資源描述：
《金屬材料腐蝕磨損課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、—摩擦學(xué)基本原理與應(yīng)用金屬材料的腐蝕磨損行為、防護(hù)技術(shù)與評(píng)價(jià)方法南昌航空大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院070125班蔡劍腐蝕磨損概述腐蝕磨損的測(cè)試研究方法腐蝕磨損的防護(hù)控制方法金屬腐蝕磨損研究前景金屬的腐蝕磨損金屬材料的腐蝕磨損行為、防護(hù)技術(shù)與評(píng)價(jià)方法1腐蝕磨損概述1腐蝕磨損概述1.1腐蝕磨損定義和分類腐蝕磨損（CorrosionWear）——指“摩擦副對(duì)偶表面在相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中，表面材料與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，并伴隨機(jī)械作用而引起的材料損失現(xiàn)象”，實(shí)際工況中，腐蝕磨損往往受限于材料因素(材料的成分、組織
2、、力學(xué)性能、物化性能等)、電化學(xué)因素(腐蝕介質(zhì)的種類、濃度、pH值等)、力學(xué)因素(載荷、速度等)和環(huán)境因素(溫度及壓力等)等的影響。腐蝕磨損行為與純腐蝕行為和純磨損行為均有很大差異。根據(jù)腐蝕介質(zhì)的不同，腐蝕磨損可分為化學(xué)腐蝕磨損和電化學(xué)腐蝕磨損兩大類。（1）化學(xué)腐蝕磨損—在氣體介質(zhì)中的腐蝕磨損實(shí)際上以氧化磨損為主，主要是金屬表面與氣體介質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，在表面生成氧化膜，隨后在磨料或微凸體作用下被去除的過(guò)程。根據(jù)膜的機(jī)械性質(zhì)不同，氧化磨損模型主要有脆性氧化膜和氧化磨損模型和韌性氧化膜的氧化磨損兩類。。圖1
3、脆性膜的氧化磨損示意圖圖2韌性膜的氧化磨損示意圖1腐蝕磨損概述（2）電化學(xué)腐蝕磨損—電化學(xué)腐蝕磨損由于涉及的因素較多，是一個(gè)比氧化磨損更為復(fù)雜的過(guò)程，根據(jù)電化學(xué)腐蝕磨損過(guò)程中材料被去除的特點(diǎn)，人們提出了機(jī)械去除模型和腐蝕去除模型。圖3均勻腐蝕條件下的腐蝕磨損模型圖4相界面腐蝕的腐蝕磨損模型a）材料的機(jī)械去除模型1腐蝕磨損概述b）材料的腐蝕去除模型圖5應(yīng)變差異腐蝕電池模型圖6電偶腐蝕電池模型1腐蝕磨損概述1.2腐蝕磨損的研究背景和現(xiàn)狀腐蝕磨損現(xiàn)象廣泛存在于石油、化工、煤礦、電力、冶金等工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備中
4、，是造成材料損失和設(shè)備失效的主要原因之一。據(jù)報(bào)道，美國(guó)每年約有23萬(wàn)噸鋼材，全世界僅在選礦設(shè)備這一項(xiàng)就有45萬(wàn)噸鋼因腐蝕磨損而受到破壞，如同時(shí)考慮其它工業(yè)部門(mén)的腐蝕磨損，無(wú)疑是一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。腐蝕磨損造成材料的加速損壞已經(jīng)引起了人們極大的關(guān)注和重視。但由于腐蝕磨損是一個(gè)物理、機(jī)械、化學(xué)和電化學(xué)作用的綜合作用，各種因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，這就給研究工作帶來(lái)了極大的困難，近幾十年來(lái)人們不斷探索并就此問(wèn)題進(jìn)行了一些初步研究。1腐蝕磨損概述P.F.Weiser等人用CF-8鑄鐵在硫酸砂漿與單獨(dú)硫酸腐蝕和單獨(dú)濕磨
5、料磨損條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，材料的腐蝕磨損速度是純腐蝕和純磨損速度之和的8-35倍。K.Y.Kim等人用電化學(xué)方法研究了材料在腐蝕磨損條件下的腐蝕行為，發(fā)現(xiàn)磨料的機(jī)械作用使腐蝕速度增加了2-4個(gè)數(shù)量級(jí)。陳文革研究了M50NiL和16CrNi4Mo銅經(jīng)不同工藝熱處理對(duì)氣蝕和腐蝕性能的影響，結(jié)果表明兩種鋼抗氣蝕性能最佳的處理工藝都是低溫淬火加低溫回火。張?zhí)斐?、姜曉霞等人測(cè)量了不同載荷下40Cr鋼和304不銹鋼在3.5%NaCl溶液中的腐蝕磨損率，用Tafel法和極化阻率法測(cè)定了靜態(tài)及磨損狀態(tài)下的腐蝕
6、率，并用浸泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果予以了修正。定量分析了兩種材料在溶液中的腐蝕磨損交互作用。1腐蝕磨損概述2金屬的腐蝕磨損2金屬的腐蝕磨損2.1腐蝕磨損機(jī)理金屬腐蝕磨損機(jī)理的研究一直是人們爭(zhēng)議的焦點(diǎn)，早期人們提出的“表面膜機(jī)械去除模型”和“氫致磨損理論”并不能解釋腐蝕磨損材料流失形式中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，之后人們都把腐蝕磨損機(jī)理的研究集中在金屬表面膜的性能、修復(fù)及再生速率上，但實(shí)際上表面膜破壞及修復(fù)的電化學(xué)研究結(jié)果也并不能圓滿的解釋腐蝕磨損的各種問(wèn)題。大量的實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐逐漸使人們認(rèn)識(shí)到腐蝕磨損研究的核心應(yīng)該是腐蝕和磨損
7、的交互作用（協(xié)同效應(yīng)），而不是表面膜的行為。2.1.1腐蝕磨損交互作用的定量描述在單純的腐蝕作用中，失重與腐蝕時(shí)間的關(guān)系通常是凹曲線，而一般的干磨損（在空氣中磨損）材料流失量與載荷（速度）大多呈線性關(guān)系。腐蝕磨損則不符合這兩種規(guī)律，它們間的交互作用通常都表現(xiàn)為加速，用下式表示：W=Wcorr+Wwear+△W△W=△Wc+△Ww式中W—腐蝕磨損造成材料的總流失量；Wcorr—單純的腐蝕失重（靜態(tài)下腐蝕）;Wwear—單純的磨損失重（在空氣中干磨損）;△W—交互作用失重;△Ww—腐蝕對(duì)磨損的加速（磨損增量
8、）;△Wc—磨損對(duì)腐蝕的加速（腐蝕增量）;2金屬的腐蝕磨損從前面的公式可以得出：腐蝕磨損造成的材料流失量絕不是單純腐蝕及干磨損失重之和，而且實(shí)踐證明，它們之間的交互作用(協(xié)同作用)即腐蝕加速磨損，磨損促進(jìn)腐蝕，從而加速材料的破壞的作用比單純腐蝕和磨損對(duì)材料的破壞作用大得多。因此要控制腐蝕磨損就必須弄清二者交互作用的機(jī)制，即發(fā)生和發(fā)展過(guò)程，才能從材料選擇、表面處理、各種保護(hù)措施及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上尋求對(duì)策。2金屬的腐蝕磨損2.1.2磨損加速腐蝕磨
