在模擬腐蝕試驗箱內,在模擬實際自然環境條件的基礎上,通過改變一個或多個腐蝕影響因素,使腐蝕環境更苛刻,可以在較短時間內獲得材料的腐蝕傾向、腐蝕行為及相對耐蝕性的試驗結果,從而快速評定材料的耐蝕性,并預測其長期腐蝕行為和使用壽命的試驗方法。通過海水腐蝕試驗箱模擬復雜海洋環境條件,在實驗室內開展多種材料在海洋環境下的腐蝕模擬加速試驗。
總體概況
在模擬腐蝕試驗箱內,在模擬實際自然環境條件的基礎上,通過改變一個或多個腐蝕影響因素,使腐蝕環境更苛刻,可以在較短時間內獲得材料的腐蝕傾向、腐蝕行為及相對耐蝕性的試驗結果,從而快速評定材料的耐蝕性,并預測其長期腐蝕行為和使用壽命的試驗方法。通過海水腐蝕試驗箱模擬復雜海洋環境條件,在實驗室內開展多種材料在海洋環境下的腐蝕模擬加速試驗。
全面腐蝕
全面腐蝕通常是均勻腐蝕,有時也表現為非均勻的腐蝕。全面腐蝕現象十分普遍,既可能由電化學腐蝕原因引起,例如一些純金屬或均勻的合金在電解質溶液中的自溶解過程,通常所說的全面腐蝕是特指由電化學反應引起的全面腐蝕。全面腐蝕的電化學特點是,從宏觀上看,整個金屬表面是均勻的,與金屬表面接觸的腐蝕介質溶液是均勻的,即整個金屬/電解質界面的電化學性質是均勻的,表面各部分都遵循相同的溶解動力學規律。從微觀上看,金屬表面各點隨時間有能量起伏,能量高時(處)為陽極,能量低時(處)為陰極,腐蝕原電池的陰、陽極面積非常小,而且這些微陰極和微陽極的位置隨時間變換不定,因而整個金屬表面都遭到近似相同程度的腐蝕。
點蝕
點腐蝕簡稱點蝕,又叫小孔腐蝕或空蝕,是一種腐蝕集中于金屬表面的很小范圍內,并深入到金屬內部的蝕孔狀腐蝕形態,一般是直徑小而深。蝕孔的最大深度和金屬腐蝕深度的比值,稱為點蝕系數。點腐蝕系數越大表示點蝕越嚴重。具有自鈍化特征的金屬(合金),如不銹鋼、鋁和鋁合金、鈦和鈦合金等在含氯離子的介質中,經常發生點蝕。碳鋼在表面的氧化皮或銹層有孔隙的情況下,在含氯離子的水中亦會出現點蝕的現象。防止點蝕的措施:改善介質條件,如降低溶液中氯離子含量,減少氧化劑,降低溫度,提高pH等皆可減少點蝕的發生;選用耐點蝕的合金材料;采用陰極保護,陰極極化使電位低于Eb,最可靠是低于Ep使不銹鋼處于穩定鈍化區;對合金進行表面鈍化,提高材料鈍態穩定性;使用緩蝕劑。
縫隙腐蝕
金屬表面因異物的存在或結構上的原因而形成縫隙,從而導致狹縫內金屬腐蝕加速的現象,稱為縫隙腐蝕。造成縫隙腐蝕的狹縫或間隙的寬度必須足以使腐蝕介質進入并滯留其中,當縫隙寬度處于25~100μm之間時是縫隙腐蝕發生最敏感的區域,而在那些寬的溝槽或寬的縫隙中,因腐蝕介質易于流動,一般不發生縫隙腐蝕。縫隙腐蝕是一種很普遍的局部腐蝕,因為在許多設備或構件中縫隙往往不可避免地存在著。縫隙腐蝕的結果會導致部件強度的降低,配合的吻合程度變差。縫隙內腐蝕產物體積的增大,會引起局部附加應力,不僅使裝配困難,而且可能使構件的承載能力降低。
電偶腐蝕
電偶腐蝕也叫以異金屬腐蝕或接觸腐蝕,是指兩種不同電化學性質的材料在與周圍環境介質構成回路時,電位較正的金屬腐蝕速率減緩,而電位較負的金屬腐蝕加速的現象。構成這種現象的原因是這兩種材料間存在著電位差,形成了宏觀腐蝕原電池。點偶腐蝕作為一種普遍的腐蝕現象,可誘導甚至加速應力腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、氫脆等腐蝕過程的發生。產生電偶腐蝕應同時具備下述三個基本條件:第一,具有不同腐蝕電位的材料,電偶腐蝕的驅動力是被腐蝕金屬與電連接的高腐蝕電位金屬或非金屬之間產生的電位差;第二,存在離子導電支路,電解質必須連續地存在于接觸金屬之間,構成電偶腐蝕電池的離子導電支路;第三,存在電子導電支路,即被腐蝕金屬與電位高的金屬或非金屬之間要么直接接觸,要么通過其他電子導體實現電連接,構成腐蝕電池的電子導電支路。

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