各种材料在海洋环境中的腐蚀及防护

2015-08-05 11:16:12 作者：本网整理来源：

常用的耐腐蚀材料

耐腐蚀材料	金属材料	黑色金属	铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢
		有色金属	Al及其合金，Mg及其合金，Ag及其合金
			Ni及其合金，Ti及其合金，Ag及其合金
		稀贵金属	Pt,Au,Ru,Rh,Pd,Zr,Hf,Ir及稀土等
	非金属材料	无机非金属材料	碳系：石墨、玻璃碳、碳纤维玻璃钢等
			硅酸盐体系：玻璃、陶瓷、水泥（混凝土）
		有机非金属材料	塑料：热塑性塑料、热固性塑料
			橡胶：天然橡胶、合成橡胶
			涂料

        具有海洋抗腐蚀性能的阴极保护材料

        1、碳钢

        碳钢是指含碳量低于1.7%的铁-碳合金，可分为4类：工业纯铁，含碳量小于0.04%；低碳钢，含碳量在0.04%～0.25%之间；中碳钢，含碳量在0.25%～0.6%之间；高碳钢，含碳量大于0.6%。

       钢铁在海水中或在实际工作环境中的腐蚀行为受到很多因素的影响，同一种刚在不同的环境中的腐蚀速度可以差别很大。同一地区的海水对插入钢桩不同部位的腐蚀也不同。飞溅区腐蚀最严重，这一地区供养充分，氧去极化作用强烈，浪花又易冲击破坏保护膜。钢材在海水中还易受到生物腐蚀作用。在海底泥浆区或被污染的海域，危害最大的就是硫酸盐还原菌，它能够使硫酸盐还原成腐蚀性极强的硫化氢和其他硫化物，从而加速钢材的腐蚀。

        由于水泥具有很高的碱性，故新鲜水泥和钢接触时有助于防蚀；在钢材中，添加少量的P，Cu，Cr,Al等元素，能明显提高其耐蚀性。

        2、不锈钢

        不锈钢的耐蚀性主要取决于其含铬量。铬能与氧气快速反应形成一层氧化铬膜，能有效阻止氧气的进一步腐蚀。不锈钢中的镍可提高不锈钢的耐酸性和耐蚀性。

       3、铜与铜基合金

       在海洋环境中，铜与铜基合金常见的腐蚀类型有均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和成分选择性腐蚀（如黄铜脱锌、白铜脱镍）等，此外，还会发生应力腐蚀和腐蚀疲劳。在海水中，铜与铜合金有较好的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。其中，白铜是耐海水腐蚀性最好的一类铜合金。铜与铜基合金在海水中具有抗生物污损的能力。

       4、镍与镍基合金

       虽然纯镍本身也有优良的耐蚀性，但仍和不锈钢一样又发生点蚀的可能性。在镍基合金中，蒙乃尔、哈氏合金C和因科耐尔合金都是奶海洋腐蚀最好的结构材料。镍和镍基合金在海洋气氛中有优异的耐腐蚀性，即使暴露20a 仍能保持金属光泽，在海水全浸区，其耐蚀性也十分优良。它在焊缝区有晶间腐蚀的可能性，但低碳型合金和加银合金就能防止缝隙腐蚀。

       5、铝及海洋级铝

      防锈铝在海洋潮汐区有较好的耐蚀性；工业纯铝、锻铝的耐蚀性较差；硬铝和超硬铝的包铝层起着牺牲阳极的作用，使基体受到保护，它们的点蚀深度、缝隙腐蚀深度随时间变化不大，暴露16年的点蚀深度小于防锈铝；在海水潮汐区，海生物污损对铝合金的腐蚀有明显影响，它能引起铝合金的局部腐蚀；镁、锰能提高铝合金在海水潮汐区的耐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性。

      6、钛及钛合金

      钛及钛合金是目前所知材料中抗常温海水腐蚀性能最好的材料，即使在污染海水、热海水（<120℃）、海泥、流动海水中均具有良好的耐蚀性。其优异的耐蚀性是由于它具有很好的自钝化性，当受到某种程度的破坏时，表面氧化膜或钝化膜可以很快自行修复。

       7、其他晶态金属

       铅：铅不易被海水腐蚀，其腐蚀速度小于25 um/a。若在表面涂以防蚀底漆和防污漆，则铅的防蚀性能会更加优良。

       焊接合金：不管使用何种焊接合金，在焊接后都必须小心清除焊剂，因为任何一种焊剂与海水的联合作用，都将加速腐蚀。

       8、无定形合金

       无定形合金是一种新材料，无定形结构是热力学的亚稳态结构，其局部腐蚀可能性小于结晶型结构。其具有良好的耐腐蚀性能。