腐蚀是指材料在环境作用下的破坏和变质
1.腐蚀的定义和分类。
腐蚀是指材料在环境作用下的破坏和变质。
腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、均匀腐蚀和局部腐蚀。
2.腐蚀原理。
本质上，腐蚀是金属原子失去电子并被氧化的过程。
A.化学腐蚀:当金属与其他物质直接接触时，就会发生氧化还原。
b、电化学腐蚀:电解液中没有金属或合金进行电偶反应，使金属活性化。
由失去的电子氧化引起的腐蚀。
3.腐蚀特征。
A.自发性
B.一般性
H2O和空气是两种主要的腐蚀环境。
c、隐蔽性。
它们通常很慢，内部应力腐蚀裂纹不容易检查。
4.腐蚀试验的重要性:
A.材料选择:典型材料选择标准NACE MR0175和NACE MR0103。
B.工艺改进:焊接工艺评定、耐腐蚀涂层工艺等。
C.使用寿命预测。
根据腐蚀试验结果，预测产品的使用寿命(模拟工况等)。).
5.常见的腐蚀试验包括氢致开裂(HIC)试验、应力腐蚀开裂(SCC)试验、模拟工况腐蚀试验、点蚀试验、晶间腐蚀试验和均匀腐蚀试验等。
6.腐蚀测试机制。
(1)氢致开裂。
一、氢致开裂机理。
饱和硫化氢溶液中氢致开裂的机理
Fe=Fe2++2e-H2S=2H++S2-，H2S=2H++S2-H++e=H
氢致开裂试验标准及其比较。
NACE TM 0284-2016管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评价方法。
GB/T 8650-2015管线钢和压力容器钢抗氢致开裂性评价方法。
测试结果:
测试标准只要求CSR、CTR和CLR(单个检测面，三个检测面的平均值和一组样品的平均值)；
客户提供的技术文件:氢气鼓泡和腐蚀速率；
评价:NACE MR0175，客户要求等。
(2)应力腐蚀开裂和硫化物应力腐蚀开裂。
测试标准及其比较。
GB/T 4157-2006硫化氢环境下金属抗特定开裂的实验室方法。
GB/T 4157-2017硫化氢环境下金属抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法。
NACET TM0177-2016硫化氢环境下金属的抗应力腐蚀开裂试验。
影响材料抗HIC试验和SSC试验的几个重要因素。
一、化学成分。
c:碳含量越高，HIC的灵敏度越高；
Mn:易形成硬脆带状偏析，增加HIC的有感性，尤其是CLR。
s:有害元素，形成MnS等夹杂物，增加材料HIC有感性；
p:易偏析的铁素体-珠光体带状组织，促进p偏析，从而增加HIC的有感性。
Cu:在pH大于4.5的环境下，HIC有感性有效降；
Mo:抑制块状铁素体的形成，降HIC有感性；
Cr:可细化奥氏体晶粒，为中强碳化物形成元素。弥散的碳化物减少了氢在钢中的富集。同时，钢表面铬形成的钝化膜也能防止氢的侵入，有利于降钢的HIC有感性。
钒、铌、钛是强的碳/氮化物形成元素，分散的碳/氮化物减少了氢的富集。
b、夹杂物。
夹杂物的形态和分布影响抗HIC性能，主要是A类夹杂物，如MnS夹杂物。含量越高，HIC灵敏度越高。
C.粒度。
晶粒细化可显著降HIC有感性。例如，16MnHIC的晶粒度为9级，16Mn的晶粒度为7.5级。
微观结构。
对于低合金管线钢/板:带状珠光体-铁素体组织>针状铁素体(AF)组织。
合金钢:回火珠光体组织(淬火+回火)。
(3)晶间腐蚀。
A.晶间腐蚀的定义和危害。
晶间腐蚀是指沿不锈钢晶界或晶界附近发生的电化学腐蚀。晶间腐蚀破坏了晶粒间的连接，降了金属的机械强度。大的危害是不容易发现(内部失效，但外观似乎完好无损)。
b、晶间腐蚀试验的分类和试验标准。
晶间腐蚀试验按试验材料可分为不锈钢晶间腐蚀试验、铝合金晶间腐蚀试验和镍基合金晶间腐蚀试验。
不锈钢晶间腐蚀试验的试验标准。
GB/T 4334-2008金属和合金的腐蚀-不锈钢晶间腐蚀的试验方法。
GB/T 21433-2008不锈钢压力容器晶间腐蚀有感性检验。
材料在环境下腐蚀的情况
检测奥氏体不锈钢晶间腐蚀有感性的ASTM A262-15标准方法。
GB/T 4334.6-2015不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法。
GB/T 32571-2016金属和合金腐蚀高铬铁素体不锈钢晶间腐蚀试验方法。
ISO 3651-1:1998不锈钢抗晶间腐蚀的测定.第1部分:奥氏体和铁素体奥氏体不锈钢.硝酸介质中质量损失的腐蚀试验(晶间腐蚀试验)。
ISO 3651-2:1998，不锈钢抗晶间腐蚀的测定，第2部分:铁素体、奥氏体和铁素体-奥氏体不锈钢-含硫酸介质中的腐蚀试验。
铝合金晶间腐蚀试验的试验标准。
GB/T 26491-2011 5xx系列铝合金晶间腐蚀试验方法质量损失法。
GB/T 7998-2005铝合金晶间腐蚀的测定方法。
镍基合金晶间腐蚀试验的试验标准。
GB/T 15260-2016金属和合金的腐蚀镍合金晶间腐蚀的试验方法。
ASTM G28-2002(2015)检测锻造镍铬轴承合金晶间腐蚀有感性的标准试验方法。
(4)点蚀测试。
一、点蚀的定义及危害。
经过一定时间后，金属材料大部分表面没有席状腐蚀或轻微腐蚀，但表面微城市出现腐蚀孔或蚀坑，且随着时间的推移，腐蚀孔继续向深度方向发展，形成小孔状腐蚀坑。这种现象称为点蚀，也称为点蚀、点蚀和点蚀。
点蚀几何形状构成了大阴极和小阳极的结构，这导致蚀刻孔的阳极溶解速率相当高，这会迅速导致腐蚀穿孔损坏。此外，点蚀还会加剧其他类型的局部腐蚀，如同向腐蚀、应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳等。
B.点蚀试验的标准和要点。
用氯化铁溶液测定不锈钢和相关合金点蚀和间隙腐蚀的ASTM G48-2011标准试验方法。
1)方法a为点蚀试验，方法b为缝隙腐蚀试验，方法c、d、e、f均为临界点腐蚀/缝隙腐蚀温度试验。
2)样品要求:一般加工成50毫米* 25毫米*(3-4毫米)，一般2-3个平行样品。
3)测试溶液:100gFeCl36H2O+900mLH2O。
4)试验温度:建议22℃±2℃或50±2℃。
5)试验腐蚀时间:建议72h。
6)结果的表达形式:
单位面积重量损失，x =(m前-m后)/S合计，一般要求x不超过0.0001g/cm2。
大点蚀深度、平均点蚀深度、点蚀表面密度、缝隙腐蚀深度等。
点蚀机理。
不锈钢点蚀的产生与使用环境溶液中的Cl-有关，Cl-吸附在不锈钢表面，排除了氧与不锈钢表面金属阳离子的结合。
1)在表面钝化膜的薄弱区域(表面缺陷、夹杂物、机械加工和沉淀化合物)形成孔隙腐蚀核。
2)有源区金属和钝化膜组成的原电池腐蚀，孔深加深直至穿孔。
Fe = Fe2 ++ 2e-；Cr=Cr3++3e-等。
D.点蚀的改善
铬钼钝化膜可以提高钝化膜的稳定性和致密性。
(5)均匀腐蚀。
均匀腐蚀的定义和影响。
均匀腐蚀是指与腐蚀介质接触的金属表面被全腐蚀的现象。均匀腐蚀使金属截面不断减小，对于受腐蚀的受力部位，会使其承受的真实应力逐渐增大，终达到材料的断裂强度而断裂。
在均匀腐蚀过程中，金属表面各部位的减薄率相同，因此可以用平均腐蚀率来准确计算金属结构的腐蚀量，从而估算出构件的腐蚀寿命。因此，在工程设计中，可以提前考虑预留腐蚀裕量的措施，防止设备过早腐蚀损坏。均匀腐蚀虽然会导致金属材料的大量损耗，但易于检测和检测，通常不会造成金属结构的突然失效事故。
b、统一的腐蚀试验标准和要点。
JB/T 7901-2001实验室中金属材料均匀腐蚀和全浸入的试验方法。
样品建议尺寸:50x25x (2-5) mm。
溶液与样品的面积比:不小于20毫升/平方厘米。
评价:腐蚀速率。
(6)模拟工况下的腐蚀试验。
模拟工况腐蚀试验是根据客户要求设计相应的腐蚀介质、压力、温度、相对湿度和腐蚀时间。
该测试要求客户提供:
1.试验方法说明、样品和试验条件；
2.结果评价方法:外观、失重、腐蚀速率、金相检验和腐蚀产物检验等。
