《中国腐蚀状况及控制战略研究丛书:海洋环境腐蚀过程阴极溶解氧还原反应》:
1.全面腐蚀
全面腐蚀又称均匀腐蚀,是指金属材料与腐蚀介质互相接触的部位均匀地遭到腐蚀损坏的现象。这种腐蚀形态只有少数的碳钢、低合金钢在全浸腐蚀条件时出现。全面腐蚀的危险性相对而言较小,是一种可预测的海洋腐蚀形态,根据腐蚀速率和预期材料寿命,在工程设计上预留腐蚀余量即可。
2.局部腐蚀
局部腐蚀是指在与腐蚀环境接触的整个金属表面上,某些区域发生优先集中腐蚀。局部腐蚀主要是由于材料存在表面电化学不均一,形成局部腐蚀原电池而引发的。局部腐蚀虽然平均重量损失较小,但由于腐蚀损失主要集中于某些区域,其危险性大。下面是几种常见的局部腐蚀形态。
1)点蚀
点蚀又称小孔腐蚀,其突出特点为材料的大部分表面不腐蚀或轻微腐蚀,而在局部区域产生于表面向内扩展的点坑。通常在金属材料的表面缺陷处容易引起点蚀发生,这些缺陷包括非金属夹杂、盐粒及污染物的局部沉积、保护膜破裂、成分偏析、晶界及晶格缺陷等。对钝性材料(如不锈钢、铝合金)来讲,在海洋环境中由于大量氯离子的存在,极易在钝化膜缺陷处发生点蚀。
2)缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是由于金属表面与其他金属或非金属表面形成缝隙,缝隙中电解质溶液的溶解氧含量低于缝隙外的,进而形成氧浓差电池.导致缝隙部位发生严重的局部腐蚀。海洋环境中金属构件中的铆接或镙钉接头等都不可避免地存在着缝隙,因而缝隙腐蚀是海洋环境腐蚀的一种重要腐蚀形式。
3)晶间腐蚀
晶间腐蚀是一种比较特殊的局部选择性腐蚀,通常腐蚀沿晶界向合金的内部发展,从而使晶粒间的结合力大幅降低,失去了原有的机械强度。由于产生晶间腐蚀后,从表面上看金属材料仍有金属光泽,几乎看不到腐蚀,所以其危害性很大。这种腐蚀主要发生于各种合金材料中,如铜合金、铝合金、镍基合金、镁合金等。
4)电偶腐蚀
又称接触腐蚀,是指不同腐蚀电位的两种金属在电解质溶液中相互接触时产生电位差,由此构成宏观腐蚀电池而引起的腐蚀。电偶腐蚀主要发生在不同金属接触及邻近区域,对其他区域影响较小,腐蚀速率不均匀分布,距离接触区域越远受到的影响越小。影响电偶腐蚀的因素众多,主要包括电极电位差、极化性、介质性质及其导电性、温度、pH、面积比等。在海洋工程技术中,采用不同金属或合金来制造结构物是不可避免的,因此在海洋环境中发生电偶腐蚀的情况较普遍。电偶腐蚀可被有效利用,即通常所说的牺牲阳极保护。
5)应力腐蚀
应力腐蚀是由残余或外加应力和腐蚀联合作用导致的腐蚀损伤。影响应力腐蚀的因素包括金属及合金成分与组织结构、应力大小、介质的种类及浓度、温度等。应力腐蚀往往会发生没有形变先兆的突然断裂,容易造成严重事故,其危险性较大。置于海水中的奥氏体不锈钢、高强度钢、铝合金等都存在应力腐蚀现象。
6)氢脆
氢脆是由于氢和应力的共同作用而导致金属材料产生脆性断裂的现象。氢脆的影响因素主要包括氢含量、温度、应变速率、金属材料的强度、成分与组织结构等。处于海洋环境中的高强度钢和超高强度钢,在阴极保护下,可能存在过保护问题,部分氢向钢内部扩散。经一段孕育期后,在钢内产生裂纹,裂纹逐步扩展,最后突然产生氢致延滞断裂。
7)空泡腐蚀
空泡腐蚀简称空蚀,在一定温度环境条件下,材料因腐蚀介质局部压力变化导致空泡形成和溃灭而产生破坏。空泡腐蚀一般认为是一种疲劳破坏,形貌一般呈海绵状和蜂窝状,有时产生针孔和麻点。在海洋环境中,船舶的螺旋桨与泵轴等过流部位是空泡腐蚀发生的重点区域。
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