第一章机械零件失效形式及其抗力指标第5节零件的腐蚀失效第1讲腐蚀的基本概念第三章钢的热处理腐蚀引起的破坏严重腐蚀的金属管道爆炸时间：
2013年11月22日62人遇难、136人受伤（青岛输油管道爆炸）原因输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂严重腐蚀的金
属管道第三章钢的热处理一、腐蚀的定义和分类1腐蚀：材料表面和周围介质发生化学反应或者电化学反应所引起的表面损伤现象。2 分类
化学腐蚀电化学腐蚀二、腐蚀过程及防止1、化学腐蚀过程（以高温氧化腐蚀为主）高温氧化过程：（1）金属失去电子成为金属离子（2）氧原
子吸收电子成为氧离子严重腐蚀的零件（3）金属离子和氧离子结合为金属氧化物2Fe+3O?Fe2O3第三章钢的热处理内部金属能否继续
氧化，取决于氧化物薄膜是否致密。2）提高金属抗氧化的措施加入Al、Si、Cr等元素，与氧结合形成致密的氧化物膜，防止基体金属进一
步氧化。2、电化学腐蚀1）条件：金属间存在电极电位差，并且相互接触并处于相互联通的电介质溶液中形成微电池。第三章钢的热处理（2
）电化学腐蚀的过程阳极阴极阳极（电极电位低的部分）阴极（电极电为高的部分）Fe Cu Fe与Cu在腐蚀介质中构成微电池阳极：Fe
（电极电位低），失去电子，变为铁离子进入腐蚀液,（金属失去电子变为Fe-ne?Fen+）阳极金属被腐蚀阴极：Cu（电极电位高）
,发生以下反应：(含H+介质）：H+离子得到电子生成氢气,2H++2e?H2；（含O2较高介质）：O2+2H2O+4e?4OH
-阴极不被腐蚀第三章钢的热处理电极电位高的金属不容易发生电化学腐蚀；反之，容易电化学腐蚀电极电位是衡量金属发生电化学腐蚀
倾向容易发生电化学腐蚀的金属不同金属在特定离子浓度中的电极电位不容易发生电化学腐蚀的金属Ag,Au,Pt第一章机械零件
失效形式及其抗力指标第5节零件的腐蚀失效第2讲工程中常发生的腐蚀第三章钢的热处理1 高温氧化腐蚀工业中加热炉的炉底板、炉栅、
锅炉过热器、汽轮机燃烧室等都会发生高温氧化腐蚀金属在高温下与氧气发生反应，温度越高，氧化反应速度越快选择抗氧化的材料，耐热钢、耐
热铸铁、高温合金、陶瓷材料防止高温氧化腐蚀的措施表面涂层：表面喷涂铝、陶瓷材料等2 电化学腐蚀电极电位差不同金属、相同金属（成分
变化、表面差异）（各种酸碱盐溶液、海水、海洋气氛、含微量腐蚀介质潮湿空气）发生电化学腐蚀的条件腐蚀介质特点：速度快、选择性、危害大
。第三章钢的热处理（3）常见的电化学腐蚀1）电偶腐蚀异类材料链接在一起，由于电极电位不同而发生的电化学腐蚀低碳钢铆钉固定铜板螺钉
铆钉连接的其他材料2)小孔腐蚀金属表面微小区域因为氧化膜破损或者析出相或夹杂物剥落，使该处电极电位降低出现小孔并向深度发展现象，
又称点蚀。气缸套的点蚀埋在土壤中输油送油管因为腐蚀穿孔内燃机气缸套因为小孔腐蚀而穿孔3）缝隙腐蚀腐蚀介质进入零件的缝隙中出现缝
隙金属加速腐蚀的现象法兰连接面或铆钉、螺钉的压紧面，0.025-0.1mm的缝隙产生缝隙腐蚀零件连接面的缝隙腐蚀第三章钢的热
处理4)防止电化学腐蚀的措施不锈钢、耐蚀合金、钛合金、陶瓷材料选择耐腐蚀材料镀Ni，Cr，热浸镀（Zn,Sn,Al,Pb），
热喷涂材料、搪瓷等表面涂层加缓蚀剂，降低介质的腐蚀性在原油、天然气和含H2S介质的浓盐水中加入少量吡啶、喹啉等牺牲阳极、外加电位
的阴极保护电化学保护外加阴极保护地下管道牺牲阳极保护第三章钢的热处理3 应力腐蚀拉应力+腐蚀介质联合作用下大桥的钢梁在含H2
S的大气中发生应力腐蚀开裂；锅炉在含有少量NaOH的水中发生应力腐蚀开裂而爆炸；黄铜子弹壳的季裂（1）定义：零（构）件在拉应
力和特定介质联合作用下产生的低应力脆断现象。应力腐蚀开裂的特点：拉应力与腐蚀介质联合材料与特点腐蚀介质匹配第三章钢的热处理（2
）应力腐蚀的机理：零件的保护膜在应力集中处破坏，形成微电池，产生腐蚀坑，萌生裂纹。裂纹不断扩展，导致断裂。（3）抗力指标：应力腐
蚀临界应力场强度因子,KIscc表示拉应力和特定介质联合作用下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。（4）防止应力腐蚀开裂的措施减小拉应力和
应力集中 加工过程中去应力退火，去除残余拉应力选择KIscc高的材料改善介质条件提高介质中裂纹失稳扩展的阻力清除引起应力腐蚀的有害物质 |
|
