偶腐蝕又稱接觸腐蝕或異 (雙)金屬腐蝕,在電解質(zhì)溶液中,當(dāng)兩種金屬或合金相接觸(電導(dǎo)通)時,電位較負(fù)的金屬腐蝕被加速,而電位較正的金屬受到保護(hù)的腐蝕現(xiàn)象。
電偶腐蝕的特點(diǎn):
1)在工程技術(shù)中,不同金屬的組合是不可避免的,幾乎所有的機(jī)器、設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)件都是由不同的金屬材料部件組合而成,電偶腐蝕非常普遍。
2)利用電偶腐蝕的原理可以采用賤金屬的犧牲對有用的部件進(jìn)行犧牲陽極陰極保護(hù)
電偶腐蝕的示例
電偶腐蝕的影響因素:
1)電化學(xué)因素
電位差--兩種金屬在電偶序中的起始電位差越大,電偶腐蝕傾向就越大
極化--極化是影響腐蝕速度的重要因素,無論是陽極極化還是陰極極化,當(dāng)極化率減小時,電偶腐蝕都會加強(qiáng)。
溶液電阻--通常陽極金屬腐蝕電流的分布是不均勻的,距連接處越遠(yuǎn),電流傳導(dǎo)的電阻越大,腐蝕電流就越小。溶液電阻影響電偶腐蝕作用的距離為“有效距離”。電阻越大,“有效
距離”越小。
2)介質(zhì)條件
金屬的穩(wěn)定性因介質(zhì)條件(成分、濃度、pH、溫度等)的不同而異,因此當(dāng)介質(zhì)條件發(fā)生變化時,金屬的電偶腐蝕行為有時會因出現(xiàn)電位逆轉(zhuǎn)而發(fā)生變化。
3)面積效應(yīng)
陽極面積減小,陰極面積增大,導(dǎo)致陽極金屬腐蝕加劇。
腐蝕電池中,陽極電流=陰極電流,陽極面積越小,其電流密度越大,腐蝕速率也就越高
用鋼制鉚釘固定銅板--小陽極-大陰極,鋼制鉚釘被強(qiáng)烈腐蝕
用銅鉚釘連接鋼板--大陽極-小陰極,電偶腐蝕比較小
電偶腐蝕的機(jī)理:
電偶腐蝕是由于腐蝕電位不同,造成同一介質(zhì)中異種金屬接觸處的局部腐蝕,亦稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。該兩種金屬構(gòu)成宏電池,產(chǎn)生電偶電流,使電位較低的金屬(陽極)溶解速度增加,電位較高的金屬(陰極)溶解速度減小。所以,陰極是受到陽極保護(hù)的。陰陽極面積比增大,介質(zhì)電導(dǎo)率減小,都使陽極腐蝕加重。發(fā)生電偶腐蝕時,電極電位較負(fù)的金屬通常會加速腐蝕,而電極電位較正的金屬的腐蝕則會減慢。
電偶腐蝕原理示意圖如下:
電偶腐蝕的防止措施:
1)設(shè)計和組裝--首先應(yīng)避免 “小陽極--大陰極”的組合,其次是盡量選擇在電偶序中位置靠近的金屬進(jìn)行組裝。在不同的金屬部件之間采取絕緣措施可有效防止電偶腐蝕。
2)涂層--在金屬上使用金屬涂層和非金屬涂層可以防止或減輕電偶腐蝕
3)陰極保護(hù)--可采用外加電源對整個設(shè)備施行陰極保護(hù),也可以安裝一塊電位比兩種金屬更負(fù)的第三種金屬使它們都變?yōu)殛帢O。
2、電偶腐蝕測試的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?
GB/T 15748-2013船用金屬材料電偶腐蝕試驗方法
3、電偶腐蝕試驗的測試要點(diǎn)有:
1)試樣尺寸:100mm*30mm*(2~4)mm
2)試驗溶液:天然海水、人造海水或者pH7~pH8的3.5%氯化鈉溶液
3)試驗溫度為(35±2)℃
4)試驗周期:推薦為15d
5)試驗儀器:零阻電流表、電偶腐蝕測量儀或可接成零阻電路的恒電位儀;恒溫水浴裝置;玻璃燒杯;飽和甘汞電極
6)試驗結(jié)果的表示:電偶電流-時間曲線、平均電偶腐蝕速度Kc、電偶腐蝕系數(shù)、描述腐蝕形貌。
A、將電偶電流測量結(jié)果繪制電偶電流-時間曲線,以便了解電偶腐蝕速度的變化過程和某瞬時的電偶腐蝕速度。
B、平均電偶腐蝕速度Kc按公式(1)計算:
A、電偶腐蝕系數(shù)按公式(2)計算:
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