化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

1、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕的現(xiàn)象十分復(fù)雜根據(jù)金屬腐蝕的機(jī)理不同通?？煞譃榛瘜W(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類(lèi).1化學(xué)腐蝕金屬材料與干燥氣體或非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞稱(chēng)化學(xué)腐蝕.鋼鐵材料在高溫氣體環(huán)境中發(fā)生的腐蝕通常屬化學(xué)腐蝕在生產(chǎn)實(shí)際中常遇到以下類(lèi)型的化學(xué)腐蝕.a.鋼鐵的高溫氧化鋼鐵材料在空氣中加熱時(shí)鐵與空氣中的02發(fā)生化學(xué)反應(yīng)在570℃以下反應(yīng)如下:3Fe202Fe304生成的Fe304是一層藍(lán)黑色或棕褐色的致

2、密薄膜阻止了O2與Fe的繼續(xù)反應(yīng)起了保護(hù)膜的作用.在570℃t22_k生成以FeO為主要成分的氧化皮渣反應(yīng)如下:2FeO22FeO生成的FeO是一種既疏松又極易龜裂的物質(zhì)在高溫下O2可以繼續(xù)與Fe反應(yīng)而使腐蝕向深層發(fā)展.不僅空氣中的氧氣會(huì)造成鋼鐵的高溫氧化高溫環(huán)境中的CO2水蒸氣也會(huì)造成鋼鐵的高溫氧化反應(yīng)如下:FeCO2FeOCOFeH2OFeOH2溫度對(duì)鋼鐵高溫氧化影響極大溫度升高腐蝕速率顯著增加因此鋼鐵材料在高溫氧化性介質(zhì)(O2C0

3、2H20等)中加熱時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的氧化腐蝕.b.鋼的脫碳鋼中含碳量的多少與鋼的性能密切相關(guān).鋼在高溫氧化性介質(zhì)中加熱時(shí)表面的C或Fe3C極易與介質(zhì)中O2C02水蒸氣H2等發(fā)生反應(yīng):Fe3C(C)12O23FeCOFe3C(C)C023Fe2COFe3C(C)H203FeCOH2Fe3C(C)2H23FeCH4上述反應(yīng)使鋼鐵工件表面含碳量降底這種現(xiàn)象稱(chēng)為“鋼的脫碳“.鋼鐵工件表面脫碳后硬度和強(qiáng)度顯著下降直接影響零件的使用壽命情況嚴(yán)重時(shí)零件報(bào)

4、廢給生Fe(OH)3可脫水形成nFe203mH20nFe203mH20是鐵銹的主要成分.由于這種腐蝕有H2析出故稱(chēng)為“析氫腐蝕“.水溶液中通常溶有O2它比H離子更容易得到電子在陰極上進(jìn)行反應(yīng).陰極反應(yīng):022H204e=40H陽(yáng)極反應(yīng):Fe2e=Fe2陰極產(chǎn)生的OH及陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe2向溶液中擴(kuò)散生成Fe(OH)2進(jìn)一步氧化生成Fe(OH)3并轉(zhuǎn)化為鐵銹.這種腐蝕稱(chēng)為吸氧腐蝕.在較強(qiáng)酸性介質(zhì)中由于H濃度大鋼鐵以析氫腐蝕為主在弱酸性或中性介

5、質(zhì)中發(fā)生的腐蝕是吸氧腐蝕.2電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕是指金屬或合金接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬被氧化而有電流伴生的腐蝕，叫做電化學(xué)腐蝕。[電化腐蝕的原理]以鋼鐵在空氣中生銹為例，鋼鐵在潮濕空氣里，其表面因吸附作用而覆蓋一層極薄的水膜、水微弱電離產(chǎn)生少量H和OH，同時(shí)由于空氣中CO2的溶解，水里H增多：H2OCO2H2CO3HHCO3這樣表面就形成了一層電解質(zhì)溶液薄膜，它跟鋼鐵里的鐵和雜質(zhì)或碳就形成了無(wú)數(shù)微小原電池。其中鐵為