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腐蚀速率试验

发布时间:2022-01-01 访问量:386次 来源:隐石检测
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腐蚀速率试验

金属材料与外界介质发生化学反应而引起的损伤现象称为化学腐蚀。在化学腐蚀过程中没有电流,只是一个简单的化学作用。例如,金属表面在常温和干燥环境下的氧化。对于不同的金属,氧化物的结构和性能是不同的,有些能在金属表面形成一层精细稳定的氧化膜,将内金属与外部介质隔离开来,起到保护作用,如铬、铝、锌等;有些氧化物层很松散,容易脱落,使内部的金属继续受到腐蚀介质的侵蚀。这种金属的腐蚀速率是非常快的,如铁、镁、铜等。金属在高温下的氧化速率要比在低温下快得多。防止金属与高氧化介质接触,可以减缓或防止金属的化学腐蚀。常见的腐蚀介质有氧气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氯化氢和工业废气等

造成钢结构腐蚀的因素有很多,主要是电化学腐蚀。钢结构一旦腐蚀,就会变得越来越严重。这样,构件的横截面积就会减少,承载力就会降低,其使用价值就会逐渐丧失和报废。钢结构的腐蚀虽然目前无法避免,但其腐蚀速率是可以控制的,这就要求对钢结构采取有效的防腐措施。

钢结构的腐蚀特点:经过喷丸、冲压、电焊组装等工艺后,钢结构造成热应力分布不均匀或晶粒变形,导致钢结构中电极电位的差异,这是钢结构腐蚀的“隐患”,这就是为什么钢结构的电焊件特别容易生锈的原因。

金属腐蚀是由各种内外因素引起的。综上所述,影响金属腐蚀的主要因素如下。

金属材料本身的影响

不同的金属具有不同的电极电位和不同的金相组织,其稳定性(即耐腐蚀性)也不同。相同化学成分的钢,由于热处理工艺的不同,其耐腐蚀性也有所不同。此外,在锻造、铸造和焊接过程中热应力分布不均匀或热处理过程中晶粒变形可能会导致金属中电极电位的差异,加速金属本身的腐蚀。

金属表面光洁度

对腐蚀速率也有明显的影响。特别是在初始阶段,金属表面越光滑,其耐蚀性越好。粗糙的金属表面由于深凹部分不易与氧气接触而成为阳极,表面成为阴极,导致氧浓度电池的腐蚀。

环境温度影响

一般情况下,随着温度的升高,金属在电解液中的腐蚀速率会加快。海水温度升高10℃,钢的腐蚀速率增加一倍,因为电极的反应会随着温度的升高而增加。此外,在大陆性气候地区,昼夜温差较大,夜间大气相对湿度增大。空气中的水分会以凝结的形式聚集在金属表面,为金属生锈提供条件。

溶液组成和浓度的影响

例如,海水是一种天然电解质溶液,含有多种盐分,包括有机物、沉积物、溶解气体、腐烂有机物等。然而,影响钢腐蚀速率的重要因素是海水的盐度、高盐度、高电导率、宏孔腐蚀电流强度的增大和钢腐蚀强度的增大。此外,海水中大量的氯离子会阻碍甚至破坏金属钝化,促进金属腐蚀。

腐蚀介质等因素的影响

各种腐蚀介质等因素也会加速金属的腐蚀。大气中除了O2和H2外,还含有N2和各种杂物,如盐雾、二氧化硫、硫化氢等靠近海洋的物质。在化学领域,各种煤烟、金属化合物等盐颗粒。这些腐蚀性介质一旦落到金属表面,就会与水结块,加速黄金的腐蚀。


金属腐蚀按其位置可分为整体金属腐蚀和局部金属腐蚀。金属腐蚀还可以根据腐蚀环境进行分类,即可分为化学介质腐蚀、大气介质腐蚀、海水介质腐蚀和土壤腐蚀。根据腐蚀过程的特点,还可以分为三类:化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。虽然上述腐蚀分类方法不够严格,但这些分类方法可以帮助我们从腐蚀介质或腐蚀过程的特点来了解腐蚀规律。

腐蚀速率试验

金属的化学腐蚀反应可分为两个步骤。第一步是氧化步骤,第二步是脱电子步骤。氧化过程释放自由电子,而脱电子过程是除去自由电子的过程。

阳离子可以进入溶液或与其他阴离子结合形成化合物。氧化过程必须与脱电子过程同时配合才能完成整个反应。

因此,只有通过电子去除步骤去除氧化步骤产生的自由电子,金属原子才能不断被腐蚀。实际的腐蚀过程是一个非常缓慢而相对均匀地在表面上失去金属原子的过程。在某些条件下,如果在一个区域形成阳极或阴极区域,可能会出现局部腐蚀不均匀,并形成可见的腐蚀坑。

钢铁不会很快被腐蚀,因为它的表面在水中会形成一层氧化保护层。由于铁容易被氧化形成氧化铁,所以不溶于水,容易沉积在金属表面,从而阻碍了进一步的腐蚀。这种现象称为腐蚀钝化。锆、铬、铝、不锈钢等金属在常温的水或空气中会形成很薄的保护层,有时甚至薄得肉眼无法分辨。由于这种薄保护层,这些金属在水或空气中具有良好的耐腐蚀性。


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相关标签: 金属腐蚀检测 , 氢剥离检测 , 模拟工况硫化氢腐蚀

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