點腐蝕介紹
點腐蝕就是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或者腐蝕輕微,而分散發生的局部腐蝕。一般點腐蝕的孔徑都小于1mm,深度都小于孔徑。不銹鋼在含有Cl的環境中容易出現點腐蝕的傾向。
金屬材料在某些環境介質中,經過一定的時間后,大部分表面不發生腐蝕或腐蝕很輕微,但在表面的微小區域內,出現蝕孔或麻點,且隨著時間的推移,蝕孔不斷向縱深方向發展,形成小孔狀腐蝕坑。這種現象稱為點腐蝕,亦稱為點蝕、小孔腐蝕、孔蝕。
點蝕幾何形態上構成了大陰極小陽極的結構,致使蝕孔的陽極溶解速度相當大,能很快導致腐蝕穿孔破壞。此外,點蝕能夠加劇其他類型的局部腐蝕,如晶間腐蝕、應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等。
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點腐蝕的重要特征
點蝕多發生在表面生成氧化膜或鈍化膜的金屬材料上,或有陰極性鍍層的金屬上。
點蝕常常發生在有特殊離子的介質中,即有氧化劑和同時有活性陰離子存在的鈍化性溶液中。活性陰離子是發生點蝕的必要條件。
點腐蝕是一種外觀隱蔽而破壞性極大的局部腐蝕形式。
點蝕發生在特定臨界電位以上。
影響點蝕的因素
環境因素:
1.鹵素離子及其它陰離子:在氯化物中,鐵、鎳、鋁、鈦、鋯以及它們的合金均可能產生點蝕。鋅、銅和鈦在含氯離子的溶液中,也可遭受鈍態的破壞。
很多含氧的非侵蝕性陰離子,例如NO3-、CrO42-、SO42-、OH-、CO32-等,添加到含Cl-的溶液中,都可起到點蝕緩蝕劑的作用。
而硫氰酸根、高氯酸根、次氯酸根等,可以促進點蝕。
2.溶液中的陽離子和氣體物質:腐蝕介質中,金屬陽離子與侵蝕性鹵化物陰離子共存時,氧化性金屬離子,如Fe3+、Cu2+和Hg2+對點蝕起促進作用。
3.溶液的pH值:
在溶液pH值低于9~10時,對二價金屬,如鐵、鎳、鎘、鋅和鈷等,其點蝕電位與pH幾乎無關,高于此pH值時,其點蝕電位變正,是由于OH-離子的鈍化作用所致。
對三價金屬,例如鋁,發生點蝕的條件及點蝕電位都不受溶液pH值的影響,這是由鋁離子水解的各步驟的緩沖作用所致。
4.環境溫度:對鐵及其合金而言,點蝕電位通常隨溫度升高而降低。
5.介質流速:溶液的流動對抑制點蝕起一定的有益作用。
材料因素
1、金屬的本性—純金屬的耐點蝕性:25℃ 0.1M NaOH中的點蝕電位大小:Al<Fe<Ni<Zr<Cr<Ti<304不銹鋼
2、合金成分:
鐵基合金:Cr、Mo、Ni、V、Si、N、Ag、Re 為有益元素;Mn、S、Ti、Nb、Te、Se、稀土等是有害元素,B、C、Cu的影響視在鋼中的狀態而定。
鋁:Cu、Mn為有益元素;Zn、Hg、Sn、Ga為有害元素。
鈦:鋁對鈦的點蝕電位有很不利的影響,而鉬導致點蝕電位升高。
3、熱處理溫度的影響:
對于不銹鋼和鋁合金來說在某些溫度下進行回火或退火等熱處理,能夠生成沉淀相,從而增加點蝕的傾向。不銹鋼焊縫處容易發生點蝕與此有關。但是奧氏體不銹鋼經固熔處理后具有最佳的耐點蝕性能。
4、顯微組織
金屬的顯微組織對其點蝕敏感性有很大的影響,如硫化物、沉積硬化不銹鋼中的強化沉積相、敏化的晶界以及焊接區等,都可能是鋼的抗點蝕性能降低。
5、表面狀態的影響:
一般來說,隨著金屬表面光潔度的提高,其耐點蝕能力增強,而冷加工使金屬表面產生冷變硬化時,會導致耐點蝕能力下降。