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氯離子點腐蝕現象

2017-10-27 20:39:35      點擊:
點腐蝕是發生在金屬表面局部區域的一種腐蝕破壞形式、點腐蝕形成后能迅速地向深處發展,最后穿透金屬。點腐蝕危害性很大庸,尤其是對各種容器是極為不利的。出現點腐蝕后應及時磨光或涂漆,以避免腐蝕加深。

圖(1)海水氯離子點腐蝕混凝土結構
 點腐蝕產生的原因是在介質的作用下,金屬表面鈍化膜受到局部損壞而造成的;蛘咴诤新入x子的介質中,材料表面缺陷疏松及非金屬夾雜物等都可引起點腐蝕。 處于鈍態的金屬仍有一定的反應能力,即鈍化膜的溶解和修復(再鈍化)處于動平衡狀態。當介質中含有活性陰離子(常見的如氯離子)時,平衡便受到破壞,溶解占優勢。其原因是氯離子能優先地有選擇地吸附在鈍化膜上,把氧原子排擠掉,然后和鈍化膜中的陽離子結合成可溶性氯化物結果在新露出的基底金屬的特定點上生成小蝕坑(孔徑多在20~30μm),這些小蝕坑稱為孔蝕核,亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對金屬的鈍態起到直接的破壞作用。

圖(2)氯離子點腐蝕金屬后,造成損失
點腐蝕任何金屬材料都不同程度的存在非金屬夾雜物,如硫化物、氧化物等等,這些在材料表面的非金屬化合物,在Cl-的腐蝕作用下將很快形成坑點腐蝕形態。而一旦形成坑點以后,由于閉塞電池的作用,坑外的Cl-將向坑內遷移,而帶正電荷的坑內金屬離子將向坑外遷移,從而形成電化學腐蝕。由于Cl-的原子半徑非常小,金屬當中的任何非金屬夾雜物以及焊接缺陷都將成為Cl-滲透的腐蝕源頭。

圖(3)采用KN17高分子陶瓷聚合物材料對海水中的氯離子進行防腐蝕
對于合金含量較低且不含鉬的不銹鋼材料,雖然表面具有較致密的氧化膜,但在Cl-的作對于合金含量較低且不含鉬的不銹鋼材料,雖然表面具用下很容易發生坑點腐蝕,繼而誘導應力腐蝕。在不銹鋼材料中,加Mo的材料比不加Mo的材料在耐點腐蝕性能方面要好,Mo含量添加的越多,耐坑點腐蝕的性能越好。而點腐蝕是誘發應力腐蝕的起源,當鋼中的Mo含量≥3%時,就能達到充分阻止Cl-向材料基體滲透的作用。 在奧氏體不銹鋼中,Ni的主要作用是形成并穩定奧氏體,使鋼獲得完全奧氏體組織,提高材料的韌性,同時可以起到很好的抗氧化腐蝕能力。但普通奧氏體鋼中的Ni在有Cl-腐蝕的環境中起不到抗點腐蝕的作用。

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