工程常见的金属材料防腐蚀设计

2022-03-03 16:53分享人：匿名用户

一、常见的金属材料的腐蚀

1、常见的腐蚀类型及其定义

• 按介质分：大气腐蚀、水腐蚀
• 按遭受腐蚀的材料分：钢腐蚀
• 按腐蚀形态分类，可分为均匀腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀；
• 按腐蚀发生的机理来分，可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀；

2 、应力腐蚀

是指金属构件在拉伸应力和腐蚀环境共同作用下引起的破坏。应力腐蚀断裂的产生应具备以下三个条件：其一是要有特定的腐蚀环境；其二是要有足够大的拉伸应力；其三是金属材料具有特定的合金成分和组织。工程上防止应力腐蚀开裂的措施有以下几个方面：其一是降低管道元件中的应力水平，避免或减少局部应力集中，消除加工残余应力和焊接残余应力；其二是控制敏感环境；其三是正确选用材质，力求避免易产生腐蚀开裂的材料－环境组合。

3、氢脆

在高温、高压下分子氢部分分解成原子氢，或者在湿酸性腐蚀环境中经过电化学反应生成氢原子，这些氢原子渗透到钢内部后，使钢晶粒间原子结合力降低，表现为钢材的延伸率、断面收缩率降低，强度也发生变化，这种现象叫氢脆。

所谓氢腐蚀，是指钢材长期与高温、高压氢气接触时，氢原子或氢分子会与钢中的碳化物（渗碳体）发生化学反应生成甲烷，当这样的化学反应发生在钢材的表面时，称为表面脱碳，发生在钢材内部时，称为内部脱碳。内部脱碳和外部脱碳统称为氢腐蚀。对于钢材的内部脱碳，由于生成的甲烷气体不能从钢中扩散出去，而聚积在晶粒间形成局部高压，造成应力集中，进而使钢材产生微裂纹或鼓泡，致使钢材的强度及韧性下降，即使钢材变脆。氢脆是一次脆化，是可逆的，而氢腐蚀是永久脆化，是不可逆的。