金属海水腐蚀.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属在自然环境中的腐蚀与防护,2.,海水腐蚀,定义,海水腐蚀指金属在海洋环境中遭受腐蚀而失效破坏的现象,海洋占地球表面积的,71%,，海水是自然界中量最大，而且具有很强腐蚀性的,天然电解质,各种海上运输工具、海上采油平台、海岸设施、军用设施，都可能遭受海水腐蚀,我国沿海工厂常使用海水做为冷却水，海水泵的铸铁叶轮仅能使用,3,个月,海水的总盐度约为,3.2,3.7%,，近似看做,3.5%,的氯化钠溶液,。几乎含有地壳中所有的自然状态的元素。海水中,含氧量大,，表层海水可以认为被氧饱和，随温度变化，氧含量在,5 10mg/L,范围,pH,：,8.1,8.3,，呈微碱性,温度,：,2 35,C,导电性强,：平均电导率为,410,2,S/m,，远超过河水（,210,4,S/m,）和雨水（,110,5,S/m,）,海水的组成和性质,离子,浓度,0,/,00,离子,浓度,0,/,00,Cl,-,SO4,2-,HCO,3,-,Br,-,F,-,BO,3,-,18.98,2.65,0.14,0.09,0.002,0.3,Na,+,Mg,2+,Ca,2+,K,+,Sr,2+,18.56,1.27,0.40,0.38,0.01,海水的主要成分,海洋环境的腐蚀分为几个区域,：,海洋大气区、飞溅区、潮汐区、全浸区和海泥区。,飞溅区的供氧充足，干湿交替，腐蚀速率最大；海泥区氧分不足，腐蚀反应较慢，但可能存在泥浆海水间的腐蚀电池或微生物腐蚀,海水腐蚀的分类,耐海水钢,Mariner,与碳钢的试验结果,（九年暴露，美国）,距试样上端距离（米）,6 5 4 3 2 1,海泥区,Mainer,钢,碳钢,全浸区,飞溅区,潮汐区,0.6,1.2,1.8,2.4,3.1,3.7,4.3,4.9,5.5,6.1,（,1,）除镁及其合金既有耗氧腐蚀又有析氢腐蚀外，其它金属都属于耗氧腐蚀,（,2,）阳极极化阻滞对于大多数金属（如钢铁、锌、铜等）很小；只有少数易钝化金属（如钛、锆、铌、钽等）才能在海水中保持钝态,海水腐蚀的机理及电化学特征,（,3,）海水中含大量,氯离子,，容易造成金属钝态局部破坏,（,4,）由于海水,导电性好,，腐蚀电池的欧姆电阻很小，因此异金属接触能造成阳极性金属,发生显著的电偶腐蚀,（,5,）海水中易出现点腐蚀缝隙腐蚀，在高速流水中，易产生冲击腐蚀和空蚀,影响海水腐蚀的因素,盐度,当盐的浓度超过一定值，氧的溶解度降低，腐蚀速率下降,pH,值,海水一般处于中性，对腐蚀影响不大。在深海中，,pH,值略有下降，不利于生成保护性碳酸盐,碳酸盐饱和度,在海水的,pH,值下，碳酸盐一般达到饱和，易于沉积；当施加阴极保护时，更易于碳酸盐沉积析出。河口处的稀释海水，碳酸盐并非饱和，不宜析出形成保护层，腐蚀增加,氧含量,氧含量增加，促进腐蚀。波浪和绿色植物的光合作用提高氧的含量；海洋动物的呼吸作用及生物分解需要消耗氧，氧含量降低。污染海水中氧含量可大大下降,温度,海水温度每升高,10,，腐蚀速率提高约一倍；但随温度升高，氧含量降低。一般讲，铁、铜和它们的合金在炎热的环境和季节里，海水的腐蚀速率要更快些,流速,铁、铜等金属存在一个临界流速，超过它，腐蚀明显加快,但对海水中能钝化的金属，一定的流速能促进钛、镍合金和高铬不锈钢的钝化和耐蚀性,海水流速很高时，出现了冲刷腐蚀,生物因素,生物因素对腐蚀影响很复杂。但多数增加了腐蚀,船舶和海洋设施的保护,（,1,）材料,低合金海水用钢与碳钢的比较,环境,腐蚀速度,(mm/y),低合金钢,碳钢,海洋大气区,0.04,0.05,0.2,0.5,飞溅区,0.1,0.15,0.3,0.5,潮汐区,0.1,0.1,全浸区,0.15,0.2,0.2,0.25,海泥区,0.06,0.1,（,2,）设计和施工,在选材、设计和施工中要避免造成电偶腐蚀和缝隙腐蚀。与高流速海水接触的设备,(,泵、推进器、海水冷却器等,),要避免湍流腐蚀和空泡腐蚀。,（,3,）涂层保护,（,4,）电化学保护,电化学保护与涂层联合应用是最有效的防护方法。现在海洋船舶、军舶普遍采用这种防护方法。,外加电流阴极保护便于调节，而牺牲阳极法则简单可行。铝合金（如,Al-Zn-Sn,、,Al-Zn-In,等）牺牲阳极较为经济,