腐蚀失效分析

腐蚀失效

   1）定义:金属与其表面接触的介质发生反应而造成的损坏称为腐蚀。

   2）腐蚀失效类型：腐蚀失效的特点是失效形式众多，失效机理复杂，按腐蚀形态分为：均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、磨蚀、应力腐蚀和氢损伤，腐蚀疲劳、高温氧化和热腐蚀九种。

   3）腐蚀失效特征

      均匀腐蚀：金属在整个暴露表面上均匀的发生化学或电化学反应。其特征是厚度均匀减薄构件完全破坏。均匀腐蚀预防方法：选择合适的材料、涂料、缓蚀剂或者阴*保护。

均匀腐蚀

      电偶腐蚀：两种不同的金属相互接触而同时处于电解质中所产生的电化学腐蚀，其特征是两种不同的金属接触，其中一种在介质中作为阳*，发生电化学溶解出现沟槽、凹坑等局部加速腐蚀的迹象。电偶腐蚀预防措施：尽可能采用电*电位接近的异金属连接；避免使用大阴*、小阳*；异金属连接处采用绝缘材料；表面采用涂层或者镀层，与腐蚀介质隔离。

       点腐蚀：一种局部腐蚀形式，钝性金属较易发生点蚀，其特征是构件表面有肉眼可见的腐蚀麻坑，其金相形貌基本呈现蝶形、椭圆和楔形三种，能谱检测可以检测到氧和氯元素。

不锈钢管点腐蚀形貌

       缝隙腐蚀：金属和金属或金属和非金属表面狭窄的缝隙间，由于介质移动受阻，腐蚀性阴离子停留在窄缝内形成浓度差电池，引起缝隙腐蚀。其腐蚀特征是腐蚀发生在法兰、铆钉等存在缝隙的部位。

       晶间腐蚀：金属材料的晶粒界面发生腐蚀，使材料沿晶界分离，失去强度。晶间腐蚀特征是构件表面尺寸基本不变，有时表面仍存在金属关泽，但强度和韧性下降，稍加冲击，表面会出现裂纹。金相剖面分析，抛光态下可观察到沿晶界的裂纹。断口微观形貌具有冰糖状的沿晶断口。

晶间腐蚀裂纹金相形貌

       应力腐蚀开裂：应力腐蚀敏感材料在特殊环境和应力的共同作用下发生的脆性开裂。其开裂必须具备环境、应力、材料三个因素。应力腐蚀形貌特征有材料表面腐蚀程度较轻，但裂纹很深，裂纹走向基本与主应力方向垂直；金相形貌可见裂纹分叉，裂纹有沿晶和穿晶及混合型；断口宏观可见腐蚀色，有时能看到放射状条纹，断口微观穿晶型可见河流花样，沿晶型有冰糖块特征；能谱能检测到腐蚀介质元素；应力腐蚀是多源的。

应力腐蚀裂纹金相形貌

磨耗腐蚀：腐蚀性流体与金属表面发生相对运动，尤其在流体急剧改变方向时，流体对金属表面已经产生的腐蚀产物冲刷破坏，引起金属加速腐蚀。

疲劳腐蚀：在具有腐蚀性的介质中，金属材料的疲劳*限显著降低。腐蚀疲劳的断口特征包括：有腐蚀产物覆盖，颜色呈棕黑色，常为多源。

       氢损伤：金属材料的性能由于氢的作用而恶化的总称，造成金属氢损伤的氢常来源于环境介质中，故把氢损伤归为腐蚀失效，氢损伤包括氢鼓包、氢致开裂、氢脱碳及氢腐蚀。

       高温氧化和热腐蚀：在高温下金属材料的腐蚀失效，主要表现为金属不断地被氧化和被腐蚀介质腐蚀。