金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀。金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。金属的腐蚀现象非常普遍。如铁制品生锈,铝制品表面出现白斑,铜制品表面产生铜绿,银器表面变黑等都属于金属腐蚀,其中用量最大的金属铁制品的腐蚀最为常见。
【 #高二#导语】高二变化的大背景,便是文理分科(或七选三)。在对各个学科都有了初步了解后,学生们需要对自己未来的发展科目有所选择、有所侧重。这可谓是学生们第一次完全自己把握、风险未知的主动选择。 无 高二频道为你整理了《高二年级化学必修一知识点》,助你金榜题名!
1.高二年级化学必修一知识点
1.镁条在空气中燃烧:发出耀眼强光,放出大量的热,生成白烟同时生成一种白色物质。
2.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出热量。
3.硫在氧气中燃烧:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。
4.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质。
5.加热试管中碳酸氢铵:有刺激性气味气体生成,试管上有液滴生成。
6.氢气在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。
7.氢气在氯气中燃烧:发出苍白色火焰,产生大量的热。
8.在试管中用氢气还原氧化铜:黑色氧化铜变为红色物质,试管口有液滴生成。
9.用木炭粉还原氧化铜粉末,使生成气体通入澄清石灰水,黑色氧化铜变为有光泽的金属颗粒,石灰水变浑浊。
10.一氧化碳在空气中燃烧:发出蓝色的火焰,放出热量。
11.向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸:有气体生成。
12.加热试管中的硫酸铜晶体:蓝色晶体逐渐变为白色粉末,且试管口有液滴生成。
13.钠在氯气中燃烧:剧烈燃烧,生成白色固体。
14.点燃纯净的氯气,用干冷烧杯罩在火焰上:发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有液滴生成。
15.向含有C1-的溶液中滴加用XX酸化的XX银溶液,有白色沉淀生成。
16.向含有SO42-的溶液中滴加用XX酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
17.一带锈铁钉投入盛稀硫酸的试管中并加热:铁锈逐渐溶解,溶液呈浅黄色,并有气体生成。
18.在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液:有蓝色絮状沉淀生成。
19.将Cl2通入无色KI溶液中,溶液中有褐色的物质产生。
20.在三氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有红褐色沉淀生成。
21.盛有生石灰的试管里加少量水:反应剧烈,发出大量热。
22.将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中:铁钉表面有红色物质附着,溶液颜色逐渐变浅。
23.将铜片插入XX汞溶液中:铜片表面有银白色物质附着。
24.向盛有石灰水的试管里,注入浓的碳酸钠溶液:有白色沉淀生成。
25.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:有棕色的烟生成,加水后生成绿色的溶液。
26.强光照射氢气、氯气的混合气体:迅速反应发生爆炸。
27.红磷在氯气中燃烧:有白色烟雾生成。
28.氯气遇到湿的有色布条:有色布条的颜色退去。
29.加热浓盐酸与二氧化锰的混合物:有黄绿色刺激性气味气体生成。
30.给氯化钠(固)与硫酸(浓)的混合物加热:有雾生成且有刺激性的气味生成。
31.在溴化钠溶液中滴加XX银溶液后再加稀XX:有浅黄色沉淀生成。
32.在碘化钾溶液中滴加XX银溶液后再加稀XX:有黄色沉淀生成。
33.I2遇淀粉,生成蓝色溶液。
34.细铜丝在硫蒸气中燃烧:细铜丝发红后生成黑色物质。
35.铁粉与硫粉混合后加热到红热:反应继续进行,放出大量热,生成黑色物质。
36.硫化氢气体不完全燃烧(在火焰上罩上蒸发皿):火焰呈淡蓝色(蒸发皿底部有黄色的粉末)。
37.硫化氢气体完全燃烧(在火焰上罩上干冷烧杯):火焰呈淡蓝色,生成有刺激性气味的气体(烧杯内壁有液滴生成)。
38.在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫:瓶内壁有黄色粉末生成。
39.二氧化硫气体通入品红溶液后再加热:红色退去,加热后又恢复原来颜色。
40.过量的铜投入盛有浓硫酸的试管,并加热,反应毕,待溶液冷却后加水:有刺激性气味的气体生成,加水后溶液呈天蓝色。
41.加热盛有浓硫酸和木炭的试管:有气体生成,且气体有刺激性的气味。
42.钠在空气中燃烧:火焰呈黄色,生成淡黄色物质。
43.钠投入水中:反应激烈,钠浮于水面,放出大量的热使钠溶成小球在水面上游动,有"嗤嗤"声。
44.把水滴入盛有过氧化钠固体的试管里,将带火星木条伸入试管口:木条复燃。
45.加热碳酸氢钠固体,使生成气体通入澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。
46.氨气与氯化氢相遇:有大量的白烟产生。
47.加热氯化铵与氢氧化钙的混合物:有刺激性气味的气体产生。
48.加热盛有固体氯化铵的试管:在试管口有白色晶体产生。
49.无色试剂瓶内的浓XX受到阳光照射:瓶中空间部分显棕色,XX呈黄色。
50.铜片与浓XX反应:反应激烈,有红棕色气体产生。
51.铜片与稀XX反应:试管下端产生无色气体,气体上升逐渐变成红棕色。
52.在硅酸钠溶液中加入稀盐酸,有白色胶状沉淀产生。
53.在氢氧化铁胶体中加硫酸镁溶液:胶体变浑浊。
54.加热氢氧化铁胶体:胶体变浑浊。
55.将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中:剧烈燃烧,有黑色物质附着于集气瓶内壁。
56.向硫酸铝溶液中滴加氨水:生成蓬松的白色絮状物质。
57.向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有白色絮状沉淀生成,立即转变为灰绿色,一会儿又转变为红褐色沉淀。
58.向含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液:溶液呈血红色。
59.向硫化钠水溶液中滴加氯水:溶液变浑浊。S2-+Cl2=2Cl2-+S↓
60.向天然水中加入少量肥皂液:泡沫逐渐减少,且有沉淀产生。
61.在空气中点燃甲烷,并在火焰上放干冷烧杯:火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有液滴产生。
62.光照甲烷与氯气的混合气体:黄绿色逐渐变浅,时间较长,(容器内壁有液滴生成)。
63.加热(170℃)乙醇与浓硫酸的混合物,并使产生的气体通入溴水,通入酸性高锰酸钾溶液:有气体产生,溴水褪色,紫色逐渐变浅。
64.在空气中点燃乙烯:火焰明亮,有黑烟产生,放出热量。
65.在空气中点燃乙炔:火焰明亮,有浓烟产生,放出热量。
66.苯在空气中燃烧:火焰明亮,并带有黑烟。
67.乙醇在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。
68.将乙炔通入溴水:溴水褪去颜色。
69.将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液:紫色逐渐变浅,直至褪去。
70.苯与溴在有铁粉做催化剂的条件下反应:有白雾产生,生成物油状且带有褐色。
71.将少量甲苯倒入适量的高锰酸钾溶液中,振荡:紫色褪色。
72.将金属钠投入到盛有乙醇的试管中:有气体放出。
73.在盛有少量苯酚的试管中滴入过量的浓溴水:有白色沉淀生成。
74.在盛有苯酚的试管中滴入几滴三氯化铁溶液,振荡:溶液显紫色。
75.乙醛与银氨溶液在试管中反应:洁净的试管内壁附着一层光亮如镜的物质。
76.在加热至沸腾的情况下乙醛与新制的氢氧化铜反应:有红色沉淀生成。
77.在适宜条件下乙醇和乙酸反应:有透明的带香味的油状液体生成。
78.蛋白质遇到浓HNO3溶液:变成黄色。
79.紫色的石蕊试液遇碱:变成蓝色。
80.无色酚酞试液遇碱:变成红色。
2.高二年级化学必修一知识点
1、电解的原理
(1)电解的概念:
在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电能转化为化学能的装置叫做电解池。
(2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例:
阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-。
阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na。
总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑
2、电解原理的应用
(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。
阳极:2Cl-→Cl2+2e-
阴极:2H++e-→H2↑
总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)铜的电解精炼。
粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应:Cu→Cu2++2e-,还发生几个副反应
Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-
Fe→Fe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥。
阴极反应:Cu2++2e-→Cu
(3)电镀:以铁表面镀铜为例
待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应:Cu→Cu2++2e-
阴极反应:Cu2++2e-→Cu
3.高二年级化学必修一知识点
1、化学变化:生成了其它物质的变化
2、物理变化:没有生成其它物质的变化
3、物理性质:不需要发生化学变化就表现出来的性质
(如:颜色、状态、密度、气味、熔点、沸点、硬度、水溶性等)
4、化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质
(如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等)
5、纯净物:由一种物质组成
6、混合物:由两种或两种以上纯净物组成,各物质都保持原来的性质
7、元素:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称
8、原子:是在化学变化中的最小粒子,在化学变化中不可再分
9、分子:是保持物质化学性质的最小粒子,在化学变化中可以再分
10、单质:由同种元素组成的纯净物
11、化合物:由不同种元素组成的纯净物
12、氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中有一种元素是氧元素
13、化学式:用元素符号来表示物质组成的式子
14、相对原子质量:以一种碳原子的质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值
某原子的相对原子质量=
相对原子质量≈质子数+中子数(因为原子的质量主要集中在原子核)
15、相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和
16、离子:带有电荷的原子或原子团
注:在离子里,核电荷数=质子数≠核外电子数
17、四种化学反应基本类型:
①化合反应:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应
如:A+B=AB
②分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应
如:AB=A+B
③置换反应:由一种单质和一种化合物起反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应
如:A+BC=AC+B
④复分解反应:由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应
如:AB+CD=AD+CB
18、还原反应:在反应中,含氧化合物的氧被夺去的反应(不属于化学的`基本反应类型)
氧化反应:物质跟氧发生的化学反应(不属于化学的基本反应类型)
缓慢氧化:进行得很慢的,甚至不容易察觉的氧化反应
自燃:由缓慢氧化而引起的自发燃烧
19、催化剂:在化学变化里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性在化学变化前后都没有变化的物质(注:2H2O2===2H2O+O2↑此反应MnO2是催化剂)
20、质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成物质的质量总和。
(反应的前后,原子的数目、种类、质量都不变;元素的种类也不变)
21、溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物
溶液的组成:溶剂和溶质。(溶质可以是固体、液体或气体;固、气溶于液体时,固、气是溶质,液体是溶剂;两种液体互相溶解时,量多的一种是溶剂,量少的是溶质;当溶液中有水存在时,不论水的量有多少,我们习惯上都把水当成溶剂,其它为溶质。)
22、固体溶解度:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,就叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度
23、酸:电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物
如:HCl==H++Cl-
HNO3==H++NO3-
H2SO4==2H++SO42-
碱:电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物
如:KOH==K++OH-
NaOH==Na++OH-
Ba(OH)2==Ba2++2OH-
盐:电离时生成金属离子和酸根离子的化合物
如:KNO3==K++NO3-
Na2SO4==2Na++SO42-
BaCl2==Ba2++2Cl-
24、酸性氧化物(属于非金属氧化物):凡能跟碱起反应,生成盐和水的氧化物
碱性氧化物(属于金属氧化物):凡能跟酸起反应,生成盐和水的氧化物
25、结晶水合物:含有结晶水的物质(如:Na2CO3.10H2O、CuSO4.5H2O)
26、潮解:某物质能吸收空气里的水分而变潮的现象
风化:结晶水合物在常温下放在干燥的空气里,能逐渐失去结晶水而成为粉末的现象
27、燃烧:可燃物跟氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应
燃烧的条件:
①可燃物;
②氧气(或空气);
③可燃物的温度要达到着火点。
4.高二年级化学必修一知识点
1.金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析:
铁锈的形成:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O。
3.金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护XX—原电池原理
a.负极:比被保护金属活泼的金属;
b.正极:被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护XX—电解原理
a.阴极:被保护的金属设备;
b.阳极:惰性金属。
(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
5.高二年级化学必修一知识点
1.原子都是由质子、中子和电子组成,但氢的同位素氕却无中子。
2.同周期的元素中,原子最外层电子越少,越容易失去电子,还原性越强,但Cu、Ag原子的还原性却很弱。
3.原子电子层数多的其半径大于电子层数少的,但锂的原子半径大于铝的原子半径。
(周期律通常我们都是学习二、三周期,当把不同周期的元素放在一起比较的时候,规律就可能乱套了)
4.主族元素的正价一般等于其族序数,但O2和F2却不是。(OF2的存在,氧+2,氟无正价)
5.同主族元素的非金属元素随原子序数的递增,其价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱,但硒酸的酸性却比硫酸的酸性强。(第四周期的特性)
6.二氧化碳通常能来灭火,但镁却能在二氧化碳中燃烧。
7.氧元素一般显-2价,但在Na2O2、H2O2等物质中显-1价。(因为存在过氧键)
8.元素的氧化性一般随化合价的升高而增强,但氯的含氧酸的氧化性顺序却是HClO>HClO2>HClO3>HClO4(因为化合物的稳定性增强,不容易反应了。氧化性的强弱不只与化合价有关)
9.在元素周期表中的各周期元素一般是以活泼金属开始的,但第一周期却是以非金属开始的。
10.通常金属单质一般为固态,但汞却是液态。(汞原子核外电子电子排布稳定,原子间金属键弱导致)
11.通常非金属单质一般为气态或固态,但溴却是液态。(相对原子量大,分子间作用力强啊)
12.碱金属一般保存在煤油中,但锂(因其密度小于煤油的密度)却浸在液体石蜡中。(大块不常用的碱金属也通常是保存在石蜡中)
13.碱金属的密度从上到下递增,但钾的密度却比钠的密度小。(应该是跟晶体的堆积方式有关,空隙变大了)
14.一种元素组成一种单质,但碳、氢、氧、磷等元素却能组成几种同素异形体。
15.有机物一般易燃烧,但氯仿、四氯化碳和聚四氟乙烯却不易燃。(有机物卤素含量越高可燃性越差)
16.物质的熔点一般低于沸点,但乙炔却相反(沸点-84,熔点却为-80.8)。(熔点还与晶格能有关)
17.Cl2、Br2与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸,但F2却不能(F2+2H2O=4HF+O2)(在冰的表面好像可以)
18.实验室中制取HCl、HBr、HI都在玻璃容器中进行,但HF应在铅制容器中进行(因SiO2+4HF=SiF4+2H2O)。
19.氢卤酸一般是强酸,但氢氟酸却是弱酸。
20.CaCl2、CaBr2、CaI2都易溶,但CaF2却微溶。(软硬酸碱理论)
21.卤化银难溶于水,但氟化银却易溶于水。(软硬酸碱理论)
22.含有NH4+和第IA主族阳离子的盐一般易溶于水,但KClO4和正长石等却难溶于水。(软硬酸碱理论)
23.晶体一般都由阴离子和阳离子组成,但金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成。
24.共价键一般都有方向性,但H2却无方向性。(s轨道是球形的)
25.活泼金属与活泼非金属形成的化合物一般都是离子化合物,但A1Cl3、FeCl3等却是共价化合物。(离子极化)
26.金属性强的元素,相应的碱的碱性也强,但A1(OH)3的碱性却比Fe(OH)3弱。(极化)
27.离子化合物中一般不存在单个分子,但NaCl等在气态时却以分子形式存在。(好像只能这样了啊)
28.离子方程式一般表示同一类反应,但Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-却只表示一个方程式(注意:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4+2H2O可以表示硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应、向氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠溶液至中性或加入过量硫酸氢钠溶液等反应)。
29.强碱弱酸盐或强碱弱酸的酸式盐因水解而呈碱性,但NaH2PO4却呈酸性。(还有两个NaHSO3、NaHC2O4,它们都电离大于水解)
30.盐类一般都是强电解质,但HgCl2、CdI2等少数几种盐却是弱电解质。(离子极化理论)
金属化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
分类:
1 点蚀
点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。点蚀有大有小,一般情况下,点蚀的深度要比其直径大的多。点蚀经常发生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性,当介质中含有某些活性阴离子(如Cl-)时,这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上,从而使金属表面钝化膜发生破坏。一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时,金属表面就发生腐蚀。这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属,使其呈活化状态,而钝化膜处仍为钝态,这样就形成了活性—钝性腐蚀电池,由于阳极面积比阴极面积小得多,阳极电流密度很大,所以腐蚀往深处发展,金属表面很快就被腐蚀成小孔,这种现象被称为点蚀。在石油、化工的腐蚀失效类型统计中,点蚀约占20%~25%。流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件,促使点蚀的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。氧化性金属离子(如Fe3+、Cu2+、Hg2+等)能促进点蚀的产生。但某些含氧阴离子(如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等)能防止点蚀。点蚀虽然失重不大,但由于阳极面积很小,所以腐蚀速率很快,严重时可造成设备穿孔,使大量的油、水、气泄漏,有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故,危险性很大。点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧,在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。
2缝隙腐蚀
在电解液中,金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,从而产生局部腐蚀,这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处,垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现,从而给生产设备的正常运行造成严重障碍,甚至发生破坏事故。对钛及钛合金来说,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,氧气浓度增加,缝隙腐蚀量增加;PH值减小,阳极溶解速度增加,缝隙腐蚀量也增加;活性阴离子的浓度增加,缝隙腐蚀敏感性升高。但是,某些含氧阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量。
3 应力腐蚀
材料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力(包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力,以及裂缝锈蚀产物的楔入应力等)下,所出现的低于强度极限的脆性开裂现象,称为应力腐蚀开裂。 金属腐蚀应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细长的裂缝,且裂缝扩展很快,能在短时间内发生严重的破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高,可达50%。应力腐蚀的产生有两个基本条件:一是材料对介质具有一定的应力腐蚀开裂敏感性;二是存在足够高的拉应力。导致应力腐蚀开裂的应力可以来自工作应力,也可以来自制造过程中产生的残余应力。据统计,在应力腐蚀开裂事故中,由残余应力所引起的占80%以上,而由工作应力引起的则不足20%。应力腐蚀过程一般可分为三个阶段。第一阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程局部化和拉应力作用的结果,使裂纹生核;第二阶段为腐蚀裂纹发展时期,当裂纹生核后,在腐蚀介质和金属中拉应力的共同作用下,裂纹扩展;第三阶段中,由于拉应力的局部集中,裂纹急剧生长导致零件的破坏。在发生应力腐蚀破裂时,并不发生明显的均匀腐蚀,甚至腐蚀产物极少,有时肉眼也难以发现,因此,应力腐蚀是一种非常危险的破坏。一般来说,介质中氯化物浓度的增加,会缩短应力腐蚀开裂所需的时间。不同氯化物的腐蚀作用是按Mg2+、Fe3+、Ca2+、Na1+、Li1+等离子的顺序递减的。发生应力腐蚀的温度一般在50℃~300℃之间。防止应力腐蚀应从减少腐蚀和消除拉应力两方面来采取措施。主要是:一要尽量避免使用对应力腐蚀敏感的材料;二在设计设备结构时要力求合理,尽量减少应力集中和积存腐蚀介质;三在加工制造设备时,要注意消除残余应力。
4 腐蚀疲劳
腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合作用下产生的。这种由于腐蚀介质而引起的抗腐蚀疲劳性能的降低,称为腐蚀疲劳。疲劳破坏的应力值低于屈服点,在一定的临界循环应力值(疲劳极限或称疲劳寿命)以上时,才会发生疲劳破坏。而腐蚀疲劳却可能在很低的应力条件下就发生破断,因而它是很危险的。影响材料腐蚀疲劳的因素主要有应力交变速度、介质温度、介质成分、材料尺寸、加工和热处理等。增加载荷循环速度、降低介质的PH值或升高介质的温度,都会使腐蚀疲劳强度下降。材料表面的损伤或较低的粗糙度所产生的应力集中,会使疲劳极限下降,从而也会降低疲劳强度。
5晶间腐蚀
晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中,沿着材料的晶粒间界受到腐蚀,使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象。受这种腐蚀的设备或零件,有时从外表看仍是完好光亮,但由于晶粒之间的结合力被破坏,材料几乎丧失了强度,严重者会失去金属声音,轻轻敲击便成为粉末。据统计,在石油、化工设备腐蚀失效事故中,晶间腐蚀约占4%~9%,主要发生在用轧材焊接的容器及热交换器上。一般认为,晶界合金元素的贫化是产生晶间腐蚀的主要原因。通过提高材料的纯度,去除碳、氮、磷和硅等有害微量元素或加入少量稳定化元素(钛、铌),以控制晶界上析出的碳化物及采用适当的热处理制度和适当的加工工艺,可防止晶间腐蚀的产生。
6 均匀腐蚀
均匀腐蚀是指在与环境接触的整个金属表面上几乎以相同速度进行的腐蚀。在应用耐蚀材料时,应以抗均匀腐蚀作为主要的耐蚀性能依据,在特殊情况下才考虑某些抗局部腐蚀的性能。
7 磨损腐蚀(冲蚀)
由磨损和腐蚀联合作用而产生的材料破坏过程叫磨损腐蚀。磨损腐蚀可发生在高速流动的流体管道及载有悬浮摩擦颗粒流体的泵、管道等处。有的过流部件,如高压减压阀中的阀瓣(头)和阀座、离心泵的叶轮、风机中的叶片等,在这些部位腐蚀介质的相对流动速度很高,使钝化型耐蚀金属材料表面的钝化膜,因受到过分的机械冲刷作用而不易恢复,腐蚀率会明显加剧,如果腐蚀介质中存在着固相颗粒,会大大加剧磨损腐蚀。
8 氢脆
金属材料特别是钛材一旦吸氢,就会析出脆性氢化物,使机械强度劣化。在腐蚀介质中,金属因腐蚀反应析出的氢及制造过程中吸收的氢,是金属中氢的主要来源。金属的表面状态对吸氢有明显的影响,研究表明,钛材的研磨表面吸氢量最多,其次为原始表面,而真空退火和酸洗表面最难吸氢。钛材在大气中氧化处理能有效防止吸氢。
不同组织或相的金属在电解液中由于电极电位的不同而存在电位差,两极点位在电解液作用下形成微电池,电极电位高的一端由于能量较高通过电解液吸引电极电位低的一端所释放出的电子而形成电流。电极电位高的一端同时也向电解液释放电子,但它有低电位电子的补充所以消耗的要慢一些。原子的电子一旦失去平衡,原子将变得极不稳定。
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