海洋环境中抗腐蚀的材料
钢在海水或实际工作环境中的腐蚀行为受许多因素影响,同一类型钢在不同环境中的侵蚀速率可能会有很大差异。同一地区的海水对于插入钢桩的不同部位的腐蚀也是有很大的不同。飞溅区的腐蚀是最严重的,因为这一地区供养充分,浪花又特别容易冲击破坏保护膜。钢材在海水中还容易受到生物腐蚀的作用。在海底泥浆区或者是被污染的海域,其中危害最大的就是硫酸盐还原菌,它能够轻易的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。
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。
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,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。
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。
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。
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、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。
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。