点腐蚀
金属表面在腐蚀介质中形成小孔的极为局部的腐蚀形态
点腐蚀简称点蚀(pitting corrosion)是指金属表面在腐蚀介质中形成小孔的一种极为局部的腐蚀形态,亦称孔蚀。腐蚀小孔孤立地存在,有些则紧凑地在一起。孔蚀使金属失重很少,但能使设备穿孔破坏。孔蚀是电化学反应中阳极反应的独特形态。如若该金属在此介质中虽呈钝态,但介质中含的活性阴离子(如氯离子)仍可优先地有选择地吸咐在钝化膜上,在特定点(如缺陷处、含杂质处)上与钝化膜中的阳离子结合成可溶性的化合物,该处便发生腐蚀小点,成为点蚀核(约20~30pm)。再继续发展可成为蚀孔。
介绍
点腐蚀就是指在金属材料表面大部分不腐蚀或者腐蚀轻微,而分散发生的局部腐蚀。一般点腐蚀的孔径都小于1mm,深度都小于孔径。不锈钢在含有Cl的环境中容易出现点腐蚀的倾向。
金属材料在某些环境介质中,经过一定的时间后,大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微,但在表面的微小区域内,出现蚀孔或麻点,且随着时间的推移,蚀孔不断向纵深方向发展,形成小孔状腐蚀坑。这种现象称为点腐蚀,亦称为点蚀、小孔腐蚀、孔蚀。
点蚀几何形态上构成了大阴极小阳极的结构,致使蚀孔的阳极溶解速度相当大,能很快导致腐蚀穿孔破坏。此外,点蚀能够加剧其他类型的局部腐蚀,如晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。
发生情况
点蚀多发生在表面生成氧化膜或钝化膜的金属材料上,或有阴极性镀层的金属上。
点蚀常常发生在有特殊离子的介质中,即有氧化剂和同时有活性阴离子存在的钝化性溶液中。活性阴离子是发生点蚀的必要条件。
点腐蚀是一种外观隐蔽而破坏性极大的局部腐蚀形式。
点蚀发生在特定临界电位以上。
影响因素
环境因素
(1)卤素离子及其它阴离子:在氯化物中,铁、镍、铝、钛、锆以及它们的合金均可能产生点蚀。锌、铜和钛在含氯离子的溶液中,也可遭受钝态的破坏。很多含氧的非侵蚀性阴离子,例如NO3-、CrO42-、SO42-、OH-、CO32-等,添加到含Cl-的溶液中,都可起到点蚀缓蚀剂的作用。而硫氰酸根、高氯酸根、次氯酸根等,可以促进点蚀。
(2)溶液中的阳离子和气体物质:腐蚀介质中,金属阳离子与侵蚀性卤化物阴离子共存时,氧化性金属离子,如Fe3+、Cu2+和Hg2+对点蚀起促进作用。
(3)溶液的pH值:在溶液pH值低于9~10时,对二价金属,如铁、镍、镉、锌和钴等,其点蚀电位与pH几乎无关,高于此pH值时,其点蚀电位变正,是由于OH-离子的钝化作用所致。对三价金属,例如铝,发生点蚀的条件及点蚀电位都不受溶液pH值的影响,这是由铝离子水解的各步骤的缓冲作用所致。
(4)环境温度:对铁及其合金而言,点蚀电位通常随温度升高而降低。
(5)介质流速:溶液的流动对抑制点蚀起一定的有益作用。
材料因素
(1)金属的本性—纯金属的耐点蚀性:
25℃ 0.1M NaOH中的点蚀电位大小:Al
(2)合金成分:
铁基合金:Cr、Mo、Ni、V、Si、N、Ag、Re 为有益元素;Mn、S、Ti、Nb、Te、Se、稀土等是有害元素,B、C、Cu的影响视在钢中的状态而定。
铝:Cu、Mn为有益元素;Zn、Hg、Sn、Ga为有害元素。
钛:铝对钛的点蚀电位有很不利的影响,而钼导致点蚀电位升高。
(3)热处理温度的影响:
对于不锈钢和铝合金来说在某些温度下进行回火或退火等热处理,能够生成沉淀相,从而增加点蚀的倾向。不锈钢焊缝处容易发生点蚀与此有关。但是奥氏体不锈钢经固熔处理后具有最佳的耐点蚀性能。
(4)显微组织:
金属的显微组织对其点蚀敏感性有很大的影响,如硫化物、沉积硬化不锈钢中的强化沉积相、敏化的晶界以及焊接区等,都可能是钢的抗点蚀性能降低。
(5)表面状态的影响:
一般来说,随着金属表面光洁度的提高,其耐点蚀能力增强,而冷加工使金属表面产生冷变硬化时,会导致耐点蚀能力下降。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 17:02
目录
概述
介绍
发生情况
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