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1、腐蝕的定義及分類

腐蝕是指材料在環境的作用下所引起的破壞和變質。

腐蝕可以分為化學腐蝕、電化學腐蝕、均勻腐蝕、局部腐蝕

2、腐蝕的原理

本質上腐蝕都是金屬原子失去電子被氧化的過程。

A、化學腐蝕：金屬和其他物質直接接觸發生氧化還原。

B、電化學腐蝕：不存金屬或合金在電解質中發生原電池反應，使活潑金屬

失去電子被氧化而引的腐蝕.。

3、腐蝕的特點

A. 自發性

B、普遍性

H₂O和空氣是主要的兩類腐蝕環境（H⁺,O）

C、隱蔽性

通常都比較緩慢，內部應力腐蝕裂紋不易察

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. 使用壽命預測

根據腐蝕測試結果，預測產品的使用年限（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）；

客戶提供的技術文件：氫鼓泡，腐蝕速率；

結果評價：NACE MR0175，客戶要求等；

（2）應力腐蝕開裂（SCC）,硫化物應力腐蝕開裂（SSC）

試驗標準及其比較

GB/T 4157-2006含硫化氫環境中金屬抗特定形式開裂實驗室方法

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

NACET TM0177-2016金屬在硫化氫環境中抗應力腐蝕開裂試驗

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生的電化學腐蝕形態。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現（內部失效，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--在硝酸介質中的質量損失的腐蝕試驗(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

金屬材料在某些環境介質中，經過一定的時間后，大部分表面不發生席蝕或腐蝕很輕微，但在表面的微小區城內，出現蝕孔或麻點，且隨著時間的推移，蝕孔不斷向縱深方向發展，形成小孔狀腐蝕坑。這種現象稱為點腐蝕，亦稱為點蝕、小孔腐蝕、孔蝕。

點蝕幾何形態上構成了大陰極小陽極的結構，致使蝕孔的陽極溶解速度相當大，能很快導致腐蝕穿孔破壞。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）結果表現形式：

 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

不銹鋼點腐蝕產生和服役環境溶液中的Cl^-有關，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合。

1）在表面鈍化膜薄弱區（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）孔蝕核活化區金屬和鈍化膜構成原電池腐蝕，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的金屬表面全面產生腐蝕的現象。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力逐漸增加，最終達到材料的斷裂強度而發生斷裂。

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構的腐蝕量，以估算構件的腐蝕壽命，從而在工程設計時通過預先考慮留出腐蝕裕量的措施，可以達到防止設備發生過早腐蝕破壞的目的。盡管均勻腐蝕會導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構的突發性失效事故。

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客戶需求，設計相應腐蝕介質、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. 結果評價方法：外觀，失重，腐蝕速率，金相檢驗和腐蝕產物檢驗等。