点状腐蚀最初表现为一个或多个肉眼几乎看不见的小孔或空洞。但这种类型的腐蚀可以在水平和垂直方向迅速发展基底表面,并且可能导致灾难性后果的故障和故障。历史上一些致命的桥梁垮塌都是由于坑洞造成的深洞或宽洞造成的.
由于点蚀,结构构件(如金属梁)会失去其承载能力,导致疲劳裂纹由于超载,最终导致整个结构的倒塌。
点蚀经常会导致严重的问题,尽管有时它会被那些负责维护工厂设备的人所忽视。(如果你想深入了解一个存在凹坑问题的特定行业,请阅读油气井和管道的腐蚀.)
出于这些原因,有必要了解:
- 麻点的成因
- 如何识别点心时
- 需要采取预防措施
有点蚀风险的金属类型
金属天然形成有效被动的电影(氧化膜),以保护其表面不受腐蚀的是那些表现出局部点蚀敏感性的。局部腐蚀在浮出水削弱或在一个或多个斑点中削弱或破坏的情况下,在表面上发起并且不会愈合。铝,镍,铜和不锈钢和不锈钢的合金是由于保护膜弱化而垂直的材料。炉渣夹杂物和表面不规则性可以有助于氧化膜的弱化膜.(深入潜入其中一个易感金属,阅读了解铝腐蚀.)
氧气的不足阻碍了破损的被动膜的愈合.在哪里胶片的破损不是很普遍,就像在普通的情况下碳钢,全面腐蚀防止了整个表面的腐蚀,并在某些地方发生了局部腐蚀。
每当保护氧化膜被微小的刺穿或损坏由于腐蚀或机械原因,它不能自我愈合,它发展局部点蚀。在这种情况下,损坏的氧化膜成为阴极和暴露的金属的微小区域变成了阳极.受损薄膜与解决方案接触的地方氯化物、氟化物或硫化物,其点蚀活性可以变成急性和自催化的。
点腐蚀的类型
根据坑的形状、穿透方式、方向和形成坑的大小,任何点分类都被归类为以下类型之一:
- 谷物攻击 - 垂直
- 颗粒侵蚀-水平
- 削弱
- 地下
- 浅
- 椭圆
- 狭长 - 深
- 槽式
- 横盘整理
- j与底侧底部的凹槽
点蚀的类型是根据金相学检测点截面。基于穿透深度,形状和尺寸(图1)识别图案。提供识别和评定点蚀的标准指南ASTM G46 - 94(2018)标准.
图1所示。点蚀示例图(侧视图)。
点蚀系数和点蚀电阻等效数(PREN)
一个称为的价值点蚀的因素,它可以表示为局部腐蚀的衡量标准,计算为使用公式的最深坑的深度与平均渗透深度的比率:
凹陷因子=坑的最深坑/平均渗透的深度
的蚀阻力等效数(PREN)为不锈钢是由公式给出的吗:
PREN = Cr + 3.3 (Mo + 0.5 W) + 16N
在哪里
Cr是%铬
密苏里州是%钼
w是%钨
N %氮
PREN值越高,耐点蚀性越好。
蚀与微米
区分点蚀和微观方式.微点蚀与点蚀不同通常发生在润滑的齿轮箱或轴承中,当润滑膜厚度小于齿轮和轴承的表面粗糙度时.
显微材料是由于失败引起的润滑剂薄膜,导致在10到20微米的深度上形成凹坑。另一方面,点蚀会造成毫米深的坑。而点蚀是由一种电化学反应在美国,微点蚀是由于相对运动的表面之间的润滑剂的弹性流体动力膜失效而引起的磨损。这种故障通常发生在重载齿轮和滚动轴承的表面。
点蚀的原因
氯化物等腐蚀性化学物质的溶液可以在受损或破损的钝化膜上引发点蚀,即使是在无缺陷的金属衬底上。
在轻度腐蚀性或非腐蚀性环境的情况下,夹杂物而金属中的其他缺陷也会引起点蚀。
然而,在大多数情况下,材料(冶金)的组合以及环境因子(化学物质)直接有助于点蚀。
其他影响坑形成的因素包括:
- 在保护涂层中缺乏均匀性和裂缝
- 突然流体流动偶尔造成冲击金属表面的
- 在金属表面上划伤
- 接触氧气不足(通过曝气)
- 停滞水分(电解质)条件
- 不足的合金元素的帮助重新追加最近发生点蚀的表面。例如,钼在钝化膜中富集铬,有助于修复受损膜。其他合金元素,如钛和铬,在氧气的帮助下使表面重新钝化。
基于合金材料的临界点蚀温度(CPT)评估合金对蚀的敏感性,在ASTM G48-03的基础上确定的合金钢和不锈钢.CPT是观察到点蚀的最低温度。通常发现合金的临界缝隙腐蚀温度低于临界点腐蚀温度(CPT)。
点蚀的评估和测试
有几种方法可以检测和评价点蚀。
电磁试验
导电材料,如黑色金属是否可以检测凹坑使用磁粉检测基于材料中缺陷产生的磁场的变化。
显微镜检查
在这种方法中,在一个确定的表面区域内用显微镜检查发现的凹坑的数目被计数。断面的金相分析将有助于识别点蚀的形状和深度以及点蚀损伤的剧烈程度。
减肥测试
的减肥测试是基于样品的测试吗?在测试过程中,金属样品浸没在氯溶液中并发生点蚀腐蚀速率是通过几天后检查样本来确定的。
超声波测试
在超声波测试,凹坑反射的声能回声被转换成电脉冲,这揭示了凹坑的位置和尺寸。
如何防止或减少麻点
可以采取以下步骤来减少和防止点蚀。
首先,仔细研究服务环境,使得选择具有足够蚀性阻力的金属和合金以匹配服务环境。考虑基于它们对给定环境的抵抗力的抵抗力选择材料。
采取措施,以最小化服务环境中的氯化物浓度,特别是在可以与金属表面接触的地方。
控制室内环境温度,使其不达到材料的临界点蚀温度水平。
设计阳极/阴极系统,用于防腐蚀。
在金属表面上使用保护涂层。
如果可以接触到,则抛光表面,因为抛光的金属表面具有更高的抗点腐蚀能力。
如何修复坑表面
锈蚀表面和锈蚀坑应彻底清理,使表面无锈蚀碎屑。在线刷和尖头工具的帮助下可以清洁凹坑.在检查表面的清洁度后,a底漆申请可以计划和完成。一个顶级涂料可以随后应用。基于底漆磷酸锌是保护金属免受蚀腐蚀的首选。锌喷涂和电镀热浸渍是防止蚀腐蚀采用的其他保存技术。
结论
虽然几乎可见,蚀腐蚀可能具有严重的影响,因为它在表面下方的腔孔可以宽而深,因此严重影响结构的承载能力。
当通常保护金属表面免受腐蚀的被动膜破裂并且不会愈合,在该位置形成微小的凹坑。风险的金属是那些依赖于耐腐蚀膜的腐蚀保护,例如铝合金,镍和不锈钢。由于均匀的腐蚀而不是通过点蚀,碳钢通常由于均匀而失效。由于高浓度的离子如氯化物和高效温度,蚀反应加速。
通过选择与使用环境相匹配的高抗点蚀材料,可以防止或减少点蚀。保持使用温度低于所选材料的临界点蚀温度也是一个重要因素。