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閱讀:329發(fā)布時(shí)間:2015-7-19
1、全面腐蝕(均勻腐蝕):
腐蝕分布于金屬整個(gè)表面,腐蝕電池的陰、陽極面積非常小,S陽 =S陰, 微陰極和微陽極的位置變換不定,整個(gè)金屬表面在溶液中都處于活化狀態(tài)。
局部腐蝕:腐蝕僅局限或集中在金屬的某一特定部位。陽極區(qū)和陰極區(qū)截然分開(宏觀上可分辨),S陽 ≤S陰, 陽極溶解反應(yīng)和陰極區(qū)腐蝕劑的還原反應(yīng)在不同區(qū)域發(fā)生。 全面腐蝕雖可造成金屬的大量損失,但其危害性遠(yuǎn)不如局部腐蝕大,設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮腐蝕的裕量。
2.產(chǎn)生孔腐蝕的條件是什么?點(diǎn)蝕破壞的特點(diǎn)有哪些?
產(chǎn)生孔腐蝕的條件::
①點(diǎn)蝕多發(fā)生在表面易鈍化的金屬材料(如不銹鋼,Al,及Al合金)、或表面有陰極性鍍層(鍍Sn、Cu、Ni的碳鋼)表面上。
②點(diǎn)蝕發(fā)生在特殊離子的腐蝕介質(zhì)中如:含Cl ->Br->I-的溶液中, 當(dāng)Cl -、Br-、I-超過某臨界濃度時(shí)點(diǎn)蝕發(fā)生。③點(diǎn)蝕發(fā)生在特定臨界電位φb之上
點(diǎn)蝕破壞的特點(diǎn):
在金屬表面局部區(qū)域,出現(xiàn)向深處發(fā)展的腐蝕小孔(直徑數(shù)十微米,孔深度≥孔徑),分散或密集分布在金屬表面上,孔口多數(shù)被腐蝕產(chǎn)物所覆蓋,其余部分不出現(xiàn)腐蝕或腐蝕很輕微。
易鈍化金屬鈍化膜的缺陷及活性離子的存在、陰極性鍍層存在孔隙是引起點(diǎn)蝕的主要原因.
點(diǎn)蝕是破壞性和隱患性zui大的腐蝕形態(tài)之一,僅次于應(yīng)力腐蝕破裂.
★點(diǎn)蝕發(fā)展形成閉塞電池的條件和機(jī)理是什么?
1.在反應(yīng)體系中具備阻礙液相傳質(zhì)過程的幾何條件,
2.有導(dǎo)致局部不同于整體的環(huán)境,
3.存在致局部不同于整體的電化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)。
機(jī)理:“閉塞電池的形成" “活化—鈍化腐蝕電池"自催化理論
1.首先,蝕孔內(nèi)金屬M(fèi)發(fā)生溶解,若環(huán)境為含Cl-水溶液,則陰極反應(yīng)為吸氧反應(yīng),蝕孔內(nèi)氧濃度下降,蝕孔外氧富集,形成“供氧差異電池"。
2.孔內(nèi)金屬離子濃度不斷增加,蝕孔外部的Cl-向孔內(nèi)遷移。
3.孔內(nèi)形成的金屬鹽發(fā)生水解反應(yīng)(自己寫反應(yīng)式),孔內(nèi)的H+離子增加,酸度不斷升高,導(dǎo)致孔內(nèi)金屬離子實(shí)際處于HCl介質(zhì)中的活性溶解狀態(tài),而蝕孔外溶液依然富氧,介質(zhì)維持原狀,表面依然維持鈍態(tài),從而形成“活化—鈍化自催化腐蝕電池"。 蝕孔內(nèi)外形成閉塞電池:孔外:大陰極,孔內(nèi):小陽極
3.簡述縫隙腐蝕的特征和機(jī)理?
1.縫隙腐蝕特征
幾乎所有的金屬和合金都會產(chǎn)生縫隙腐蝕。
幾乎所有的介質(zhì),包括中性、酸性介質(zhì)都會引起縫隙腐蝕,但又以易鈍化金屬在充氣的含活性陰離子(如Cl-)的中性介質(zhì)zui易發(fā)生。 與點(diǎn)蝕相比,同一種材料更容易發(fā)生縫隙腐蝕當(dāng)φp<φ<φb時(shí),不會產(chǎn)生新點(diǎn)蝕,原有點(diǎn)蝕可發(fā)展。當(dāng)仍然可以發(fā)生縫隙腐蝕??p隙腐蝕的臨界電位比點(diǎn)蝕低。
2.縫隙腐蝕機(jī)理
氧濃差電池的形成促進(jìn)縫隙腐蝕的開始;閉塞電池的形成,使蝕坑深化和擴(kuò)展。
4.什么是電動序和電偶序,二者有什么差別?
電動序:標(biāo)準(zhǔn)電勢序,該電勢與實(shí)際金屬或合金在介質(zhì)中的電勢可能相差甚遠(yuǎn)。
電偶序:腐蝕電勢序,是金屬或合金在一定條件下測得的穩(wěn)定電勢(非平衡電勢)的相對大小排列的次序。
電偶腐蝕與相互接觸的金屬在溶液中的實(shí)際電勢有關(guān),由它構(gòu)成了宏觀腐蝕電池。產(chǎn)生電偶腐蝕的動力來自兩種不同金屬接觸的實(shí)際電勢差。一般說,兩種金屬的實(shí)際電勢差愈大,電偶腐蝕愈嚴(yán)重。從電偶序的大小可判斷材料偶合時(shí)的陰極和陽極。
5.什么是晶間腐蝕?分析產(chǎn)生晶間腐蝕的條件、原因?
金屬材料在特定腐蝕介質(zhì)中沿著晶粒邊界或它的鄰近區(qū)域產(chǎn)生的腐蝕,晶粒本身腐蝕很輕微。腐蝕從表面開始,沿著晶界向內(nèi)部發(fā)展,使晶粒間的結(jié)合力大大減小,嚴(yán)重時(shí)可使機(jī)械強(qiáng)度*喪失,造成設(shè)備突然破壞。不易檢測,危害性很大。
晶間腐蝕的產(chǎn)生必須具備兩個(gè)條件:
(1)晶界物質(zhì)的物理化學(xué)狀態(tài)與晶粒不同;
(2)特定的環(huán)境因素。如潮濕大氣、電解質(zhì)溶液、過熱水蒸氣、高溫水或熔融金屬等。
產(chǎn)生晶間腐蝕的原因:
①合金元素貧乏化。
②晶界析出不耐蝕的陽極相。
③雜質(zhì)或溶質(zhì)原子在晶界區(qū)偏析。
④晶界處因相鄰晶粒間的晶向不同、晶界的能量較高、位錯(cuò)和空位富集等造成了晶界處松散的過渡性組織。
⑤由于新相析出或轉(zhuǎn)變,造成晶界處具有較大的內(nèi)應(yīng)力。
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