应力腐蚀开裂通常有两种形式:
(1)晶间开裂腐蚀
晶间开裂腐蚀产生于晶粒边界之间;一般出现在阳极晶粒的边界。如奥氏体和马氏体不锈钢的应力腐蚀。
金属在制造过程中常处于应力状态,会在垂直于应力方向上开裂。在高温、高氯化物浓度或腐蚀条件的存在,都会促使晶间腐蚀开裂。
(2)穿晶开裂腐蚀
穿晶开裂腐蚀表现为穿过晶粒。发生在反复承受应力的条件下发生。纯金属抵抗穿晶开裂的能力较强。
腐蚀的控制
(一)提高pH值
1.碳钢的腐蚀速度与PH值的关系
由金属腐蚀的理论可知,随着水pH值的增加,水中氢离子的浓度降低,金属腐蚀过程中氢离子去极化的阴极反应受到抑制,碳钢表面生成氧化性保护膜的倾向增大,故冷却水对碳钢的腐蚀性随其PH值的增加而降低。这种情况可以用 图中碳钢腐蚀速度与水pH值的关系曲线 (实线)来说明。
由图中可见,碳钢在冷却水中的腐蚀速度随水pH值的升高而降低。
(二)添加缓蚀剂
腐蚀抑制剂按其控制的腐蚀反应分为阳极型、阴极型和混合型三种类型。阳极抑制剂经化学吸附过程被吸附在金属表面,本身形成一层膜,或与金属离子反应后形成膜。阴极抑制剂使金属形成它本身的金属氧化物保护膜。阴阳抑制剂与水中可能变成腐蚀产物的成分发生反应。
抑制剂的选用与冷却水系统的设计参数、水的成分、金属的类型、应力、清洁程度、水流速度以及水处理所要达到的程度、pH值、溶解氧含量、盐、悬浮物成分等。
(三)选用耐蚀材料的换热器
采用耐蚀材料制成换热器防止冷却水系统中金属腐蚀的优点是运行时的技术管理比较简单、方便;成本高是缺点。
(四)用防腐阻垢涂料涂覆
随着高分子化学工业的发展,人们已经开发了一些性能优良的涂料去保护工业冷却水系统中碳钢换热器(水冷器)的管束、管板和水室等与冷却水接触的部位,以抑制冷却水引起的腐蚀和结垢。
防腐作用机理主要有四种:屏蔽作用、缓蚀作用、阴极保护作用、pH缓冲作用。
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