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高温化??

钢铁材料在高温下与含介质(l化等)作用,生成化物而损坏的过程称'高温化',反应如下:??Fe?+?S?=?FeS?;?Fe?+?H2S?=?FeS?+?H2??高温化反应一般在钢铁材料表面的晶界发生,逐步沿晶界向内部扩展,高温化后的构件,机械强度显著下降,废不锈钢回收多少钱一吨,以至整个构件报废.在采油,炼油及高温化工生产中,常会发生高温化腐蚀,应该引起注意.??e.铸铁的肿胀??

腐蚀性气体沿铸铁的晶界,石墨夹杂物和细微裂缝渗入到铸铁内部并发生化学作用,由于所生成的化合物体积较大,因此,不仅引起铸铁构件机械强度大大降低,而且构件的尺寸也显著增大,这种破坏过程称为'铸铁的肿胀'.实践证明,加热的高温度超过铸铁的相变温度时,肿胀现象会大大加强.??

阳极反应:Fe?-?2e?=?Fe2+??阴极反应:2H+?+?2e?=?H2??水膜中H+在阴极得电子后放出H2,废不锈钢回收,H20不断电离,OH-浓度升高并向整个水膜扩散,使Fe2+与OH-相互结合形成Fe(OH)2沉淀.Fe(OH)2还可继续氧化成Fe(OH)3:??4Fe(OH)2?+?2H20?+?O2?=?4Fe(OH)3??

Fe(OH)3可脱水形成nFe203·mH20,nFe203·mH20是铁锈的主要成分.由于这种腐蚀有H2析出,故称为'析腐蚀'.??水溶液中通常溶有O2,它比H+离子更容易得到电子,在阴极上进行反应.??阴极反应:?02?+?2H20?+?4e?=?40H-??阳极反应:?Fe?-?2e?=?Fe2+??

阴极产生的OH-及阳极产生的Fe2+向溶液中扩散,生成Fe(OH)2,进一步氧化生成Fe(OH)3,并转化为铁锈.这种腐蚀称为吸氧腐蚀.??在较强酸性介质中,由于H+浓度大,钢铁以析腐蚀为主;在弱酸性或中性介质中,发生的腐蚀是吸氧腐蚀.??

影响金属电化学腐蚀的因素很多,首先是金属的性质,金属越活泼,其标准电极电势越低,就越易腐蚀.有些金属,例如Al,Cr等,虽然电极电势很低,但可生成一层氧化物薄膜,紧密地覆盖在金属表面上,阻止了腐蚀继续进行.如果氧化膜被破坏,则很快被腐蚀.其次,金属所含的杂质如果比金属活泼,则形成的微电池,以金属为阴极便不易被腐蚀.如果杂质比金属不活泼,则金属成为微电池的阳极而被腐蚀



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我们可以从其反应后生成的金属氧化物标准生成吉布斯函数△G值判断。一般常见的金属,Fe、Mg、Cu、Zn、Sm?、Ni、Mn、Cr的氧化物△G值是负值。说明这些金属与氧化反应生成金属氧化有自发进行倾向即可能发生腐蚀。?

当钢铁被氧化后生成氧化铁,而氧化铁没有金属原有的物理性质,即较好的抗压强度。且钢铁结构由于表层不断被氧化,钢铁的质量不断变小,会使钢铁结构件的物理性质(如抗压机拉伸)不断变弱。如果不对钢铁材料进行保护,那么很短时间内就会被腐蚀而出现穿孔及结构件断裂。




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