(yīng)變疲勞并誘發(fā)裂紋，導(dǎo)致空泡腐蝕。微動(dòng)腐蝕：兩個(gè)相互接名義上相對(duì)靜止而實(shí)際上處于周期性小幅相對(duì)滑動(dòng)的固體表面因摩損與腐蝕交互作用所導(dǎo)致的材料表面破壞現(xiàn)象。磨損腐蝕：摩擦副接觸表面的機(jī)械磨損與周圍環(huán)境介質(zhì)發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)腐蝕的共同作用大氣腐蝕：金屬材料暴露在空氣中，由于空氣中的水和氧的化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的腐蝕。土壤腐蝕：埋在土壤中的金屬及其構(gòu)件的腐蝕。石油化工腐蝕：鋼鐵結(jié)構(gòu)在惡劣環(huán)境中被使用導(dǎo)致石油工業(yè)的設(shè)備遭受嚴(yán)重

18、腐蝕。影響因素：鉆井液、氧含量（氧氣溶解入鉆井液）、硫化二氧化碳控制：鉆井液腐蝕性：PH、緩蝕除氧劑、除硫劑；使用內(nèi)防腐層鉆桿；鉆井過程中監(jiān)測金屬腐蝕試驗(yàn)環(huán)。高溫腐蝕：金屬在高溫下與環(huán)境中的氧、硫、 氮、碳等發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致金屬的變質(zhì)或破壞的過程。高溫氧化的基本過程：1.金屬離子向外擴(kuò)散，在氧化物/氣體界面上反應(yīng)2.氧向內(nèi)擴(kuò)散，在金屬/氧化物界面上反應(yīng)3.兩者相向擴(kuò)散，在氧化膜中相遇并反應(yīng)PB比： 金屬氧化膜的體積VMO 與所消耗金屬的體積VM 之比 1： 氧化膜中受到壓應(yīng)力，可能生成保護(hù)性氧化膜提高合金抗氧化的途徑：1.通過選擇性氧化生成優(yōu)異的保護(hù)膜2.生成離子移動(dòng)速度慢的尖晶石結(jié)構(gòu)氧化膜3.減小氧化膜的晶格缺陷濃度，降低離子的擴(kuò)散速度4.增強(qiáng)氧化膜與基體金屬的附著力。緩蝕劑：一種以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境（介質(zhì)）中