腐蝕是指材料在環境作用下的破壞和變質
1.腐蝕的定義和分類。
腐蝕是指材料在環境作用下的破壞和變質。
腐蝕可分為化學腐蝕、電化學腐蝕、均勻腐蝕和局部腐蝕。
2.腐蝕原理。
本質上，腐蝕是金屬原子失去電子并被氧化的過程。
A.化學腐蝕:當金屬與其他物質直接接觸時，就會發生氧化還原。
b、電化學腐蝕:電解液中沒有金屬或合金進行電偶反應，使金屬活性化。
由失去的電子氧化引起的腐蝕。
3.腐蝕特征。
A.自發性
B.一般性
H2O和空氣是兩種主要的腐蝕環境。
c、隱蔽性。
它們通常很慢，內部應力腐蝕裂紋不容易檢查。
4.腐蝕試驗的重要性:
A.材料選擇:典型材料選擇標準NACE MR0175和NACE MR0103。
B.工藝改進:焊接工藝評定、耐腐蝕涂層工藝等。
C.使用壽命預測。
根據腐蝕試驗結果，預測產品的使用壽命(模擬工況等)。).
5.常見的腐蝕試驗包括氫致開裂(HIC)試驗、應力腐蝕開裂(SCC)試驗、模擬工況腐蝕試驗、點蝕試驗、晶間腐蝕試驗和均勻腐蝕試驗等。
6.腐蝕測試機制。
(1)氫致開裂。
一、氫致開裂機理。
飽和硫化氫溶液中氫致開裂的機理
Fe=Fe2++2e-H2S=2H++S2-，H2S=2H++S2-H++e=H
氫致開裂試驗標準及其比較。
NACE TM 0284-2016管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評價方法。
GB/T 8650-2015管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂性評價方法。
測試結果:
測試標準只要求CSR、CTR和CLR(單個檢測面，三個檢測面的平均值和一組樣品的平均值)；
客戶提供的技術文件:氫氣鼓泡和腐蝕速率；
評價:NACE MR0175，客戶要求等。
(2)應力腐蝕開裂和硫化物應力腐蝕開裂。
測試標準及其比較。
GB/T 4157-2006硫化氫環境下金屬抗特定開裂的實驗室方法。
GB/T 4157-2017硫化氫環境下金屬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硫化氫環境下金屬的抗應力腐蝕開裂試驗。
影響材料抗HIC試驗和SSC試驗的幾個重要因素。
一、化學成分。
c:碳含量越高，HIC的靈敏度越高；
Mn:易形成硬脆帶狀偏析，增加HIC的有感性，尤其是CLR。
s:有害元素，形成MnS等夾雜物，增加材料HIC有感性；
p:易偏析的鐵素體-珠光體帶狀組織，促進p偏析，從而增加HIC的有感性。
Cu:在pH大于4.5的環境下，HIC有感性有效降；
Mo:抑制塊狀鐵素體的形成，降HIC有感性；
Cr:可細化奧氏體晶粒，為中強碳化物形成元素。彌散的碳化物減少了氫在鋼中的富集。同時，鋼表面鉻形成的鈍化膜也能防止氫的侵入，有利于降鋼的HIC有感性。
釩、鈮、鈦是強的碳/氮化物形成元素，分散的碳/氮化物減少了氫的富集。
b、夾雜物。
夾雜物的形態和分布影響抗HIC性能，主要是A類夾雜物，如MnS夾雜物。含量越高，HIC靈敏度越高。
C.粒度。
晶粒細化可顯著降HIC有感性。例如，16MnHIC的晶粒度為9級，16Mn的晶粒度為7.5級。
微觀結構。
對于低合金管線鋼/板:帶狀珠光體-鐵素體組織>針狀鐵素體(AF)組織。
合金鋼:回火珠光體組織(淬火+回火)。
(3)晶間腐蝕。
A.晶間腐蝕的定義和危害。
晶間腐蝕是指沿不銹鋼晶界或晶界附近發生的電化學腐蝕。晶間腐蝕破壞了晶粒間的連接，降了金屬的機械強度。大的危害是不容易發現(內部失效，但外觀似乎完好無損)。
b、晶間腐蝕試驗的分類和試驗標準。
晶間腐蝕試驗按試驗材料可分為不銹鋼晶間腐蝕試驗、鋁合金晶間腐蝕試驗和鎳基合金晶間腐蝕試驗。
不銹鋼晶間腐蝕試驗的試驗標準。
GB/T 4334-2008金屬和合金的腐蝕-不銹鋼晶間腐蝕的試驗方法。
GB/T 21433-2008不銹鋼壓力容器晶間腐蝕有感性檢驗。
材料在環境下腐蝕的情況
檢測奧氏體不銹鋼晶間腐蝕有感性的ASTM A262-15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不銹鋼抗晶間腐蝕的測定.第1部分:奧氏體和鐵素體奧氏體不銹鋼.硝酸介質中質量損失的腐蝕試驗(晶間腐蝕試驗)。
ISO 3651-2:1998，不銹鋼抗晶間腐蝕的測定，第2部分:鐵素體、奧氏體和鐵素體-奧氏體不銹鋼-含硫酸介質中的腐蝕試驗。
鋁合金晶間腐蝕試驗的試驗標準。
GB/T 26491-2011 5xx系列鋁合金晶間腐蝕試驗方法質量損失法。
GB/T 7998-2005鋁合金晶間腐蝕的測定方法。
鎳基合金晶間腐蝕試驗的試驗標準。
GB/T 15260-2016金屬和合金的腐蝕鎳合金晶間腐蝕的試驗方法。
ASTM G28-2002(2015)檢測鍛造鎳鉻軸承合金晶間腐蝕有感性的標準試驗方法。
(4)點蝕測試。
一、點蝕的定義及危害。
經過一定時間后，金屬材料大部分表面沒有席狀腐蝕或輕微腐蝕，但表面微城市出現腐蝕孔或蝕坑，且隨著時間的推移，腐蝕孔繼續向深度方向發展，形成小孔狀腐蝕坑。這種現象稱為點蝕，也稱為點蝕、點蝕和點蝕。
點蝕幾何形狀構成了大陰極和小陽極的結構，這導致蝕刻孔的陽極溶解速率相當高，這會迅速導致腐蝕穿孔損壞。此外，點蝕還會加劇其他類型的局部腐蝕，如同向腐蝕、應力腐蝕開裂和腐蝕疲勞等。
B.點蝕試驗的標準和要點。
用氯化鐵溶液測定不銹鋼和相關合金點蝕和間隙腐蝕的ASTM G48-2011標準試驗方法。
1)方法a為點蝕試驗，方法b為縫隙腐蝕試驗，方法c、d、e、f均為臨界點腐蝕/縫隙腐蝕溫度試驗。
2)樣品要求:一般加工成50毫米* 25毫米*(3-4毫米)，一般2-3個平行樣品。
3)測試溶液:100gFeCl36H2O+900mLH2O。
4)試驗溫度:建議22℃±2℃或50±2℃。
5)試驗腐蝕時間:建議72h。
6)結果的表達形式:
單位面積重量損失，x =(m前-m后)/S合計，一般要求x不超過0.0001g/cm2。
大點蝕深度、平均點蝕深度、點蝕表面密度、縫隙腐蝕深度等。
點蝕機理。
不銹鋼點蝕的產生與使用環境溶液中的Cl-有關，Cl-吸附在不銹鋼表面，排除了氧與不銹鋼表面金屬陽離子的結合。
1)在表面鈍化膜的薄弱區域(表面缺陷、夾雜物、機械加工和沉淀化合物)形成孔隙腐蝕核。
2)有源區金屬和鈍化膜組成的原電池腐蝕，孔深加深直至穿孔。
Fe = Fe2 ++ 2e-；Cr=Cr3++3e-等。
D.點蝕的改善
鉻鉬鈍化膜可以提高鈍化膜的穩定性和致密性。
(5)均勻腐蝕。
均勻腐蝕的定義和影響。
均勻腐蝕是指與腐蝕介質接觸的金屬表面被全腐蝕的現象。均勻腐蝕使金屬截面不斷減小，對于受腐蝕的受力部位，會使其承受的真實應力逐漸增大，終達到材料的斷裂強度而斷裂。
在均勻腐蝕過程中，金屬表面各部位的減薄率相同，因此可以用平均腐蝕率來準確計算金屬結構的腐蝕量，從而估算出構件的腐蝕壽命。因此，在工程設計中，可以提前考慮預留腐蝕裕量的措施，防止設備過早腐蝕損壞。均勻腐蝕雖然會導致金屬材料的大量損耗，但易于檢測和檢測，通常不會造成金屬結構的突然失效事故。
b、統一的腐蝕試驗標準和要點。
JB/T 7901-2001實驗室中金屬材料均勻腐蝕和全浸入的試驗方法。
樣品建議尺寸:50x25x (2-5) mm。
溶液與樣品的面積比:不小于20毫升/平方厘米。
評價:腐蝕速率。
(6)模擬工況下的腐蝕試驗。
模擬工況腐蝕試驗是根據客戶要求設計相應的腐蝕介質、壓力、溫度、相對濕度和腐蝕時間。
該測試要求客戶提供:
1.試驗方法說明、樣品和試驗條件；
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。