冲刷腐蚀-腐蚀专题

专题资料：: 中国科学院金属研究所
专题制作：: 国家材料环境腐蚀平台

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冲刷腐蚀

　　属表面与腐蚀性流体之间由于高速相对运动而引起的金属损坏现象，称冲刷腐蚀。腐蚀性流体可以是单相流，也可能是含有气相和固相的多相流。无论是单相或多相流引起的冲刷腐蚀，一般来说，相对速度愈高，流体中悬浮的固体颗粒越多、越硬、质量越大，则冲刷腐蚀越严重。表1给出了几种铜合金在几种单相海水流速下的腐蚀速度。

　　表1 海水流动速度对腐蚀速度的影响

　　表中数据表明，流速高时、腐蚀率高，也表明了不同的铜合金耐冲刷腐蚀的能力差别很大。

　　一般情况下，每一种铜合金都有一个耐冲刷腐蚀的极限流速，被称为临界流速，超过临界流速，材料的破坏速度会突然显著加快。当然这个临界流速的值除与材料相关，还与腐蚀流体的各种参数有关。文献给出了简单的流体，即洁净海水中，几种铜合金的临界流速。紫铜的临界流速为0.9 m/s,含砷海军黄铜为1.8 m/s,含砷铝黄铜为3m/s,90Cu-10Ni（1.5Fe）为3.6m/s,70Cu-30Ni （0.7Fe）为4.5m/s,在冷凝器中典型海水流速为2.4m/s,那么只有后三种铜合金可用于制备海水冷凝器。

　　如果上述洁净海水流体温度升高，pH变化，海水被污染，含有泥沙等，那么临界流速还会降低。

　　冲刷腐蚀的机理说到底是金属在腐蚀介质中具有一层保护膜，而冲刷作用都使这层膜变薄或破坏，从而使裸露金属进一步腐蚀，如果冲刷的力学作用进一步加大，大大超过临界流速时，那么金属还会被机械性地直接剥离。鉴于这种机理，减小冲刷腐蚀的措施有：

　　①选择耐冲刷腐蚀的材料，如表1-7所示，在铜合金中8m/s高速冲刷时，耐冲刷腐蚀性能优劣排队为70Cu-30Ni（0.5Fe），90Cu-10Ni（0.8Fe），70Cu-30Ni（0.05Fe），铝黄铜，海军黄铜，铝青铜，硅青铜。

　　②改变腐蚀介质，添加缓蚀剂，过滤掉悬浮固体颗粒，降低操作温度，都可降低冲刷腐蚀。

　　③改进设计，降低流速，减小湍流，加厚易损部位或使这些部位易于更换修补。

　　④采用适当的牺牲阳极或电化学阴极保护，也是有效措施。