晶间腐蚀和应力腐蚀属于什么腐蚀

应力腐蚀和晶间腐蚀的区别

在不锈钢的问题上经常提到应力腐蚀和晶间腐蚀，他们的腐蚀到底有什么不同呢？如何区分呢？

1、晶间腐蚀

晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物沉淀析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间可能先行被腐蚀。这种沿着材料晶粒间界先行发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。特点是金属的外形尺寸几乎不变，大多数仍保持金属光泽，但金属的强度和延性下降，冷弯后表面出现裂缝，失去金属声，作断面金相检查时，可发现晶界或毗邻区域发生局部腐蚀，甚至晶粒脱落，腐蚀沿晶界发展推进较为均匀。 2、应力腐蚀

金属材料在应力（拉应力）和腐蚀介质的联合作用下，经过一定时间后出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，致使金属材料失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。特点是出现腐蚀裂缝甚至断裂，裂缝的起源点往往在点腐蚀小孔或腐蚀小

坑的底部；裂缝扩展有沿晶间、穿晶粒和混合型三种，主裂缝通常垂直于应力方向，多半有分枝；裂缝端部尖锐，裂缝内壁及金属外表面的腐蚀程度通常很轻微，裂缝端部的扩张速度很快，断口具有脆性断裂的特征。

首先，试验方法不同，晶间腐蚀试验采用硫酸和硫酸铜，加热温度650

图像二值形态学——腐蚀和膨胀的C语言实现

数学形态学是法国和德国科学家在研究岩石结构时建立的一门科学。形态学的用途主要是获取物体拓扑和结构信息，通过物体和结构元素相互作用的某些运算，得到物体更本质的形态。在图像处理中的应用主要是：利用形态学的基本运算，对图像进行观察和处理，从而达到改善图像质量的目的；描述和定义图像的各种几何参数和特征，如面积、周长、连通度、颗粒度、骨架和方向性等。

关于形态学的具体描述和数学形式化的定义可以从文章底部的参考资料中获得。

最近的实验中需要对二值图像进行减噪处理，图像形态学中的腐蚀和膨胀能很好的解决此问题。如果在腐蚀和膨胀操作前，对灰度图像做一次滤波，减噪效果将更明显。

腐蚀的具体操作是：用一个结构元素(一般是3×3的大小)扫描图像中的每一个像素，用结构元素中的每一个像素与其覆盖的像素做“与”操作，如果都为1，则该像素为1，否则为0。 膨胀的具体操作是：用一个结构元素(一般是3×3的大小)扫描图像中的每一个像素，用结构元素中的每一个像素与其覆盖的像素做“与”操作，如果都为0，则该像素为0，否则为1。

腐蚀的作用是消除物体边界点，使目标缩小，可以消除小于结构元素的噪声点；膨胀的作用是将与物体接触的所有背景点合并到

第一部分 腐蚀原理

一、 均匀腐蚀速度

1-1. 根据表1-1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。

表1-1 碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试 验 介 质 试样材料 矩形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (hr) 腐蚀后重W1(g) 30% HNO3，25?C 碳 钢 20?40?3 18.7153 45 18.6739 铝 30?40?5 16.1820 45 16.1347 1-2. 奥氏体不锈钢和铝是硝酸工业中使用很多的材料。根据表1-2中的数据，分别计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速度Vp，并分析所得结果，比较两种材料的耐蚀性能。

表1-2 不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试验介质 试样材料 圆形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (tr) 腐蚀后重W1(g) 20%HNO3, 25?C 不锈钢 ?30?4 22.3367 400 22.2743 铝 ?40?5 16.9646 20 16.9151 98%H

第一部分 腐蚀原理

一、 均匀腐蚀速度

1-1. 根据表1-1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。

表1-1 碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试 验 介 质 试样材料 矩形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (hr) 腐蚀后重W1(g) 30% HNO3，25?C 碳 钢 20?40?3 18.7153 45 18.6739 铝 30?40?5 16.1820 45 16.1347 1-2. 奥氏体不锈钢和铝是硝酸工业中使用很多的材料。根据表1-2中的数据，分别计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速度Vp，并分析所得结果，比较两种材料的耐蚀性能。

表1-2 不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试验介质 试样材料 圆形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (tr) 腐蚀后重W1(g) 20%HNO3, 25?C 不锈钢 ?30?4 22.3367 400 22.2743 铝 ?40?5 16.9646 20 16.9151 98%H

1.何谓化学腐蚀、电化学腐蚀？

2．详细推导V、VL和ia的关系，并标出推导过程中各符号的单位？

?

※<习题二>

3.名词解释：平衡电极电位、交换电流密度、非平衡电极电位、混合电位、共轭体系。

4.什么 是腐蚀原电池，它与干电池工作原理有何区别与联系，它是如何工作的？ 5. 计算Cu电极在0.1mol/LCuSO4和5 mol/LCuSO4溶液之间构成的浓差电池电动势（忽略其液接电位）。

6.请绘制Fe-H 2O体系的电位-pH图。

?

※<习题三>

7.什么是零电荷电位，它与自腐蚀电位是否有区别？ 8.电化学极化控制下决定腐蚀速率的主要因素是什么？

9.试画出由电化学控制的阳极极化曲线，请写出当阳极过电位大于120mV后的动力学方程。

10.试画出浓度极化控制的阴极极化曲线，并标出极限电流密度，指出极限电流密度的意义。

11.腐蚀电池分类的依据是什么？有哪些类型的腐蚀电池，产生的原因是什么？ 12.试用混合电位理论讨论Fe3+对铁在酸中腐蚀行为的影响。 13.试画出阴极和电阻混合控制的Evans图。

?

※<习题四>

14.析氢腐蚀有哪些特征？影响析氢过电位的因素有哪些？ 15.什么是吸氧腐蚀？影响因素有哪些？

?

※<习题五>

16.金属的自钝化

腐蚀磨损综述

报告人：郑** 学 号：S313**00**

腐蚀磨损综述

1.腐蚀磨损概述 2.金属的腐蚀磨损 2.1腐蚀磨损分类 2.2氧化磨损 2.3电化学腐蚀磨损 2.4金属腐蚀磨损测试技术 3.金属腐蚀磨损发展趋势 4.参考文献

腐蚀磨损综述

1.1 腐蚀磨损的定义两摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反 应，在表面上形成的腐蚀产物粘附不牢，在摩擦 过程中被剥落下来，新的表面又继续和介质发生 反应，这种腐蚀和磨损的重复过程称为腐蚀磨损 (Corrosion Wear)。 腐蚀磨损行为与纯腐蚀行为和纯磨损行为均 有很大差异。

腐蚀磨损综述

1.2 研究背景材料的腐蚀磨损经常发生在泵、阀的过流部 件(泵体、叶轮等),管道内壁面，及腐蚀介质 中服役的摩擦副中。其中以双向流造成的破坏尤 其严重。 据统计，在石油化工，能源交通，水利电力 等行业的机械设备中，腐蚀磨损造成的损失占总 腐蚀量的9%,总磨损量的5%。 腐蚀磨损是一个物理、机械、化学和电化学 作用的综合作用，各种因素的影响错综复杂，给 研究工作带来了极大的困难，近几十年来人们不 断探索并就此问题进行了一些初步研究。

腐蚀磨损综述

1.3 研究现状20世纪80年代，南非科学家们首先采用先腐 蚀后磨损的方法，

选修1《化学与生活》教学设计 广州市第七中学 曾海刚 第三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护

第一课时 金属的腐蚀

一、教材分析

在高中课程标准必修教科书化学2中，已经介绍了化学能与电能的转换，即原电池的相关知识。本节是在此基础上，引导学生了解金属的腐蚀原理和防护方法等。

教材首先以彩色图片介绍锈迹斑斑的钢铁，铜器表面生成一层薄薄的铜绿来引入金属的腐蚀。金属的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两部分内容。在化学腐蚀中，以家用燃气灶的中心部位很容易生锈，（补充化学实验室的金属设备易腐蚀）而食品罐头放在南极已差不多90年了，却很少生锈为例（图3-14），强调温度（反应条件）对化学腐蚀的影响比较明显。在电化学腐蚀中，通过“科学探究”，让学生设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率较快，引出电化学腐蚀。为了降低难度，教科书中没有出现“吸氧腐蚀”和“析氢腐蚀”这两个名词，只是介绍了钢铁发生电化学腐蚀时在正极上发生的这两类原电池反应。最后强调指出化学腐蚀和电化学腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。

二、教学设计思路：

通过大量生活中金属被腐蚀的图片展示，引发学生对金属腐蚀现象的关注→通过金属腐蚀造成经济损失的具体数据

船舶用5456铝合金应力腐蚀行为研究

摘要：船舶用Al-Mg合金具有晶间应力腐蚀开裂的倾向性。文章主要研究船舶用5456-H116铝-镁合金的应力腐蚀行为。文章主要采用重量损失方法来表征合金腐蚀敏感度。采用双悬臂应力腐蚀实验来研究高Mg含量的5456-H116在175 ℃时效不同时间下的应力腐蚀开裂行为。结果发现：合金腐蚀敏感度随着时效时间增加而增加，而超过336 h之后合金的重量损失1量差异却几乎不大。5456-H116合金的应力腐蚀开裂的裂纹形貌并非是平面断裂，而是一种三维断裂模式。

关键词：Al-Mg合金；应力腐蚀；时效时间；三维断裂模式

中图分类号：TG146 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）15-0081-03

1956年5456合金在美国海军军舰的上层建筑上得以推广应用。5456合金的Mg含量为5 wt%，大大超过3 wt%，当合金在>50 ℃的温度下服役，合金在晶界处就会析出β相（Mg2Al3）。β相相比于基体是属于阳极，容易发生电化学反应，加剧了其腐蚀敏感性，因此这种组织是相当敏感的，这种具有腐蚀敏感性的合金无论是在板材制备还是在服役

时都具有应力腐蚀敏感性。

敏感性应力腐

三、氢脆与应力腐蚀断裂的比较应力腐蚀与氢脆往往同时发生。因此，要从机理上把应力腐蚀与清晰区分开来是困难的。但是从预防的角度来

看，区分他们又十分必要，因此，可以作如下的分析（表5-2）。

产生条

件

外观形貌特征

开裂

1 临界值以上的拉应力或低速度应力

临界值以上的拉应力（三

轴应力）

2 合金发生。而纯金属不发生

合金与某些纯金属都能

发生

一种合金只对少数特定化学介质是敏

只要含氢或能产生氢（酸

3 洗、电镀）的情况都能发

感的。其数量和浓度不一定大

生

4 发生温度从室温到 300℃从-100～100℃

5 无应力时合金对环境是惰性的

无应力时合金对环境是

惰性的

6 阳极反应阴极反应

7 采用阴极防护能明显改善阴极极化反而促进

8 受应力作用时间支配不明显

9 对金属组织敏感对金属组织敏感

10 不同的σ s 有不同的门槛值

不同的σ s 有不同的含氢

量

1 裂纹从表面开始。断口不平整

裂纹从次表面或内部开

始。断口较平整

2 裂纹分叉，有二次裂纹几乎不分叉，有二次裂纹

3裂纹不张开

裂纹张开度小

裂纹萌生处可能有腐蚀产物，但不一定裂纹萌生点在内部与点

4

有点蚀蚀无关

裂纹萌生点可能是一个

5裂纹萌生点可能是一个或多个

或多个

6 裂纹不一定在应力集中处萌生裂纹多在三轴应力区萌生

7 多数为沿晶、奥氏体不锈

ME工程试验报告

主题:沉金板镍腐蚀的影响因数与编号： A-IG-05-002 改善方法（一） 类别：新物料 新工艺 新设备 制程改善 √ 制程能力评估或提升 编制 孙国庆

初审 审核 日期 一、 目的

镍腐蚀是指发生在化学镍金的化镍、沉金过程中发生的金对镍的攻击过度造成局部位置或整体位置镍腐蚀的现象，严重者则导致“黑PAD”的出现，严重影响PCB的可靠性。报告通过评估镍腐蚀影响的因数，提出相应的改善方法，改善流程的稳定性。

二、 镍腐蚀影响因数评估

1、 影响因数分析

经过分析，镍腐蚀根据流程可以分为两大类，一是化学镍的影响，一是浸金的影响，具体如下： 1）化学镍中的影响因数

一般的情况下，产生镍腐蚀主要由于镍磷合金层中磷的含量偏低，使得整个磷镍合金层在后面的浸金过程中抗腐蚀能力偏低，最终在浸金时产生镍腐蚀。第二种情况是镍缸中有杂质的污染，使得镍磷合金层发生变化导致抗腐蚀能力下降，比如有机污染（绿油后烘不良析出）、硝酸根离子等。 ①、磷含量的影响

我司使用的是ATO的化学镍金药水，磷含量的控制范围控制在7－10％，当磷含量低于7％时，相对说镍腐蚀产生的机会就会较大。一般情况下，当镍磷合金的沉积