濃硫酸、三氯化鐵、雙氧水是利用氧化性腐蝕,鹽酸用還原性腐蝕。具體情況具體分析。吸氧腐蝕 金屬在酸性很弱或中性溶液裡,空氣裡的氧氣溶解於金屬表面水膜中而發生的電化腐蝕,叫吸氧腐蝕. 例如鋼鐵在接近中性的潮溼的空氣中腐蝕屬於吸氧腐蝕,其電極反應如下: 負極(Fe):Fe - 2e = Fe2+ 正極(C):2H2O + O2 + 4e = 4OH- 鋼鐵等金屬的電化腐蝕主要是吸氧腐蝕. 在酸性較強的溶液中發生電化腐蝕時放出氫氣,這種腐蝕叫做析氫腐蝕。在鋼鐵製品中一般都含有碳。在潮溼空氣中,鋼鐵表面會吸附水汽而形成一層薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳後就變成一種電解質溶液,使水裡的H+增多。是就構成無數個以鐵為負極、碳為正極、酸性水膜為電解質溶液的微小原電池。這些原電池裡發生的氧化還原反應是 負極(鐵):鐵被氧化Fe-2e=Fe2+;正極(碳):溶液中的H+被還原2H++2e=H2↑ 這樣就形成無數的微小原電池。最後氫氣在碳的表面放出,鐵被腐蝕,所以叫析氫腐蝕。陰極保護是一種用於防止金屬在電介質(海水、淡水及土壤等介質)中腐蝕的電化學保護技術,該技術的基本原理是使金屬構件作為陰極,對其施加一定的直流電流,使其產生陰極極化,當金屬的電位負於某一電位值時,該金屬表面的電化學不均勻性得到消除,腐蝕的陰極溶解過程得到有效抑制,達到保護的目的。下面用極化曲線來說明陰極保護原理。為了說明問題,把陰極,陽極極化曲線簡化成直線,如下圖(1)所示。 在金屬表面上的陽極反應和陰極反應都有自己的平衡點,為了達到完全的陰極保護,必須使整個金屬的電位降低到最活潑點的平衡電位。設金屬表面陽極電位和陰極電位分別為Ea和Ec,金屬腐蝕過程由於極化作用,陽極和陰極的電位都接近於交點S所對應的電位Ecorr(自然腐蝕電位),這時的腐蝕電流為Icorr。 圖(1) 如果進行陰極極化,電位將從向更負的方向移動,陽極反應曲線EcS從S向C 點方向延長,當電位極化到E1時,所需的極化電流為I1,相當於AC線段,其中BC線段這部分是外加的,AB線段這部分電流是陽極反應所提供的電流,此時金屬尚未腐蝕。如果使金屬陰極極化到更負的電位,例如達到Ea,這時由於金屬表面各個區域的電位都等於Ea,腐蝕電流為零,金屬達到了完全保護,此時外加電流Iapp1即為完全保護所需電流。 根據提供陰極極化電流的方式不同,陰極保護又分為犧牲陽極陰極保護法和外加電流陰極保護法兩種。 圖貼不上來,呵呵 在眾多的工業用途中,不鏽鋼都能提供今人滿意的耐蝕效能。根據使用的經驗來看,除機械失效外,不鏽鋼的腐蝕主要表現在:不鏽鋼的一種嚴重的腐蝕形式是區域性腐蝕(亦即應力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕)。這些區域性腐蝕所導致的失效事例幾乎佔失效事例的一半以上。事實上,很多失效事故是可以透過合理的選材而予以避免的。 應力腐蝕開裂(SCC):是指承受應力的合金在腐蝕性環境中由於烈紋的擴充套件而互生失效的一種通用術語。應力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌,但它也可能發生於韌性高的材料中。發生應力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應力(不論是殘餘應力還是外加應力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質存在。型紋的形成和擴充套件大致與拉應力方向垂直。這個導致應力腐蝕開裂的應力值,要比沒有腐蝕介質存在時材料斷裂所需要的應力值小得多。在微觀上,穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋,而沿晶界擴圖的裂紋稱為沿晶裂紋,當應力腐蝕開裂擴充套件至其一深度時(此處,承受載荷的材料斷面上的應力達到它在空氣中的斷裂應力),則材料就按正常的裂紋(在韌性材料中,通常是透過顯微缺陷的聚合)而斷開。因此,由於應力腐蝕開裂而失效的零件的斷面,將包含有應力腐蝕開裂的特徵區域以及與已微缺陷的聚合相聯絡的“韌窩”區域。 點腐蝕:是一種導致腐蝕的區域性腐蝕形式。 晶間腐蝕:晶粒間界是結晶學取向不同的晶粒間紊亂錯合的界城,因而,它們是鋼中各種溶質元素偏析或金屬化合物(如碳化物和δ相)沉澱析出的有利區城。因此,在某些腐蝕介質中,晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種型別的腐蝕被稱為晶間腐蝕,大多數的金屬和合金在特定的腐蝕介質中都可能呈現晶間腐蝕。 縫隙腐蝕:是區域性腐蝕的一種形式,它可能發全於溶液停滯的縫隙之中或遮蔽的表面內。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成,例如,在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、鬆動的表面沉積物以及海生物相接燭之處形成。 v全面腐蝕:是用來描述在整個合金表面上以比較均勺的方式所發生的腐蝕現象的術語。當發生全面腐蝕時,村料由於腐蝕而逐漸變薄,甚至材料腐蝕失效。不鏽鋼在強酸和強鹼中可能呈現全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題並不怎麼令人擔心,因為,這種腐蝕通常可以透過簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。 2.各種不鏽鋼的耐腐蝕效能 304 是一種通用性的不鏽鋼,它廣泛地用於製作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的裝置和機件。 301 不鏽鋼在形變時呈現出明顯的加工硬化現象,被用於要求較高強度的各種場合。 302 不鏽鋼實質上就是含碳量更高的304不鏽鋼的變種,透過冷軋可使其獲得較高的強度。 302B 是一種含矽量較高的不鏽鋼,它具有較高的抗高溫氧化效能。 303和303Se 是分別含有硫和硒的易切削不鏽鋼,用於主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不鏽鋼也用於製作需要熱鐓的機件,因為在這類條件下,這種不鏽鋼具有良好的可熱加工性。 304L 是碳含量較低的304不鏽鋼的變種,用於需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少,而碳化物的析出可能導致不鏽鋼在某些環境中產生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。 304N 是一種含氮的不鏽鋼,加氮是為了提高鋼的強度。 305和384 不鏽鋼含有較高的鎳,其加工硬化率低,適用於對冷成型性要求高的各種場合。 308 不鏽鋼用於製作焊條。 309、310、314及330 不鏽鋼的鎳、鉻含量都比較高,為的是提高鋼在高溫下的抗氧化效能和蠕變強度。而30S5和310S乃是309和310不鏽鋼的變種,所不同者只是碳含量較低,為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至最少。330不鏽鋼有著特別高的抗滲碳能力和抗熱震性. 316和317 型不鏽鋼含有鋁,因而在海洋和化學工業環境中的抗點腐蝕能力大大地優於304不鏽鋼。其中,316型不鏽鋼由變種包括低碳不鏽鋼316L、含氮的高強度不鏽鋼316N以及合硫量較高的易切削不鏽鋼316F。 321、347及348 是分別以鈦,鈮加鉭、鈮穩定化的不鏽鋼,適宜作高溫下使用的焊接構件。348是一種適用於核動力工業的不鏽鋼,對鉭和鑽的合量有著一定的限制。
濃硫酸、三氯化鐵、雙氧水是利用氧化性腐蝕,鹽酸用還原性腐蝕。具體情況具體分析。吸氧腐蝕 金屬在酸性很弱或中性溶液裡,空氣裡的氧氣溶解於金屬表面水膜中而發生的電化腐蝕,叫吸氧腐蝕. 例如鋼鐵在接近中性的潮溼的空氣中腐蝕屬於吸氧腐蝕,其電極反應如下: 負極(Fe):Fe - 2e = Fe2+ 正極(C):2H2O + O2 + 4e = 4OH- 鋼鐵等金屬的電化腐蝕主要是吸氧腐蝕. 在酸性較強的溶液中發生電化腐蝕時放出氫氣,這種腐蝕叫做析氫腐蝕。在鋼鐵製品中一般都含有碳。在潮溼空氣中,鋼鐵表面會吸附水汽而形成一層薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳後就變成一種電解質溶液,使水裡的H+增多。是就構成無數個以鐵為負極、碳為正極、酸性水膜為電解質溶液的微小原電池。這些原電池裡發生的氧化還原反應是 負極(鐵):鐵被氧化Fe-2e=Fe2+;正極(碳):溶液中的H+被還原2H++2e=H2↑ 這樣就形成無數的微小原電池。最後氫氣在碳的表面放出,鐵被腐蝕,所以叫析氫腐蝕。陰極保護是一種用於防止金屬在電介質(海水、淡水及土壤等介質)中腐蝕的電化學保護技術,該技術的基本原理是使金屬構件作為陰極,對其施加一定的直流電流,使其產生陰極極化,當金屬的電位負於某一電位值時,該金屬表面的電化學不均勻性得到消除,腐蝕的陰極溶解過程得到有效抑制,達到保護的目的。下面用極化曲線來說明陰極保護原理。為了說明問題,把陰極,陽極極化曲線簡化成直線,如下圖(1)所示。 在金屬表面上的陽極反應和陰極反應都有自己的平衡點,為了達到完全的陰極保護,必須使整個金屬的電位降低到最活潑點的平衡電位。設金屬表面陽極電位和陰極電位分別為Ea和Ec,金屬腐蝕過程由於極化作用,陽極和陰極的電位都接近於交點S所對應的電位Ecorr(自然腐蝕電位),這時的腐蝕電流為Icorr。 圖(1) 如果進行陰極極化,電位將從向更負的方向移動,陽極反應曲線EcS從S向C 點方向延長,當電位極化到E1時,所需的極化電流為I1,相當於AC線段,其中BC線段這部分是外加的,AB線段這部分電流是陽極反應所提供的電流,此時金屬尚未腐蝕。如果使金屬陰極極化到更負的電位,例如達到Ea,這時由於金屬表面各個區域的電位都等於Ea,腐蝕電流為零,金屬達到了完全保護,此時外加電流Iapp1即為完全保護所需電流。 根據提供陰極極化電流的方式不同,陰極保護又分為犧牲陽極陰極保護法和外加電流陰極保護法兩種。 圖貼不上來,呵呵 在眾多的工業用途中,不鏽鋼都能提供今人滿意的耐蝕效能。根據使用的經驗來看,除機械失效外,不鏽鋼的腐蝕主要表現在:不鏽鋼的一種嚴重的腐蝕形式是區域性腐蝕(亦即應力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕)。這些區域性腐蝕所導致的失效事例幾乎佔失效事例的一半以上。事實上,很多失效事故是可以透過合理的選材而予以避免的。 應力腐蝕開裂(SCC):是指承受應力的合金在腐蝕性環境中由於烈紋的擴充套件而互生失效的一種通用術語。應力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌,但它也可能發生於韌性高的材料中。發生應力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應力(不論是殘餘應力還是外加應力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質存在。型紋的形成和擴充套件大致與拉應力方向垂直。這個導致應力腐蝕開裂的應力值,要比沒有腐蝕介質存在時材料斷裂所需要的應力值小得多。在微觀上,穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋,而沿晶界擴圖的裂紋稱為沿晶裂紋,當應力腐蝕開裂擴充套件至其一深度時(此處,承受載荷的材料斷面上的應力達到它在空氣中的斷裂應力),則材料就按正常的裂紋(在韌性材料中,通常是透過顯微缺陷的聚合)而斷開。因此,由於應力腐蝕開裂而失效的零件的斷面,將包含有應力腐蝕開裂的特徵區域以及與已微缺陷的聚合相聯絡的“韌窩”區域。 點腐蝕:是一種導致腐蝕的區域性腐蝕形式。 晶間腐蝕:晶粒間界是結晶學取向不同的晶粒間紊亂錯合的界城,因而,它們是鋼中各種溶質元素偏析或金屬化合物(如碳化物和δ相)沉澱析出的有利區城。因此,在某些腐蝕介質中,晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種型別的腐蝕被稱為晶間腐蝕,大多數的金屬和合金在特定的腐蝕介質中都可能呈現晶間腐蝕。 縫隙腐蝕:是區域性腐蝕的一種形式,它可能發全於溶液停滯的縫隙之中或遮蔽的表面內。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成,例如,在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、鬆動的表面沉積物以及海生物相接燭之處形成。 v全面腐蝕:是用來描述在整個合金表面上以比較均勺的方式所發生的腐蝕現象的術語。當發生全面腐蝕時,村料由於腐蝕而逐漸變薄,甚至材料腐蝕失效。不鏽鋼在強酸和強鹼中可能呈現全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題並不怎麼令人擔心,因為,這種腐蝕通常可以透過簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。 2.各種不鏽鋼的耐腐蝕效能 304 是一種通用性的不鏽鋼,它廣泛地用於製作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的裝置和機件。 301 不鏽鋼在形變時呈現出明顯的加工硬化現象,被用於要求較高強度的各種場合。 302 不鏽鋼實質上就是含碳量更高的304不鏽鋼的變種,透過冷軋可使其獲得較高的強度。 302B 是一種含矽量較高的不鏽鋼,它具有較高的抗高溫氧化效能。 303和303Se 是分別含有硫和硒的易切削不鏽鋼,用於主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不鏽鋼也用於製作需要熱鐓的機件,因為在這類條件下,這種不鏽鋼具有良好的可熱加工性。 304L 是碳含量較低的304不鏽鋼的變種,用於需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少,而碳化物的析出可能導致不鏽鋼在某些環境中產生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。 304N 是一種含氮的不鏽鋼,加氮是為了提高鋼的強度。 305和384 不鏽鋼含有較高的鎳,其加工硬化率低,適用於對冷成型性要求高的各種場合。 308 不鏽鋼用於製作焊條。 309、310、314及330 不鏽鋼的鎳、鉻含量都比較高,為的是提高鋼在高溫下的抗氧化效能和蠕變強度。而30S5和310S乃是309和310不鏽鋼的變種,所不同者只是碳含量較低,為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至最少。330不鏽鋼有著特別高的抗滲碳能力和抗熱震性. 316和317 型不鏽鋼含有鋁,因而在海洋和化學工業環境中的抗點腐蝕能力大大地優於304不鏽鋼。其中,316型不鏽鋼由變種包括低碳不鏽鋼316L、含氮的高強度不鏽鋼316N以及合硫量較高的易切削不鏽鋼316F。 321、347及348 是分別以鈦,鈮加鉭、鈮穩定化的不鏽鋼,適宜作高溫下使用的焊接構件。348是一種適用於核動力工業的不鏽鋼,對鉭和鑽的合量有著一定的限制。