腐蚀与防护金属及其合金的耐蚀性学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:78 大小:1.8MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学纯金属(jīnshǔ)的耐蚀性/(2)自钝性生成(shēnɡchénɡ)保护性腐蚀产物膜在热力学不稳定金属中,除了因钝化而耐蚀外,还有在腐蚀过程中由于生成(shēnɡchénɡ)较致密的保护性能良好的腐蚀产物膜而耐蚀。如Pb在H2SO4溶液中,Fe在H3PO4溶液中,Mo在HCl中,Zn在大气中均可生成(shēnɡchénɡ)耐蚀产物膜。合金(héjīn)的耐蚀性提高合金(héjīn)耐蚀途径a)提高(tígāo)合金热力学稳定性b)阻滞阴极(yīnjí)过程例如,减少工业Zn中杂质(zázhì)Fe的含量就会减少Zn中FeZn7阴极相,降低Zn在非氧化性酸中的腐蚀速度。Al、Mg及其合金中阴极性夹杂物Fe,不但在酸性介质中增加腐蚀,而且在中性溶液中也有同样的作用。如图所示可采用热处理方法(固溶处理),使合金成为单相固溶体,消除活性阴极第二相,提高合金的耐蚀性。相反,退火或时效处理将降低其耐蚀性。/2)加入析氢过电位(diànwèi)高的合金元素/c)降低(jiàngdī)合金的阳极活性②加入易钝化的合金元素在合金中加入容易钝化的合金元素,提高合金的钝化能力,是增强合金耐蚀性的最重要的方法。加入的易钝化合金元素的效果与合金使用条件以及合金元素加入量有关。一般要与一定氧化(yǎnghuà)能力的介质条件相配合,才能达到耐蚀效果。③加入阴极性合金元素促进阳极钝化这种途径适用于可能钝化的金属体系(tǐxì)(合金与腐蚀环境)。金属或合金中加入阴极性合金元素,可促使合金进入钝化状态,从而形成耐蚀合金。d)合金表面(biǎomiàn)生成耐蚀的腐蚀产物膜(1)钢铁(gāngtiě)的基本知识纯铁的同素异构转变铁碳相图(2)铁基合金的耐蚀性纯铁的同素异构转变金属的多晶型性(同素异构现象)多晶型性转变(同素异构转变)纯铁的同素异构转变δ-Feγ-Feα-Fe纯铁的成分(chéngfèn)及性能纯铁(工业纯铁):含杂质0.10%~0.20%性能:σb=180~230MPaσ0.2=100~170MPaδ=30%~50%ψ=70%~80%Ak=128~160JHBS=50~80铁碳合金(héjīn)中的相铁素体(F或α)定义:碳溶于α-Fe中所形成(xíngchéng)的间隙固溶体晶格结构:bcc最大溶解度:0.02%(727℃)性能:σb=180~230MPaσ0.2=100~170MPaHBS=50~80δ=30%~50%ψ=70%~80%ak=160~200J/cm2δ-铁素体:碳溶于δ-Fe中所形成(xíngchéng)的间隙固溶体,最大溶解度:0.09%(1495℃)奥氏体(A或γ)定义:碳溶于γ-Fe中所形成(xíngchéng)的间隙固溶体(高温组织)晶格结构:fcc最大溶解度:2.11%(1148℃)性能:σb≈400MPaHBS=170~220δ=40%~50%高塑性、无磁渗碳体(Fe3C)定义:Fe与C所形成的金属化合物晶格结构:复杂正交性能(xìngnéng):σb≈30MPaHBS=800δ≈0ψ≈0硬而脆(耐磨性好)Fe3C3Fe+C(石墨)合金渗碳体:(Fe、Me)3CFe3(C、N)或Fe3(C、B)石墨碳晶格结构:简单六方性能(xìngnéng):加工性能(xìngnéng)机械性能(xìngnéng)珠光体(P)定义(dìngyì):F与Fe3C所形成的机械混合物(平均含碳量:0.77%)性能:σb≈750MPaHBS=180δ≈20%~25%ak=30~40J/cm2综合性能莱氏体定义:A与Fe3C所形成(xíngchéng)的机械混合物(平均含碳量:4.3%)性能:硬而脆马氏体铁碳合金(héjīn)分类●碳钢和铸铁碳钢和铸铁来源广、价格低。碳钢强度大、塑性好、可铸、可锻、可切削加工、可焊接,制造容易。所以,碳钢和铸铁广泛用作结构材料,碳钢和铸铁的耐蚀性较差,在潮湿大气和中性(zhōngxìng)水中均不耐蚀。在酸溶液中钢铁是不能使用的。但在浓硫酸中可以使用碳钢,但要防止浓硫酸吸水稀释,故适用于制作密闭容器和输送管道。常用合金(héjīn)元素:Mn、Si、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Ni、RE(稀土)合金(héjīn)元素分类(根据与碳亲和力的大小):强碳化物形成元素:Mo、W、Fe、V、Ti、Nb、Zr弱碳化物形成元素:Mn、Cr非碳化物形成元素:Si、Cu、Co、Ni、Al、N、B钢中合金(héjīn)元素的存在方式:固溶:合金(héjīn)铁素体合金(héjīn)渗碳体:(Fe、Mn)3C、(Fe、W)3C合金(héjīn)碳化物:VC、TiC、WC、MoC