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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

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、腐蝕測試的重要性：

a. 用于選材：典型的選材標準NACE MR0175，NACE MR0103

b. 工藝改進：焊接工藝評定，耐腐涂層工藝等。

c. 使用壽命預(yù)測

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

5、常見的腐蝕測試有氫致開裂（HIC）測試、應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）測試、模擬工況腐蝕測試、點腐蝕測試、晶間腐蝕測試、均勻腐蝕測試等。

6、腐蝕測試機理

（1）氫致開裂

A、氫致開裂機理

飽和硫化氫溶液氫致開裂機理

Fe=Fe²⁺+2e^- 

H₂S=2H⁺+S^2-, H₂S=2H⁺+S^2-

H⁺+e=H

B、氫致開裂的試驗標準及其對比

NACE TM 0284-2016管道鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法

GB/T 8650-2015管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法

測試結(jié)果：

測試標準僅要求：CSR、CTR和CLR（單個檢測面，三個檢測面平均值，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)果評價：NACE MR0175，客戶要求等；

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

試驗標準及其比較

GB/T 4157-2006含硫化氫環(huán)境中金屬抗特定形式開裂實驗室方法

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

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

影響材料抗HIC測試和SSC測試的幾個重要因素

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：可細化奧氏體晶粒，其為中強碳化物形成元素，彌散的碳化物降低氫在鋼中的富集，同時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

細化晶粒，能夠顯著降低HIC敏感性，如16MnHIC的晶粒度為9級，16Mn的晶粒度是7.5級。

D、顯微組織。

對于低合金管線鋼/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，降低了金屬的機械強度。最大的危害是不易發(fā)現(xiàn)（內(nèi)部失效，外觀卻似完好）

B、晶間腐蝕測試的分類及測試標準

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

不銹鋼晶間腐蝕測試試驗標準

GB/T 4334-2008金屬和合金的腐蝕 不銹鋼晶間腐蝕試驗方法

GB/T 21433-2008不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗

ASTM A262-15奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性檢測標準方法

GB/T 4334.6-2015不銹鋼5%硫酸腐蝕試驗方法

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方法

ISO 3651-1:1998不銹鋼耐晶間腐蝕的測定.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(晶間腐蝕試驗)

ISO 3651-2:1998 不銹鋼耐晶間腐蝕性的測定 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

鋁合金晶間腐蝕測試試驗標準

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

GB/T 7998-2005 鋁合金晶間腐蝕測定方法

鎳基合金晶間腐蝕測試試驗標準

GB/T 15260-2016金屬和合金的腐蝕 鎳合金晶間腐蝕試驗方法

ASTM G28-2002（2015）煅制富鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性探測用的標準試驗方法

（4）點腐蝕的測試

A、點腐蝕的定義及危害

金屬材料在某些環(huán)境介質(zhì)中，經(jīng)過一定的時間后，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，且隨著時間的推移，蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展，形成小孔狀腐蝕坑。這種現(xiàn)象稱為點腐蝕，亦稱為點蝕、小孔腐蝕、孔蝕。

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

B、點腐蝕試驗的標準及其要點

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

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

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

3）試驗溶液：100gFeCl₃6H₂O+900mLH₂O

4）測試溫度：推薦22℃±2℃或50±2℃，

5）測試腐蝕時間：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

最大點腐蝕深度，平均點腐蝕深度，點腐蝕面密度，縫隙腐蝕深度等

C、點腐蝕機理

不銹鋼點腐蝕產(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，對于被腐蝕的受力零件而言，會使其承受的真實應(yīng)力逐漸增加，最終達到材料的斷裂強度而發(fā)生斷裂。

在均勻腐蝕過程中，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)計時通過預(yù)先考慮留出腐蝕裕量的措施，可以達到防止設(shè)備發(fā)生過早腐蝕破壞的目的。盡管均勻腐蝕會導(dǎo)致金屬材料的大量流失，但是由于易于檢測和察覺，通常不會造成金屬結(jié)構(gòu)的突發(fā)性失效事故。

B、均勻腐蝕試驗標準及要點

JB/T 7901-2001金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法

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)果評價：腐蝕速率

（6）模擬工況腐蝕測試

模擬工況腐蝕測試是根據(jù)客戶需求，設(shè)計相應(yīng)腐蝕介質(zhì)、壓力、溫度、相對濕度、腐蝕時間等。

該測試需要客戶提供：

1. 測試方法說明，樣品，測試條件；

2. 結(jié)果評價方法：外觀，失重，腐蝕速率，金相檢驗和腐蝕產(chǎn)物檢驗等。