金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方 面都将发生变化。
二.腐蚀及其危害
2.腐蚀的危害
金属因腐蚀带来的经济损失十分惊人，据估计
全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约相当于年 产量的 30% ，假如其中 2/3 可回炉再生，仍有 10%的钢铁将由于腐蚀而一去不返。 腐蚀造成的间接损失远比金属材料本身的价值 大得多，如发电厂的锅炉管爆裂，更换一根不 过几百元，但引起许多工厂停产，其实际损失 无法估量。
金属腐蚀及腐蚀失效分析
目录 CONTENTS
1 2 3 引言 腐蚀与其危害 腐蚀失效分析 腐蚀产物分析
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一.引言
二.腐蚀及其危害
1.腐蚀的概念
金属腐蚀，是金属和周围介质接触时由于发生 化学和电化学作用而引起的破坏现象。
从热力学观点，除少数贵金属 ( 如金、铂 ) 外，
各种金属都有转变成离子的趋势，就是说金属 腐蚀是自发的普遍存在的现象。
四.腐蚀产物分析
1.腐蚀产物分析主要目的
(1) 确定失效部件所处的介质环境及可能对部件 造成的损伤。 (2) 根据腐蚀产物来判断部件可能受到的损伤及 其程度。 (3) 根据腐蚀产物的转变及其转变程度判断失效
发生的大致时间。
四.腐蚀产物分析
1.腐蚀产物分析主要目的
(4) 由沉积物(特别是浮尘地区性)的种类和沉积 层的厚度来判断失效发生的时间和地点(对于流动的
用外加应力、材料内部实际存在的裂纹长度和 裂纹尖端应力强度来评价材料可靠性与寿命预测。 对于环境腐蚀损伤引起的失效应在模拟实际环 境下进行断裂力学试验，如在氢脆(HE)、应力腐蚀 (SCC) 和腐蚀疲劳 (CF) 的环境服役的部件，应测定 出该材料在相应环境下的阀值KI HE、KI SCC和KI CF 等。
二.腐蚀及其危害
2.腐蚀的危害
英国 1969 年发布著名的“赫尔 (Hoar) 报告”， 每年最少损失13.65亿英镑。
பைடு நூலகம்
1986 年美国因为金属腐蚀损失和防止腐蚀采用 的技术费用共计达 1260 亿美元， 1995 年美国腐 蚀工程师(NACE)协会统计每年的腐蚀经济损失 更高达3000亿美元。
2.腐蚀失效分析程序
(1) 取样、分类、标识和样品原始状态的保护。
是失效分析的关键环节，决定着分析工作的成 败，应在经过初步视觉低倍校验并确定裂纹源(如果 是断裂失效件)之后进行。 注意事项： 取样前作好样品分类和编号，做出明显标识， 以免混乱。特别注意对样品腐蚀产物的保护和对其 原始状态的保护，远离高温、低温、腐蚀介质以及
2015 年我国因腐蚀造成损失约 5000 元人民币， 大约点GDP的4%。
三.腐蚀失效分析
1.腐蚀失效分析的目的
找出发生腐蚀现象的原因。 总结腐蚀规律，分析腐蚀机理。 从材料、介质、工况等角度找出防止或减缓腐 蚀的方法，为提高材料或设备的使用寿命，节
约成本，增加效益提供理论依据。
武器或装备)。
(5) 腐蚀产物是否有其他部件腐蚀产物的转移， 对该部件的失效可能产生的影响。
(6) 最后也是最重要的是判断断裂失效的性质。 确定失效部件所处的介质环境及可能对部件造成的 损伤。
四.腐蚀产物分析
2.腐蚀产物的来源
(1) 环境介质与金属发生化学与电化学反应的产 物。如氧化还原反应产物(如脱成分腐蚀出现的单体 铜等)。 (2) 在外部环境的作用下，材料自身产生的局部 腐蚀生成的产物，如脱成分腐蚀等。 (3) 环境介质中的沉积物及腐蚀产物的转移。
件的表面，或者从一个系统进入另一个系统。
2.腐蚀失效分析程序
(6) 断口清洗
清洗的原则：先判断、后清洗；先表面、后内 部；尽量采用机械方法，不用或少用化学方法。 机械清洗法：干燥空气吹或者用软毛刷刷；有 机溶剂浸泡，如丙酮、酒精等；严重油污染，用二 氯甲烷、三氯乙烷、石油醚或笨等有机物浸泡，同 时用超声波清洗；弱酸或弱碱溶液浸泡或刷洗；超 声波清洗；用醋酸纤维纸贴剥；高温氧化断口，用 电解析氢的机械作用除垢。
2.腐蚀失效分析程序
(7) 断口分析
主要仪器：是体视显微镜和扫描电子显微镜。 内容： 结合宏观低倍的分析结果，对断裂性质做出明 确的判断；
结合腐蚀产物的分析结果对断裂的环境因素做 出明确的结论；
结合失效分析程序中已经完成的分析工作做出
失效分析的初步结论。
2.腐蚀失效分析程序
(8) 断裂力学试验
2.腐蚀失效分析程序
(9) 模拟失效过程实验 如果分析的结果是正确的，就应该在重复试验 中得出相同的失效结果，会更进一步确认分析结果 的准确性和可靠性。
尽管在许多情况下因不具备条件而难以操作， 但这一项应当做，而且应尽可能做的重要工作。
2.腐蚀失效分析程序
(10) 失效分析报告
主要内容：产生破坏时工作条件和环境条件； 部件服役史 ( 维修保养记录 ) ；部件制造和加工史； 失效件力学和冶金研究；材料冶金质量评价；引起 失效机理 ( 与验证结果 ) 和预防该部件或类似部件发 生类似失效事件的技术措施和管理措施。 最后一点是非常重要的一点，就是从失效分析 中得到的信息反馈，及其在材料科学、材料工艺学 和管理科学中的应用。
振动和摩擦等，以免对断口造成二次破坏。
2.腐蚀失效分析程序
(2) 失效件工作环境调查 包括：
工件的工作温度、介质、介质的流速、介质的 组成与杂质的含量、介质的酸碱度，以及工件的受 力强度与应力性质等。 (3) 失效件背景资料调查
包括部件设计和原始材料的选用及其合理性， 加工工艺合理性等，还应对部件是否产生过事故， 是否经历过维修任全面调查，以便失效分析用。
2.腐蚀失效分析程序
(4) 对原材料的复验与失效材料分析
包括成分、组织结构、性能和热处理状态等的 分析与比对。
其目的是判断材料选用和工艺是否合乎要求， 失效件的组织和性能是否发生了变异等。
2.腐蚀失效分析程序
(5) 腐蚀产物的分析
腐蚀产物分析，是腐蚀损伤失效分析中的重要 环节。 腐蚀产物是腐蚀介质与部件在腐蚀损伤过程中 发生化学或电化学反应的产物，是腐蚀损伤从初期 直到产生破坏全过程的记录。 特殊的情况下或者某些复杂机械设备系统内， 腐蚀产物会发生转移，从某个部件转移到另一个部