常用的耐腐蝕材料
耐腐蝕材料 |
金屬材料
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黑色金屬 | 鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼 |
有色金屬 |
Al及其合金,Mg及其合金,Ag及其合金 | ||
Ni及其合金,Ti及其合金,Ag及其合金 | |||
稀貴金屬 | Pt,Au,Ru,Rh,Pd,Zr,Hf,Ir及稀土等 | ||
非金屬材料 |
無機非金屬材料 | 碳系:石墨、玻璃碳、碳纖維玻璃鋼等 | |
硅酸鹽體系:玻璃、陶瓷、水泥(混凝土) | |||
有機非金屬材料 |
塑料:熱塑性塑料、熱固性塑料 | ||
橡膠:天然橡膠、合成橡膠 | |||
涂料 |
具有海洋抗腐蝕性能的陰極保護材料
1、碳鋼
碳鋼是指含碳量低于1.7%的鐵-碳合金,可分為4類:工業純鐵,含碳量小于0.04%;低碳鋼,含碳量在0.04%~0.25%之間;中碳鋼,含碳量在0.25%~0.6%之間;高碳鋼,含碳量大于0.6%。
鋼鐵在海水中或在實際工作環境中的腐蝕行為受到很多因素的影響,同一種剛在不同的環境中的腐蝕速度可以差別很大。同一地區的海水對插入鋼樁不同部位的腐蝕也不同。飛濺區腐蝕最嚴重,這一地區供養充分,氧去極化作用強烈,浪花又易沖擊破壞保護膜。鋼材在海水中還易受到生物腐蝕作用。在海底泥漿區或被污染的海域,危害最大的就是硫酸鹽還原菌,它能夠使硫酸鹽還原成腐蝕性極強的硫化氫和其他硫化物,從而加速鋼材的腐蝕。
由于水泥具有很高的堿性,故新鮮水泥和鋼接觸時有助于防蝕;在鋼材中,添加少量的P,Cu,Cr,Al等元素,能明顯提高其耐蝕性。
2、不銹鋼
不銹鋼的耐蝕性主要取決于其含鉻量。鉻能與氧氣快速反應形成一層氧化鉻膜,能有效阻止氧氣的進一步腐蝕。不銹鋼中的鎳可提高不銹鋼的耐酸性和耐蝕性。
3、銅與銅基合金
在海洋環境中,銅與銅基合金常見的腐蝕類型有均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕和成分選擇性腐蝕(如黃銅脫鋅、白銅脫鎳)等,此外,還會發生應力腐蝕和腐蝕疲勞。在海水中,銅與銅合金有較好的耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能。其中,白銅是耐海水腐蝕性最好的一類銅合金。銅與銅基合金在海水中具有抗生物污損的能力。
4、鎳與鎳基合金
雖然純鎳本身也有優良的耐蝕性,但仍和不銹鋼一樣又發生點蝕的可能性。在鎳基合金中,蒙乃爾、哈氏合金C和因科耐爾合金都是奶海洋腐蝕最好的結構材料。鎳和鎳基合金在海洋氣氛中有優異的耐腐蝕性,即使暴露20a 仍能保持金屬光澤,在海水全浸區,其耐蝕性也十分優良。它在焊縫區有晶間腐蝕的可能性,但低碳型合金和加銀合金就能防止縫隙腐蝕。
5、鋁及海洋級鋁
防銹鋁在海洋潮汐區有較好的耐蝕性;工業純鋁、鍛鋁的耐蝕性較差;硬鋁和超硬鋁的包鋁層起著犧牲陽極的作用,使基體受到保護,它們的點蝕深度、縫隙腐蝕深度隨時間變化不大,暴露16年的點蝕深度小于防銹鋁;在海水潮汐區,海生物污損對鋁合金的腐蝕有明顯影響,它能引起鋁合金的局部腐蝕;鎂、錳能提高鋁合金在海水潮汐區的耐蝕性,硅明顯降低鋁的耐蝕性,銅嚴重損害鋁的耐蝕性。
6、鈦及鈦合金
鈦及鈦合金是目前所知材料中抗常溫海水腐蝕性能最好的材料,即使在污染海水、熱海水(<120℃)、海泥、流動海水中均具有良好的耐蝕性。其優異的耐蝕性是由于它具有很好的自鈍化性,當受到某種程度的破壞時,表面氧化膜或鈍化膜可以很快自行修復。
7、其他晶態金屬
鉛:鉛不易被海水腐蝕,其腐蝕速度小于25 um/a。若在表面涂以防蝕底漆和防污漆,則鉛的防蝕性能會更加優良。
焊接合金:不管使用何種焊接合金,在焊接后都必須小心清除焊劑,因為任何一種焊劑與海水的聯合作用,都將加速腐蝕。
8、無定形合金
無定形合金是一種新材料,無定形結構是熱力學的亞穩態結構,其局部腐蝕可能性小于結晶型結構。其具有良好的耐腐蝕性能。
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