氯离子对不锈钢腐蚀的形式探讨.docx
- 文档编号:7347442
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:698.80KB
氯离子对不锈钢腐蚀的形式探讨.docx
《氯离子对不锈钢腐蚀的形式探讨.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《氯离子对不锈钢腐蚀的形式探讨.docx(19页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第19页
氯离子对不锈钢的腐蚀形式探讨
华东理工大学
毕业论文(设计)
课题氯离子对不锈钢的腐蚀
形式探讨
学院网络教育学院
教育中心常熟理工
专业过程装备与控制工程
年级1209级
学号12836496
姓名金林林
导师杨婕
定稿日期:
2015年3月9日
摘要
随着石油、化工、能源等工业装置向着高温、高压和大型化方向发展,构件的服役环境日趋复杂,由腐蚀引发的事故大为增加,特别是承载构件的腐蚀所引发的一系列毫无征兆的灾难性事故引起了人们的广泛关注。
长期以来,人们对于应力作用下的腐蚀问题进行了广泛研究,但是由于应力与腐蚀过程之间交互作用的复杂性和多样性,迄今为止仍是一个富有挑战性的难题。
本文通过氯离子对不锈钢的腐蚀机理、形式进行探讨,总结并分析,进而得出有效的防护措施。
关键词:
氯离子,不锈钢,腐蚀
Abstract
Astheinstallationsinpetrochemical,powergeneratingandmetallurgicalindustriesaredevelopingtowardshightemperature,highpressureandlarge-scaleapplications,corrosion-inducedAccidentshavebeenacommonoccurrence,especiallywhenthecomponentsaresubjectedtocomplexenvironmentsandappliedloads.Foralongtimeextensiveresearcheffortshavebeentakenonthecorrosionproblemwithappliedstress.However,itremainsasasignificantchallengeduetothecomplexityanddiversityoftheinteractionbetweenstressandcorrosion.
Keywords:
chlorideion, stainlesssteel,corrosion
目录
1、前言
1.1腐蚀的危害
腐蚀是材料在环境的作用下引起的破坏或变质。
金属和合金的腐蚀主要是由于化学或电化学作用引起的破坏,有时还同时伴有机械、物理或生物作用。
例如应力腐蚀就是应力和化学物质共同作用的结果。
单纯物理作用的破坏,如合金在液态金属中的物理溶解,也属于腐蚀范畴,但这破坏实例不多。
单纯的机械破坏,如金属被切削、研磨,不属于腐蚀范畴。
腐蚀的危害非常巨大,它使珍贵的材料变成废物,如,铁变成铁锈(氧化铁);使生产和生活设施过早地报废,并因此
引起生产停顿,产品或生产流体的流失,环境污染,甚至着火爆炸。
据统计,工业发达的国家每年由于金属腐蚀的直接损失约占全年国民经济总产值的2%~4%。
中国1988年国民生产总值约为1万4千亿元,由于金属腐蚀造成的直接损失约为300~600亿元。
据国外统计,金属腐蚀的损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,这还不包括由于停工减产、火灾爆炸等造成的间接损失
腐蚀不仅造成经济上的损失,也经常构成对安全的威胁。
均与腐蚀,如铁生锈,一般进展缓慢,危险性不大,但一些局部腐蚀如孔蚀(穿孔)和应力腐蚀破裂,常常是突然发生的,可能引起事故,造成意外危险。
过去国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因某一零件破裂而坠落,桥梁因钢梁产生裂纹而塌陷,油管因穿孔或裂缝而漏油,引起着火爆炸等。
化工厂的腐蚀事故更多,如贮酸槽穿孔泄露,造成重大环境污染,液氨储罐爆炸,造成人员伤亡;管道和设备跑、冒、滴、漏,破坏成产环境,有毒气体如氯、硫化氢、氰化氢等的泄露,则更危及工作人员和附近居民的生命安全,据一些化工厂的统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,而腐蚀破坏中约30%是均匀腐蚀,70%则属于危险的局部腐蚀,其中以应力腐蚀破裂为最多。
可见,除了经济损失以外,腐蚀对安全和环境的威胁绝不容忽视。
一项新技术、新产品、和新工业的产生过程中,往往会遇到需要克服的腐蚀问题,只有解决了这些困难的腐蚀问题,新技术、新产品、新工业才得以发展。
工业史上有许多例子,如铅室法硫酸工业是在找到了耐稀硫酸的铅材才得以发展起来的,发明了不锈钢以后,生产硝酸和应用硝酸的工业才蓬勃兴起。
近代还有一个有趣的例子,美国人才实施登月计划的工程中,遇到一个严重的腐蚀问题,盛四氧化二氮(氧化剂)的容器是用钛合金(6%AI,4%V)制成的,试验中几小时就破裂了,经查是应力腐蚀造成的。
后来科学家找到了防止破裂的方法,在氧化剂中加入少量水(>1.5%)或加入0.6%NO,作为缓蚀剂,控制了应力腐蚀,克服了这道障碍,人类终于登上了月球。
现在和未来在发展新技术,新产品的过程中,还会不断遇到各种新的腐蚀问题,而且是越来越困难的问题,例如化学、能源(包括核能)、航天工业等都有向高温、高压方向发展的趋势,这样可获得更高的生产率,更快的速度和更低的生产成本。
但高温高压会造成更加苛刻的腐蚀环境。
早期的喷气机油泵温度约为790℃,现在已经达到约1100℃,这需要适应高温、高速的新材料、由于石油和天然气的短缺,特别是我国,利用蕴涵量巨大的煤转化为气或液体燃料,是有重大意义的,但这就会遇到一连串的腐蚀问题:
高温(超过1650℃)、高压,庞大的容器,粉尘的磨损腐蚀,硫化氢以及加氢引起的氢腐蚀,适合高温、高速、高磨蚀的泵和阀等。
解决了这一系列问题,将可能获得廉价的煤的液化、气化燃料,将使我国以至世界的经济面貌大为改观。
然而目前压力容器在工业生产、科学研究和人民生活中得到了广泛的应用。
作为一种特种的承压设备,其使用条件相当复杂,涉及高温、低温、高压和介质特殊,如易燃易爆、有毒、腐蚀等。
在一定温度、压力及腐蚀介质的综合作用下,容易导致设备失效破坏,造成事故的发生。
腐蚀是压力容器常见的缺陷,是压力容器的一大危害。
据有关压力容器事故资料统计说明,由于腐蚀发生爆炸事故占66.7%。
因此,了解金属腐蚀的规律,有助于分析形成压力容器损害的原因和对其在运行过程中出现的缺陷性质作出正确的判断,以便采取相应的措施,提高压力容器的安全使用性。
1.2研究背景及意义
随着石油、化工、原子能、冶金和宇航工业的发展,钢铁材料越来越广泛的应用于高应力状态及各种恶劣的环境中,环境作用下的破坏(EnvirorunentAssistedFracture)也因此不断增加。
1886年,Au-Cu-Ag合金在FeCl3溶液中发生了应力腐蚀破裂。
随后,黄铜的季裂成为最引人注目的实例。
到本世纪初,人们才知道,引起黄铜季裂的内因是冷加工留有的残余应力,外因是由于空气中含有微量的氨,这种断裂在金属表面上并不产生明显的腐蚀产物,而当时宏观上也没有发现表面有潮湿现象,因此,长期以来,人们也没有把这种破裂同电化学腐蚀联系起来。
直到1918年,W.H.Bassett才指出了这种破裂与腐蚀的关系并命名为腐蚀断裂。
此后,不断出现了各种应力腐蚀破裂的事件。
在钢铁材料中,最早的应力腐蚀破裂的例子是1865年铆接锅炉用碳钢的碱脆。
1930-1937年发表了Cr-Ni奥氏体不锈钢产生氯化物穿晶应力腐蚀的报告。
1940年,Hodge和Miller将应力腐蚀和晶间腐蚀明确的区别开并认为不锈钢的应力腐蚀和氯化物有关。
在1944年国际上召开了首次有关应力腐蚀问题的学术讨论后,随着化学、石油、动力等工业向高温、高压方向发展,不锈钢品种的增长、产量的增加和使用范围的扩大,应力腐蚀的事故不断增多,不锈钢,特别是大量使用的奥氏体不锈钢的应力腐蚀破裂问题才成为化工和其他工业部门的重要问题。
50年代末期,开始报道了18-8不锈钢在核动力工程中的应力腐蚀破裂。
而60年代中期以后,镍基合金在核蒸发器中的应力腐蚀问题也开始出现。
进入二十一世纪后,大跨度的重载桥梁、轻型节能汽车、长距离油气输送管道、高性能电气设备、民用电器、化工机械等国民经济的各个部门将对钢材的性能和使用寿命提出更高的要求。
另一方面,从可持续发展角度来说,人类必须在钢铁材料的设计、制备、加工、使用和回收等各个环节上加倍重视节约能源、节约资源。
此外,随着石油、化工、能源加工业的工艺向着高温、高压和大型化发展,对提高装置的效益和设备的安全可靠性也提出了更高的要求。
为了分析和研究金属材料的腐蚀失效问题,日本三菱公司和美国杜邦化学公司等知名企业对管道及设备的腐蚀失效情况都进行了相应的调查统计,发现60%的应力腐蚀开裂事故发生在不锈钢中,根据日本工业协会收集的超过250个有关应力腐蚀和腐蚀疲劳的事故并且对这些事故进行统计,各种不同材料由腐蚀引起的事故比重如图1.1所示,其中,在应力腐蚀和腐蚀疲劳失效事故中,不锈钢由于应力腐蚀产生的事故占了55%,腐蚀疲劳产生的事故为6%。
研究表明,我国每年约有4%的不锈钢设备因为腐蚀而报废,约有10%的钢铁因发生腐蚀而报废,这不仅造成严重的经济损失,也会导致核泄漏、环境污染甚至是人身伤亡等。
腐蚀是一种电化学过程,腐蚀过程中金属材料作为阳极发生溶解,产生均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀以及晶间腐蚀等现象,而金属材料在外加载荷的作用下会使材料产生一定的损伤,当腐蚀环境和应力同时存在时,应力可以破坏金属材料表面的钝化膜,促使金属阳极反应的发展,当应力大小达到一定程度或长期交变作用时,会使材料产生应力腐蚀开裂或腐蚀疲劳等特殊的腐蚀现象,图1.2总结了材料、腐蚀环境和应力之间的相互联系,从图中可以看出,材料成分、热处理、显微结构、表面状态、服役温度、流速等多种因素共同作用产生不同的失效,只有在特殊的材料一应力一腐蚀环境下,材料才可能发生应力腐蚀开裂。
不锈钢构件在实际服役过程中,由于特殊结构、焊接处理和服役环境等因素使构件不可避免的存在着一定的应力。
在各种形式的应力状态和腐蚀介质的协同作用下,产生一种或多种局部腐蚀作用,表1.1列举了近年来中国部分石化企业中发生的一些在应力作用下的腐蚀事故,不锈钢的应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、点蚀等有着共同存在、相互作用的现象。
2、氯离子对不锈钢的腐蚀机理
在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。
普通钢材的耐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械
性能和良好的耐蚀性能。
铬和镍是不锈钢获得耐蚀性能最主要的合金元素。
铬和镍使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐蚀性能提高。
氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破话均起着重要的作用。
肃然至今人们对氯离子如何是钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但是大致分为2种观点。
成像膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,达到金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。
而吸附理论认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,他们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。
因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子,与金属形成氯化物,氧化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。
电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。
这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。
因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。
3、应力腐蚀
3.2应力对腐蚀影响的研究进展
在实际生产中,应力主要来自两大类,第一类为制造、加工过程中产生的残余应力,如焊接、切割、弯曲、机械切削加工、热处理、铸造等;第二类为装配和使用过程中产生的应力,如淬火、周期性加热和冷却、热膨胀、压力、载荷等。
在上述两类中,以残余应力为主,特别是焊接产生的残余应力,最高可达材料的屈服强度。
由于设备在设计使用时,都经过严格的校核计算,因此单纯的外部应力(工程载荷)通常不会引起应力腐蚀破裂,但是在多种应力的共同作用下,将显著增大应力腐蚀破裂的可能性。
通常,将应力腐蚀开裂机理简单的分为两类:
阳极溶解和氢致开裂,对于不锈钢来说在氯离子溶液中,普遍认为是阳极溶解型应力腐蚀开裂。
在各种不同理论的应力腐蚀开裂机理中,应力与腐蚀环境间的交互作用也各不相同。
目前,比较典型的应力腐蚀机理主要包括:
1)滑移溶解机理:
在应力的作用下,材料局部产生塑性变形,表面形成一定程度的滑移台阶,这时膜破裂一溶解一再钝化的过程导致裂纹形核和扩展。
根据滑移溶解模型,认为应力腐蚀是膜破裂速率和再钝化速率相匹配的结果。
当金属表面的再钝化速率很快,应力将钝化膜撕破后金属表面很快发生再钝化将钝化膜修复,这时金属局部溶解的时间就很短,从而应力腐蚀敏感性较小;当金属表面的再钝化速度较慢,裸露的新鲜金属溶解过程不发生再钝化,金属表面形成大面积的腐蚀,这样应力腐蚀也不敏感。
因此,只有当再钝化过程与裂尖应变速率具有一定的关系时,应力腐蚀开裂敏感性才会明显。
滑移溶解机理是目前最流行的阳极溶解性应力腐蚀开裂机理,它能解释众多实验现象。
根据滑移溶解模型,应力腐蚀是一个钝化膜破裂和再钝化竞争的过程,只有处在钝化膜不稳定的电位范围内才可能发生应力腐蚀开裂,而对于一些没有钝化膜的应力腐蚀体系中,就不能用滑移溶解模型来解释。
2)择优溶解机理:
这个模型认为,在平面排列的位错露头处或者新形成的滑移台阶位置处,处于高应变状态的原子择优发生溶解,沿位错线向纵深发展,从而形成隧道空洞。
在应力的作用下,隧道空洞之间由于局部应力集中使金属产生机械撕裂,当机械撕裂停止后,又重新开始隧道腐蚀,这个过程的反复导致了裂纹的不断扩展,直到金属不能承受载荷而发生过载断裂。
但是,这种隧道的形成并不是应力腐蚀的必要条件,因此不能成为应力腐蚀的主要机理。
3)介质导致解理机理:
该模型认为,应力腐蚀的本质是脆性裂纹不连续的形核和扩展的过程,腐蚀介质使材料由韧变脆。
其原因主要分成两类,一类是一些特殊离子如氯离子的吸附作用降低了材料的表面能,从而导致材料的脆性断裂;另一类是金属表面形成的钝化膜或疏松层阻碍了位错的发射,从而使材料的韧性下降。
这类机理可以解释穿晶应力腐蚀断口和空拉脆性解理断口的一致性,也可以解释应力腐蚀裂纹形核和扩展的不连续性,但是,对于脆性断裂来说,都是先发生位错后达到临界状态时才导致微裂纹的形核,因此,裂尖是否发生位错并不是材料由韧变脆的关键因素。
4)腐蚀促进局部塑性变形机理:
该理论认为,局部溶解和局部塑性变形之间存在着协同作用,应力的升高能促进塑性变形并使这种塑性变形局限在裂纹尖端附近,塑性应变越大,裂纹尖端的溶解速率越大,使局部塑性变形促进了局部阳极溶解,从而使裂纹尖端的应力水平进一步增大,进而导致微裂纹的形核。
5)钝化膜应力促进局部塑性变形机理:
对于能发生应力腐蚀的体系,表面钝化膜或疏松层截面存在着较大的拉应力,这个拉应力能促进局部塑性变形,并使塑性变形局部化。
当腐蚀促进的局部塑性变形发生到临界状态时,局部地区的应力集中等于原子键间的合力,从而导致原子键断裂,应力腐蚀微裂纹形核。
此外,还有许多解释阳极溶解型应力腐蚀开裂的机理,不论采用哪一个模型来解释,
应力在应力腐蚀开裂各过程中起着举足轻重的作用。
在应力和腐蚀环境的交互作用下,要看哪一方面的过程在动力学上对腐蚀和破裂的促进作用更大,但是,不管哪个促进作用更大应力的作用将推动这个关键过程的进行。
对于每个特定的腐蚀体系,应力究竟起了怎样的作用是一个错综复杂的问题,如应力的作用是否主要是促进塑性应变和膜破裂,应力的作用如何控制金属表面的活化程度,恒定和交变载荷对金属的腐蚀有着怎样的影响等,都引起了科研工作者的广泛关注。
3.3应力对不锈钢的腐蚀特征
3.3.1力学特征
(1)应力性质。
人们通常认为材料只有在拉应力的条件下才会发生应力腐
蚀破裂,拉应力的来源有很多,可以是外加的拉应力,或者是在加工、热处理、
装配等过程中形成的残余应力,也可以是由于金属晶界中楔入腐蚀产物而引起的
扩张应力。
近年来,在工程实例中发现,某些设备或构件受到的应力为压应力,
但是在使用过程中也出现了应力腐蚀断裂。
其原因可能有两种:
一是材料在压应
力的作用下,引起金属内部产生滑移变形,增加了金属内部活性通道的数量,可
以产生以金属阳极溶解为控制过程的应力腐蚀断裂;另外一种情况是,虽然材料
整体上受的力是宏观的压应力,但是在某些部位却是受到微观的拉应力。
(2)存在临界应力。
应力腐蚀破裂是一个伴随时间发展的过程,在这个过
程中应力起到至关重要的作用,在一定范围内材料所受的应力越大,断裂时间就
越短,材料所受到的应力越小,发生应力腐蚀断裂所需要的时间就越长,当材料
所受到的应力低于发生应力腐蚀破裂的临界应力值(σscc)时,材料发生应力腐蚀破裂的时间将趋于无穷。
而对于存在裂纹的试样或者构件,则存在临界应力强
度因子(σscc)。
对于不同的材料,环境体系的6sCC或K}scc可能有很大的差异。
(3)应变速率的作用。
应变速率对应力腐蚀的发生与发展有重要的影响。
研究表明,不锈钢的应力腐蚀敏感性与材料的应变速率有关。
在某一个应变速率
区间之内(一般是1}-g}IO-4s-1),不锈钢具有较大的应力腐蚀敏感性,而在这个区间之外不锈钢的应力腐蚀敏感性较低。
当不锈钢的应变速率大于这一区间的最大值后,不锈钢在拉伸过程中将不会出现明显塑性损失,表明此时不锈钢的应力腐蚀敏感性较低(因在高应变速率时,断裂时间较短,不锈钢材料来不及与周围介质发生腐蚀反应便在外力作用下发生机械过载断裂);当应变速率小于这一区间的最小值时,材料在拉伸过程中也不会出现明显塑性损失,同样表明此时材料-的应力腐蚀敏感性较低(原因是应变速率过低,金属表面的钝化膜由于拉伸作用破裂之后,很快就会有新的钝化膜形成,覆盖在暴露的新鲜金属表面,使之来不及与周围介质发生腐蚀反应,因此不发生应力腐蚀破裂)。
3.3.2环境特性
(1)特定的材料/环境介质组合。
对于每一种金属材料,只有在特定的介质
中才能发生应力腐蚀。
例如,奥氏体不锈钢在含有C1-溶液中容易发生应力腐蚀
破裂,并且应力腐蚀破裂只当氯化物和酸的浓度都处在一定范围内才一会发生。
(2)特定的电位范围。
材料与特定电位的祸合是导致SCC的必要条件,可
从电化学的角度找到原因,即金属材料SCC往往发生在电化学极化曲线的活化-
阴极保护过渡区、钝化一活化过渡区或钝化一过钝化过渡区,如图3-1所示。
在这种条件下,金属局部的钝化膜处于一个不稳定的状态,特别是在有夹杂物或者是晶格缺陷较多的地方,往往会在此处出现活化的点蚀核心,与此同时这个点蚀核心周围的大部分区域还是处于钝化状态,从而构成的大阴极一小阳极的腐蚀原电池,这个腐蚀原电池为局部应力腐蚀裂纹萌生提供了必要条件。
特定的材料/环境介质组合正是使材料的自腐蚀电位处于上述钝化-活化过渡区或钝化-过钝化过渡区。
图3-1合金的应力腐蚀断裂电位区
3)局部环境与整体环境间的差异。
局部环境与整体环境之间的差异形成一个“闭塞电池”,这是应力腐蚀的推动力。
测试结果表明,在模拟海水环境的氯化钠浓度为0.035(PH=5)水溶液中,奥氏体不锈钢裂纹尖端的PH值约为0.7,即裂纹尖端为局部酸性,为阳极溶解提供了条件。
氯离子溶度的侧脸结果表明,裂纹内部较外部提高了十倍左右。
3.3.3裂纹扩展特征
SCC的发生于发展可以分为裂纹的孕育期和扩展期两个阶段。
SCC裂纹孕育期的长短不一定,短则几分钟或者几个小时,长则几年或者十几年,裂纹孕育期的长短取决于SCC三要素-材料性能、环境状况和力学条件。
对于带裂纹的式样,依据外加应力与裂纹面的取向关系分为三类裂纹式样,如图3-2所示。
Ⅰ型也称为拉开性,Ⅱ型也叫滑移型,Ⅲ型也叫撕开型。
从断裂力学角度,为描述裂纹尖端应力、应变的大小而引入应力强度因子的概念。
对于Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型裂纹,分别有三类应力强度因子KⅠ,KⅡ和KⅢ。
对于Ⅰ型裂纹,KⅠ=σYa,式中σ,a分别表示远离裂纹的均匀拉应力和裂纹长度,而形状因子Y是与裂纹形状、加载方式及式样几何形状有关的量。
从裂纹扩展速率(da/dτ)与裂纹尖端的应力场强度因子KⅠ的关系,可将SCC裂纹扩展过程划分为三个阶段,如图3-3所示
图3-2三种裂纹方式
图3-3断裂扩展速率da/dτ与KⅠ的关系
第一阶段:
当KⅠ>KⅠSCC时,裂纹才以低速率扩展,这是力学因素起主要作用,da/dτ随着KⅠ的增大而迅速增大。
KⅠSCC即为临界应力强度因子。
第二阶段:
当KⅠ不断增大,在打到一定数值后,da/dτ保持恒定,这是决定裂纹扩展速率的不在是力学因素,化学或电化学因素将起到主要作用。
第三阶段:
KⅠ继续增大,力学因素又将替代化学或电化学因素起主要作用,当KⅠ的数值达到临界应力强度因子KⅠC,材料会在机械力的作用下迅速断裂。
应力腐蚀裂纹稳定扩展速率与点蚀等其他局部腐蚀相比较要快的多,与机械断裂速率相比几乎忽略不计。
设备和式样的应力腐蚀寿命一般是指裂纹成核期、孕育期和裂纹稳定扩展时间的总和。
3.3.4应力腐蚀断裂的形貌特征
应力腐蚀裂纹的形貌,从宏观和微观上观察具有不同的特点
应力腐蚀断裂的宏观形貌概括起来有如下特征:
1)裂纹出现在设备或构件的局部区域,而不是发生在与腐蚀介质相接触
的整个界面上,裂纹的数量不定,有时很多,有时较少,甚至只有一条裂纹;
2)裂纹一般较深、较窄,裂纹的走向与设备及构件所受应力的方向有很
大关系,一般来说,裂纹基本上与所受主应力的方向垂直,但在某些情况下,也
会呈现明显的分义裂纹;
3)设备及部件不产生明显的塑性变形;
4)有些应力腐蚀的裂纹是隐藏着的,这些裂纹从设各和试样的表面是看
不出来的,只能看到一些腐蚀坑,但是将腐蚀坑剖开,就会发现在腐蚀坑底部隐
藏着应力腐蚀裂纹。
2.3.4孔蚀
在压力容器表面的局部地区,出现想深处腐蚀的小孔,其余地区不腐蚀或腐蚀轻微,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀(也称点蚀)。
点蚀一般在静止的介质中更容易发生。
具有自钝化特性的金属在含有氯离子的介质中,经常发生孔蚀。
腐蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,具有深挖的动力,即向深处自动加速。
在含有氯离子的水溶液中,不锈钢表面的氧化膜便产生了溶解,其原因是由于氯离子能优先有选择地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,,结果在基底金属上生成孔径为
20μ
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氯离子 不锈钢 腐蚀 形式 探讨
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)