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1、腐蝕的定義及分類

腐蝕是指材料在環(huán)境的作用下所引起的破壞和變質(zhì)。

腐蝕可以分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、均勻腐蝕、局部腐蝕

2、腐蝕的原理

本質(zhì)上腐蝕都是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程。

A、化學(xué)腐蝕：金屬和其他物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原。

B、電化學(xué)腐蝕：不存金屬或合金在電解質(zhì)中發(fā)生原電池反應(yīng)，使活潑金屬

失去電子被氧化而引的腐蝕.。

3、腐蝕的特點(diǎn)

A. 自發(fā)性

B、普遍性

H₂O和空氣是主要的兩類腐蝕環(huán)境（H⁺,O）

C、隱蔽性

通常都比較緩慢，內(nèi)部應(yīng)力腐蝕裂紋不易察

4、腐蝕測(cè)試的重要性：

a. 用于選材：典型的選材標(biāo)準(zhǔn)NACE MR0175，NACE MR0103

b. 工藝改進(jìn)：焊接工藝評(píng)定，耐腐涂層工藝等。

c. 使用壽命預(yù)測(cè)

根據(jù)腐蝕測(cè)試結(jié)果，預(yù)測(cè)產(chǎn)品的使用年限（模擬工況等）

5、常見(jiàn)的腐蝕測(cè)試有氫致開(kāi)裂（HIC）測(cè)試、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）測(cè)試、模擬工況腐蝕測(cè)試、點(diǎn)腐蝕測(cè)試、晶間腐蝕測(cè)試、均勻腐蝕測(cè)試等。

6、腐蝕測(cè)試機(jī)理

（1）氫致開(kāi)裂

A、氫致開(kāi)裂機(jī)理

飽和硫化氫溶液氫致開(kāi)裂機(jī)理

Fe=Fe²⁺+2e^- 

H₂S=2H⁺+S^2-, H₂S=2H⁺+S^2-

H⁺+e=H

B、氫致開(kāi)裂的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)比

NACE TM 0284-2016管道鋼和壓力容器鋼抗氫致開(kāi)裂評(píng)定方法

GB/T 8650-2015管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開(kāi)裂評(píng)定方法

測(cè)試結(jié)果：

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)僅要求：CSR、CTR和CLR（單個(gè)檢測(cè)面，三個(gè)檢測(cè)面平均值，一組試樣平均值）；

客戶提供的技術(shù)文件：氫鼓泡，腐蝕速率；

結(jié)果評(píng)價(jià)：NACE MR0175，客戶要求等；

（2）應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）,硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SSC）

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及其比較

GB/T 4157-2006含硫化氫環(huán)境中金屬抗特定形式開(kāi)裂實(shí)驗(yàn)室方法

GB/T 4157-2017金屬在硫化氫環(huán)境中抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法

NACET TM0177-2016金屬在硫化氫環(huán)境中抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂試驗(yàn)

影響材料抗HIC測(cè)試和SSC測(cè)試的幾個(gè)重要因素

A、化學(xué)成分

C：碳含量越高，HIC敏感性越高；

Mn：易形成硬脆帶狀偏析，增加HIC的敏感性，尤其是CLR；

S：有害元素，形成MnS等增加材料HIC敏感性高的夾雜物；

P：易偏析，促成P偏析的鐵素體-珠光體帶狀組織，增加HIC的敏感性

Cu：pH大于4.5環(huán)境下，有效降低HIC敏感性；

Mo：抑制塊狀鐵素體的生成，降低HIC敏感性；

Cr：可細(xì)化奧氏體晶粒，其為中強(qiáng)碳化物形成元素，彌散的碳化物降低氫在鋼中的富集，同時(shí)鉻在鋼表面形成的鈍化膜也能阻止氫的侵入，均有益于降低鋼的HIC敏感性。

V，Nb，Ti等為強(qiáng)碳/氮化物形成元素，彌散分布的碳/氮化物降低氫的富集。

B、夾雜物

夾雜物的形態(tài)和分布影響著抗HIC性能，主要是A類夾雜物，如MnS的夾雜物，含量越高，HIC敏感性越高。

C、晶粒度

細(xì)化晶粒，能夠顯著降低HIC敏感性，如16MnHIC的晶粒度為9級(jí)，16Mn的晶粒度是7.5級(jí)。

D、顯微組織。

對(duì)于低合金管線鋼/鋼板：帶狀珠光體-鐵素體組織＞針狀鐵素體（AF）組織

對(duì)于合金鋼：回火珠光體組織（淬火+回火）

（3）晶間腐蝕

A、晶間腐蝕定義及危害性

晶間腐蝕是指沿著或緊挨著不銹鋼的晶粒邊界發(fā)生的電化學(xué)腐蝕形態(tài)。晶間腐蝕破壞晶粒之間的的連接，降低了金屬的機(jī)械強(qiáng)度。最大的危害是不易發(fā)現(xiàn)（內(nèi)部失效，外觀卻似完好）

B、晶間腐蝕測(cè)試的分類及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

晶間腐蝕測(cè)試依據(jù)測(cè)試材料可分為不銹鋼晶間腐蝕測(cè)試、鋁合金晶間腐蝕測(cè)試、鎳基合金晶間腐蝕測(cè)試。

不銹鋼晶間腐蝕測(cè)試試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 4334-2008金屬和合金的腐蝕 不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法

GB/T 21433-2008不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)

ASTM A262-15奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法

GB/T 4334.6-2015不銹鋼5%硫酸腐蝕試驗(yàn)方法

GB/T 32571-2016 金屬和合金的腐蝕 高鉻鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法

ISO 3651-1:1998不銹鋼耐晶間腐蝕的測(cè)定.第1部分:奧氏體和鐵素奧氏體不銹鋼--在硝酸介質(zhì)中的質(zhì)量損失的腐蝕試驗(yàn)(晶間腐蝕試驗(yàn))

ISO 3651-2:1998 不銹鋼耐晶間腐蝕性的測(cè)定 第2部分:鐵素體、奧氏體和鐵素-奧氏體不銹鋼--在含硫酸的介質(zhì)中的腐蝕試驗(yàn)

鋁合金晶間腐蝕測(cè)試試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 26491-2011 5XXX系鋁合金晶間腐蝕試驗(yàn)方法 質(zhì)量損失法

GB/T 7998-2005 鋁合金晶間腐蝕測(cè)定方法

鎳基合金晶間腐蝕測(cè)試試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 15260-2016金屬和合金的腐蝕 鎳合金晶間腐蝕試驗(yàn)方法

ASTM G28-2002（2015）煅制富鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性探測(cè)用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

（4）點(diǎn)腐蝕的測(cè)試

A、點(diǎn)腐蝕的定義及危害

金屬材料在某些環(huán)境介質(zhì)中，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，大部分表面不發(fā)生席蝕或腐蝕很輕微，但在表面的微小區(qū)城內(nèi)，出現(xiàn)蝕孔或麻點(diǎn)，且隨著時(shí)間的推移，蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展，形成小孔狀腐蝕坑。這種現(xiàn)象稱為點(diǎn)腐蝕，亦稱為點(diǎn)蝕、小孔腐蝕、孔蝕。

點(diǎn)蝕幾何形態(tài)上構(gòu)成了大陰極小陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)，致使蝕孔的陽(yáng)極溶解速度相當(dāng)大，能很快導(dǎo)致腐蝕穿孔破壞。此外，點(diǎn)蝕能夠加劇其他類型的局部腐蝕， 如品同腐蝕， 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂腐蝕疲勞等。

B、點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)及其要點(diǎn)

ASTM G48-2011用氯化鐵溶液測(cè)定不銹鋼和相關(guān)合金點(diǎn)狀腐蝕和隙間腐蝕的試驗(yàn)方法

1）方法A是點(diǎn)腐蝕測(cè)試，方法B是縫隙腐蝕測(cè)試，方法C，D，E，F都是臨界點(diǎn)腐蝕/縫隙腐蝕溫度測(cè)試

2）試樣要求：一般加工成50mm*25mm*（3-4mm），平行樣一般是2-3個(gè)

3）試驗(yàn)溶液：100gFeCl₃6H₂O+900mLH₂O

4）測(cè)試溫度：推薦22℃±2℃或50±2℃，

5）測(cè)試腐蝕時(shí)間：推薦72h

6）結(jié)果表現(xiàn)形式：

 單位面積失重，X=（m前-m后）/S總，一般要求X不大于0.0001g/cm²

最大點(diǎn)腐蝕深度，平均點(diǎn)腐蝕深度，點(diǎn)腐蝕面密度，縫隙腐蝕深度等

C、點(diǎn)腐蝕機(jī)理

不銹鋼點(diǎn)腐蝕產(chǎn)生和服役環(huán)境溶液中的Cl^-有關(guān)，Cl^-吸附在不銹鋼的表面，排除不銹鋼表面的氧和金屬陽(yáng)離子結(jié)合。

1）在表面鈍化膜薄弱區(qū)（表面缺陷處，夾雜物，機(jī)械加工，沉淀化合物處）先形成孔蝕核。

2）孔蝕核活化區(qū)金屬和鈍化膜構(gòu)成原電池腐蝕，加深孔深，直至穿孔。

Fe=Fe²⁺+2e-；Cr=Cr³⁺+3e-等

D、點(diǎn)腐蝕改善

Cr和Mo的鈍化膜可提高鈍化膜的穩(wěn)定性和致密性。

（5）均勻腐蝕

A、均勻腐蝕的定義及影響

均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬表面全面產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象。均勻腐蝕使金屬截面不斷減少，對(duì)于被腐蝕的受力零件而言，會(huì)使其承受的真實(shí)應(yīng)力逐漸增加，最終達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度而發(fā)生斷裂。

在均勻腐蝕過(guò)程中，金屬表面各處的減薄速率相同，用平均的腐蝕速率可以比較精確地計(jì)算金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕量，以估算構(gòu)件的腐蝕壽命，從而在工程設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)預(yù)先考慮留出腐蝕裕量的措施，可以達(dá)到防止設(shè)備發(fā)生過(guò)早腐蝕破壞的目的。盡管均勻腐蝕會(huì)導(dǎo)致金屬材料的大量流失，但是由于易于檢測(cè)和察覺(jué)，通常不會(huì)造成金屬結(jié)構(gòu)的突發(fā)性失效事故。

B、均勻腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及要點(diǎn)

JB/T 7901-2001金屬材料實(shí)驗(yàn)室均勻腐蝕全浸試驗(yàn)方法

試樣推薦尺寸：50x25X(2-5)mm

溶液和試樣面積比：不少于20ml/cm2

結(jié)果評(píng)價(jià)：腐蝕速率

（6）模擬工況腐蝕測(cè)試

模擬工況腐蝕測(cè)試是根據(jù)客戶需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)腐蝕介質(zhì)、壓力、溫度、相對(duì)濕度、腐蝕時(shí)間等。

該測(cè)試需要客戶提供：

1. 測(cè)試方法說(shuō)明，樣品，測(cè)試條件；

2. 結(jié)果評(píng)價(jià)方法：外觀，失重，腐蝕速率，金相檢驗(yàn)和腐蝕產(chǎn)物檢驗(yàn)等。