材料的抗腐蚀第1页,共33页,星期日,2025年,2月5日选材应遵循如下基本原则:(1)材料的耐蚀性能要满足设备或物件使用环境的要求;根据环境选择材料,所选择材料才能适应环境。例如,“材料一环境”搭配证明:不锈钢用于硝酸;钢用于浓硫强;锡用于蒸馏水:钵用于热的强氧化性溶液;包用于除氢氟酸和烧碱溶液外的介质。(2)材料的物理、机械和加工工艺性能要满足设备或物件的设计与加工制造要求;结构材料除具有一定的耐蚀性外,一般还要具有必要的机械性能(如强度、硬度、弹性、塑性、冲击韧性、疲劳性能等)、物理性能(如耐热、导电、导热、光、磁及密度、比重等)及工艺性能(如机加工、铸造、焊接性能等)。(3)选材时力求最好的经济效益和社会效益;要优先考虑国产的、价廉质优的、资源丰富的材料。第2页,共33页,星期日,2025年,2月5日10.1.2选材时应考虑的因素选材顺序如图所示第3页,共33页,星期日,2025年,2月5日(1)明确产品的工作环境;材料的选定主要是通过工艺流程中各种环境因素来决定的。选材时必须了解的环境因素包括化学因素和物理因素。(2)查阅权威手册,借鉴失效经验;可以参考资料:左景伊编写的《腐蚀数据手册》;朱日彰等编写的《金属防腐蚀手册》;美国腐蚀工程师协会(NACE)出版的《CorrosionDataSurvey》;查询我国自然环境条件下的腐蚀数据库;(3)腐蚀试验;资料中所列的使用条件有时与实际使用条件并不完全一致,这时就必须进行腐蚀试验。腐蚀试验应是接近十实际环境的浸泡试验或模拟试验.条件许可时还应进行现场(挂片)试验,甚至实物或应用试验,以便获得材料可靠的腐蚀性能数据。(4)兼顾经济性与耐用性;(5)考虑防腐措施;在选材的同时,应考虑行之有效的防护措施。适当的防护如涂层保护、电化学保护及施加缓蚀剂等,不仅可以降低选材标准.而且有利于延长材料的使用寿命。(6)考虑材料的加工性能;材料最后的选定还应考虑其加工焊接性能,加工后是否可进行热处理,是否会降低耐蚀性。第4页,共33页,星期日,2025年,2月5日10.2防腐蚀结构设计10.2.1合理的结构形式和表面状态结构件的形式力求简单。这便于采取防腐蚀措施,便于检查、排除故障,有利于维修。形状复杂的构件,往往存在死角、缝隙、接头,在这些部位容易积液或积尘,从而引起腐蚀。在无法简化结构的情况下,可将构件设计成分体结构,使腐蚀严重的部位易于拆卸、更换。构件的表面状态,要尽量致密、光滑。通常光亮的表面比粗糙的表面更耐腐蚀。10.2.2防止积水或积尘在有积水或积尘的地方,往往腐蚀的危险性大。因此在结构设计时,应尽可能不存在积水或积尘的坑洼。例如,容器的出口应位于最低处(图);积液的部位,开排液孔;不让水或尘埃积聚等(图)。第5页,共33页,星期日,2025年,2月5日10.2.3防止缝隙腐蚀缝隙中的介质可引起金属的缝隙腐蚀,但可通过拓宽缝隙、填塞缝隙、改变缝隙位置或防止介质进入等措施加以避免。第6页,共33页,星期日,2025年,2月5日第7页,共33页,星期日,2025年,2月5日10.2.4防止电偶腐蚀防止电偶腐蚀的常用办法是避免腐蚀电池不同的金属连接。电偶腐蚀仅在有电解质(如潮湿)环境下局部接触地方才可能发生,若在干燥的环境就没有这种腐蚀危险。防止或减少电偶腐蚀的措施如下:(1)不应把电位序相差过大的金属连接在一起。在海洋大气及金属表面可能长期接触潮气的场合,此要求务必满足。(2)将异种金属相互隔开,防止金属接触。例如采用抗老化塑料或橡胶.如图所示。(3)在两种异类金属之间插入第三种金属材料,减少电位差,如图所示。第8页,共33页,星期日,2025年,2月5日(4)若不能避免异类金属接触时,一定要尽量降低阴极面积与阳极面积比,避免大阴极/小阳极的组合,如图所示。当阳极面积比阴极面积大且溶液有良好导电性时,腐蚀呈大面积分布,因而在大多数情况下不严重,如图。但若溶液导电性不好时,则在靠近阴极附近的阳极区域会发生严重腐蚀,如图(b)。当阳极面积比阴极面积小时,严重腐蚀的危险性很大,如图(c)。(5)结构的合理设计使水分不会在接触点集聚或存留。(6)用防腐蚀漆或沥青涂覆接触区及其周围。涂覆后由于电流路径加长,电阻增大,导致电偶腐蚀速率显著降低。不能只涂贱金属,因为在涂层的气孔处会发生局部腐蚀: