金属在各种(ꞬèzhǒnꞬ)环境中的腐蚀大气腐蚀(fǔshí)机理腐蚀(fǔshí)机理A-纯净空气;B-有(NH4)2SO4;C-0.01%SO2;D-(NH4)2SO4+0.01%SO2;E-烟粒+0.01%SO2图4-4抛光钢在不同大气环境中腐蚀与相对湿度(xiāngduìshīdù)的关系图4-5大气中SO2含量对碳钢腐蚀速度(sùdù)的影响/海水腐蚀(fǔshí)电化学特点4.3金属在土壤(tǔrǎng)中的腐蚀4.3.1土壤腐蚀的特点(tèdiǎn)4)土壤酸碱性。大多数是中性(zhōngxìng)的，pH值6.0-7.5；有碱性,西北盐碱土pH值7.5-9.0;也有酸性，腐殖土和沼泽土pH值3-6。pH值越低，土壤腐蚀性越大。2土壤腐蚀电化学过程大多数金属在土壤中腐蚀都属于氧去极化腐蚀。与在电解液中的腐蚀本质是一样的。例Fe:阳极过程：Fe+nH2O→Fe2+nH2O+2e(4-9)阳极反应速度受金属离子化过程控制。pH值低土壤，OH-很少。不能生成Fe(OH)2，阳极区Fe2+浓度增大(zēnɡdà)。pH≥7土壤中,生成Fe(OH)2溶解度很小,沉积在钢铁表面，阻滞阳极溶解。含碳酸盐,在阳极表面生成不溶性沉积物，保护膜。含Cl-和SO42-与Fe2+生成可溶性盐，加速阳极溶解。阴极过程：1/2O2+H2O+2e→2OH-(4-10)弱酸性、中性和碱性土壤(tǔrǎng)中，阴极反应主要是氧去极化作用。土壤(tǔrǎng)中水溶解氧有限，对腐蚀起主要作用的是缝隙和毛细管中的氧。土壤(tǔrǎng)中传递过程比较复杂，进行得较慢。潮湿粘性土壤(tǔrǎng)中，渗水能力和透气性差,氧传递相当困难，使阴极过程受阻。土壤(tǔrǎng)pH>5，腐蚀产物形成保护层。4.3.2土壤腐蚀的几种(jǐzhǒnꞬ)形式2杂散电流(diànliú)引起的腐蚀杂散电流(diànliú)是漏电现象。源于直流电的大功率电气装置，电气铁路，电解及电镀、电焊机等装置。3微生物引起的腐蚀对腐蚀有作用细菌硫酸杆菌和硫酸盐还原菌。它们能将土壤中硫酸盐还原产生S2-，小部分消耗在微生物自身的新陈代谢上，大部分可作为阴极去极化剂,促进腐蚀反应(fǎnyìng)。土壤pH4.5-9.0，最适宜硫酸盐还原菌生长;pH<3.5,pH>11，这种菌的活动及生长很难。4.3.3防止(fángzhǐ)土壤腐蚀的措施小结(xiǎojié):土壤腐蚀形式：氧浓差、杂散电流、微生物土壤腐蚀的电化学过程：阳极过程：Fe→Fe2++2e阴极过程：1/2O2+H2O+2e→2OH-4.4金属在工业(gōngyè)环境中的腐蚀金属在无机酸溶液(róngyè)中腐蚀a)V与W(H2SO4)关系耐硫酸(liúsuān)材料为价廉的碳钢和铅及铅合金/钢和铅的腐蚀(fǔshí)规律b)流速对腐蚀影响随浓度增加，流速增大，钢管寿命降低，输送硫酸时，不宜采用高的流动(liúdòng)速度.B金属在盐酸(yánsuān)中的腐蚀纯铁、碳钢腐蚀速度(sùdù)随HCl浓度成指数关系沸HCl中各种金属腐蚀(jīnshǔfǔshí)速度与HCL浓度关系b盐酸中溶氧或氧化剂对腐蚀的影响HCl中存在氧化剂时，铜、钼、镍基合金的腐蚀速度显著增加。W(HCl)高,阴极为氢去极化，W(HCl)低，氧去极化占优势，腐蚀速度增加。c钝态金属在盐酸中的腐蚀可钝化(dùnhuà)金属材料，在HCl中它们的钝态区很窄或不存在。耐HCl腐蚀的金属材料仅限于有极强钝化(dùnhuà)性能特殊金属及合金，如Ta、Zr及Ti-Mo合金等。d耐盐酸腐蚀的材料1)Ti-Mo合金W．L．Finlay发现Ti-Mo合金对强还原性硫酸(liúsuān)、盐酸具有优异的耐蚀性。Ti-30~40Mo合金在沸腾的W(HCl)=20％的HCl中腐蚀率为10mm/a;工业纯钛只能用于RTW(HCl)=3％~10％HCl中Ti-30Mo、Ti-32Mo为还原性酸中最耐蚀的Ti合金。不含稀贵金属，受到广泛重视。表4-9Ti合金(héjīn)在HCl中的腐蚀率/mma-12)Ti-Ta合金Ta能提高Ti在还原性介质(jièzhì)中的耐蚀性，改善钛在氧化性介质(jièzhì)中的耐蚀性。C金属在硝酸(xiāosuān)中腐蚀2)不锈钢对硝酸有良好的耐蚀性。W(HNO3)>70%热硝酸中易发生过钝化(dùnhuà)腐蚀。Al及其合金(héjīn)本节重点：Fe、Pb在H2SO4中的互补性；耐HCl腐蚀材料(cáiliào)；碳钢在HNO3的腐蚀规律。4.5人体环境中金属植入材料(cáili