氯离子点腐蚀现象

2017-10-27 20:39:35      点击:
点腐蚀是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式、点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属。点腐蚀危害性很大庸,尤其是对各种容器是极为不利的。出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深。

图(1)海水氯离子点腐蚀混凝土结构
 点腐蚀产生的原因是在介质的作用下,金属表面钝化膜受到局部损坏而造成的。或者在含有氯离子的介质中,材料表面缺陷疏松及非金属夹杂物等都可引起点腐蚀。 处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20~30μm),这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对金属的钝态起到直接的破坏作用。

图(2)氯离子点腐蚀金属后,造成损失
点腐蚀任何金属材料都不同程度的存在非金属夹杂物,如硫化物、氧化物等等,这些在材料表面的非金属化合物,在Cl-的腐蚀作用下将很快形成坑点腐蚀形态。而一旦形成坑点以后,由于闭塞电池的作用,坑外的Cl-将向坑内迁移,而带正电荷的坑内金属离子将向坑外迁移,从而形成电化学腐蚀。由于Cl-的原子半径非常小,金属当中的任何非金属夹杂物以及焊接缺陷都将成为Cl-渗透的腐蚀源头。

图(3)采用KN17高分子陶瓷聚合物材料对海水中的氯离子进行防腐蚀
对于合金含量较低且不含钼的不锈钢材料,虽然表面具有较致密的氧化膜,但在Cl-的作对于合金含量较低且不含钼的不锈钢材料,虽然表面具用下很容易发生坑点腐蚀,继而诱导应力腐蚀。在不锈钢材料中,加Mo的材料比不加Mo的材料在耐点腐蚀性能方面要好,Mo含量添加的越多,耐坑点腐蚀的性能越好。而点腐蚀是诱发应力腐蚀的起源,当钢中的Mo含量≥3%时,就能达到充分阻止Cl-向材料基体渗透的作用。 在奥氏体不锈钢中,Ni的主要作用是形成并稳定奥氏体,使钢获得完全奥氏体组织,提高材料的韧性,同时可以起到很好的抗氧化腐蚀能力。但普通奥氏体钢中的Ni在有Cl-腐蚀的环境中起不到抗点腐蚀的作用。

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