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会计学第三章腐蚀过程总是从材料与介质界面上开始的,因此任何可能引起材料或介质特性改变的因素都会使整个腐蚀进展发生变化。仅集中在金属表面局部地区(dìqū)进行,其余大部分地区(dìqū)腐蚀很微弱,甚至几乎不腐蚀,这一类的腐蚀称为局部腐蚀。第一节力学(lìxué)因素一、应力(yìnglì)腐蚀破裂图3-1是处理工作压力为1.8MPa,介质为H2S溶液的塔设备入孔衬里结构。由于不锈钢衬里与高颈法兰内壁贴合不好,致使局部(júbù)有间隙处产生过高的局部(júbù)应力,在介质腐蚀的共同作用下平行轴线位置出现裂纹。后来改用不锈钢衬里,在衬筒两端焊接时,由于未待第一道焊缝完全冷却就焊第二道,两道焊缝收缩时间重叠,造成衬筒过大的轴向应力,结果沿垂直轴线处又发生腐蚀破裂。图3-2泵体与管线刚性连接的腐蚀(fǔshí)破裂应力腐蚀是应力与腐蚀介质综合作用的结果。其中应力的性质必须(bìxū)是拉应力,而压应力的存在不仅不会引起SCC,甚至可以使之延缓。产生SCC的另一重要条件是环境因素(包括腐蚀介质性质、浓度、温度),对于某种材料(cáiliào)其对应的环境条件是特定的,也就是说只有在一定的材料(cáiliào)和一定环境的组合情况下才能发生这类腐蚀破坏。最早发现的这种特定组合为数不多,例如:“黄铜-氨溶液”、“奥氏体不锈钢-C1—溶液”、“碳钢-OH—溶液”等。随着对SCC研究的深入,发现这种组合不断扩大。表3-1列出了一些工程上常用材料(cáiliào)可能产生SCC的环境介质。金属在无裂纹、无蚀坑或缺陷的情况(qíngkuàng)下,SCC过程可分为三个阶段。4.应力(yìnglì)腐蚀机理5.防止或减轻应力(yìnglì)腐蚀的途径二、腐蚀(fǔshí)疲劳腐蚀疲劳过程比较复杂,因此关于(guānyú)腐蚀疲劳的机理至今尚无统一的认识。其中有一种观点认为:腐蚀疲劳是一个力学—电化学过程。三、磨损(mósǔn)腐蚀为了避免或减缓磨损腐蚀,最有效的办法是合理的结构设计与正确选择材料。结构设计时,应尽可能使几何形状的变化不致产生涡流、湍流(tuānliú)。选择能形成保护性好的表面膜的材料,以及提高材料的硬度,可以增强抗磨损腐蚀的能力。第二节表面状态(zhuàngtài)与几何因素孔蚀1、主要从材料上考虑如何降低有害杂质的含量和加入适量的能提高抗孔蚀能力的合金元素;2、改善热处理制度,或者设法降低介质中尤其是卤素离子的浓度;3、结构设计时注意消除死区,防止溶液(róngyè)中有害物质的浓缩。此外,也可以采用阴极保护。缝隙(fèngxì)腐蚀以往一直认为缝隙腐蚀是由于缝隙内与缝隙外存在金属离子或氧的浓度差所引起的,因此就用浓差腐蚀的概念来解释(jiěshì)这类腐蚀形态。近期的研究表明,金属离子或氧的浓差只是缝隙腐蚀的起因,它进一步的发展,与孔蚀一样属于闭塞电池的自催化腐蚀过程。点腐蚀和缝隙腐蚀两者的发展阶段的机理是一致的,但是它们的诱发机理和发生过程则有所不同。前者是由于材料的钝态或保护层的局部破坏所引起,通过形成点蚀源而发展起来的;后者则是因介质的电化学不均匀(jūnyún)性所引起,腐蚀一开始就在缝隙条件下受闭塞电池的作用。从电极电位来看,发生和发展缝隙腐蚀的电极电位比点蚀更低。从介质来看,缝隙腐蚀在不含氯离子的溶液中也会发生,而点蚀则多在含有特殊的活性阴离子条件下才会发生。溶液中的氯离子浓度对两种腐蚀有很大的影响,通常是氯离子浓度愈高,点蚀和缝隙腐蚀发生的可能性也愈大,而且发展的速度也愈快。其他卤族离子也有类似的影响。一般溶液的温度愈高,产生点蚀和缝隙腐蚀的危险性也愈大。1、为了防止浓差腐蚀,或防止溶液浓缩(nónɡsuō)引起的腐蚀,结构设计时尽量避免积液和死区。2、若在结构设计上不可能采用无缝隙方案,也应使结构能够妥善排流,以利于沉积物及时清除。亦可采用固体填充料将缝隙填实。3、设计选材时,采用某些耐缝隙腐蚀的材料,可以延长设备寿命。第三节异种金属组合(zǔhé)因素/防止电偶腐蚀(fǔshí)的途径//(1)尽量避免小阳极大阴极的结构。相反,阳极面积大阴极面积小的结构,往往电偶腐蚀并不显著。(2)将不同金属的部件彼此绝缘。(3)插入第三种金属。当绝缘结构设计有困难时,可以在其间插入能降低两种金属间电位差的另一种金属或者(huòzhě)采用镀层过渡。(4)将阳极性部件设计成为易于更换的,或适当增厚以延长寿命。/3、电偶效应(xiàoyìng)的正确利用—牺牲阳极保护第四节焊接(hànjiē)因素是熔化(rónghuà)金属流淌到焊缝之外未熔化(rónghuà)部位堆积而成,它与母材没有熔合。是在工件上沿焊缝边缘所形成的沟槽或凹陷,常常因为是电流过大、电弧(diànhú)拉得太长或焊条角度不当,使工件被熔化了