腐蚀综述

第一篇：腐蚀综述

油井套管腐蚀与防护 1 油套管的腐蚀机理分析

套管是油井的永久性部分，套管的寿命直接决定油井的寿命。

1.1 油井套管腐蚀的原因

造成油井套管被腐蚀的主要原因包括溶解气体腐蚀、溶解盐腐蚀、细菌腐蚀等。油井套管腐蚀与管材冶金特性和服役环境有关。管材冶金特性主要包括：化学成分、热处理与材料组织结构等。服役环境影响包括：介质pH 值、溶液成分与浓度、温度与压力、介质流速等。碳钢和低合金钢与含 H2S，CO2和Cl-等腐蚀介质接触时，一般会发生两种类型的腐蚀，一种为H2S所引起的环境敏感开裂，包括氢致开裂（HIC）、阶梯型裂纹（SWC）、应力定向氢致开裂（SOHIC）、软区开裂（SZC）及硫化物应力开裂（SSC）；另一种为失重腐蚀（MLC），包括全面腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀等。按照腐蚀介质划分，一般有溶解气体腐蚀、溶解盐类腐蚀及细菌腐蚀等[1-7]。1.1.1 溶解气体腐蚀

油气田水中溶解的氧（主要来自地面注入的泥浆和回注水）能引起碳钢的腐蚀。溶液中含有低于1 mg/L 的氧就可能造成严重的腐蚀，如果同时存在CO2或H2S 气体，腐蚀速率会急剧升高。影响氧腐蚀的主要因素有氧浓度、压力、温度等。碳钢在油气田水中的腐蚀速度取决于氧浓度和氧扩散势垒。光洁的碳钢表面，氧扩散势垒小，因而腐蚀速度较快，随着腐蚀过程的进行，生成的腐蚀产物膜起到扩散势垒的作用，腐蚀速率逐步降低，最后达到基本恒定的腐蚀速率。CO2常作为石油和天然气的伴生气存在于油气中。另外，采用CO2作为趋油剂来提高油气采收率也会带入CO2［33］。CO2可以在水中溶解，生成H2CO3，降低溶液的pH 值，促使阳极铁溶解而导致腐蚀。美国的Little Creek 油田实施CO2驱矿场试验期间，没有采取任何防护措施，油管腐蚀速率高达1217mm/a，不足5 个月时间，管壁就被腐蚀穿孔［34］。我国华北油田潜山构造中CO2石油伴生气含量高达42%，使得低碳钢的腐蚀速率达到3～7mm/a。CO2可导致严重的局部腐蚀、穿孔及应力腐蚀（SCC）等［35］。影响碳钢CO2腐蚀速率的因素除材料外，主要与CO2分压，温度，pH值，Cl-和HCO3-等因素有关，其中CO2分压起着决定性的作用［30-36］。当CO2分压低于0.021 MPa时，几乎不发生腐蚀；当分压在0.021～0.21 MPa之间时，发生不同程度的点蚀；当分压大于0.21 MPa，发生严重的局部腐蚀。含CO2油气井的局部腐蚀由于受温度的影响常常选择性地发生在井的某一深处［37］。国内外不少油气井都含有H2S。油气中的H2S 除来自地层外，滋长的硫酸盐还原菌（SRB）转化地层中和化学添加剂中的硫酸盐时，也会释放出H2S。H2S的水溶液呈酸性，增加腐蚀速率。美国南德克萨斯气田的H2S含量高达98%，为世界之最，加拿大阿尔伯达的气田H2S 含量为81%。国内河北的赵南庄气田H2S含量达92%［38-39］。碳钢在H2S的水溶液中会产生氢去极化腐蚀，H2S浓度较低时，能生成致密的硫化铁膜，有效阻止Fe离子通过，从而显著降低金属的腐蚀速度；H2S浓度较高时，生成的硫化铁膜呈黑色疏松分层状或粉末状，不但不能阻止Fe离子通过，反而与Fe形成宏观电池。水中的溶解盐类和CO2对H2S的腐蚀也有一定的影响。1.1.2 细菌的腐蚀

由于环空部位的液体相对静止，环套空间内的注入水随深度的增加，温度升

［40］高，为细菌的滋生和繁殖创造了有利条件。常见的细菌有硫酸盐还原菌（SRB）、铁细菌和粘液菌等。其中以SRB细菌造成的腐蚀最为严重，约占全部腐蚀的50%以上。SRB 是一种以有机物为营养的细菌，温度每升高10℃，SRB的生长速度增加1.5～2.5 倍，超出一定的温度，SRB 的生长将受到抑制甚至死亡。最适宜SRB 存活的pH值为7.0～7.5，超过此范围，SRB 的代谢活性将会降低。SRB的腐蚀原理是把硫酸根还原成二价硫，二价硫与铁发生反应生成黑色的FeS，造成套管腐蚀。此外，SRB菌体聚集物和腐蚀产物随注入水进入地层还可能引起地层堵塞，造成注水压力上升，注水量减少，直接影响原油产量。1.1.3 溶解盐的腐蚀

油田水中的溶解盐类对碳钢的腐蚀速率有显著的影响。碳钢在中性及碱性盐溶液中主要发生的是氧去极化腐蚀，会生成保护性的钝化膜，因此，比在酸性盐溶液中的腐蚀速率要小［41］。Ca2+和Mg2+离子的存在会增大溶液的矿化度，从而使离子强度增大，加重局部腐蚀的倾向。HCO3-的存在会抑制FeCO3的溶解，有利于腐蚀产物膜的形成，容易使金属表面钝化，从而降低腐蚀速率。Cl-是引起油套管腐蚀的主要阴离子。一方面Cl-因半径较小，极易穿透腐蚀产物膜，与吸附在金属表面的Fe2+离子结合形成FeCl2，促进碳钢和低合金钢的腐蚀。姚小飞［42］等研究了Cl-浓度对油管用超级13Cr 钢应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明，随Cl-浓度的增大，超级13Cr 抗SCC性能下降、应力腐蚀开裂的倾向增大。另一方面Cl-降低了CO2在水溶液中的溶解度，从而减缓了材料的腐蚀速度。刘会［43］等研究了P110油套管在不同Cl含量流动介质中的腐蚀速率。结果表明，随着Cl浓度的增大，P110钢的平均腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势。1.1.4 温度、pH 值及流速对油井套管腐蚀的影响 1.1.4.1 温度的影响

由于油气集输系统和采油井场烃类气体挥发比较严重，一般需对采油井口进行密封，以减少烃类气体的挥发和原油的泄漏。对于封闭系统，温度升高不仅会促使溶解气体分压增大，还会导致碳酸氢盐分解成CO2而促进腐蚀。此外，过高

--的温度还会促使缓蚀剂分解而失效。姜毅［44］等利用高温高压电化学测试技术，研究了温度对13Cr不锈钢CO2腐蚀机理的影响。结果表明：在90～120 ℃范围内，13Cr以点蚀为电极反应由活化控制；温度升高到150℃时发生全面腐蚀，而电极反应则主要由扩散控制。张清［45］等研究了温度（80～110 ℃）对油管钢CO2/H2S腐蚀速率的影响。结果表明，随温度的升高，两种钢的腐蚀速率均先增后减，且在90℃时腐蚀速率最快。1.1.4.2 pH值的影响

金属腐蚀过程的本质是电化学的氧化还原反应，它不仅与溶液中的离子浓度有关，而且还与溶液的pH值有关。当pH 值＜4时，碳钢表面的Fe2O3覆盖膜将完全溶解，致使碳钢表面和酸性介质直接接触，腐蚀速率较快；当pH 值在4~10时，腐蚀过程主要受氧扩散过程控制，pH 值影响较小；当pH 值在10~13 时，随pH 值升高，碳钢表面的Fe2O3膜逐渐转化为具有钝化性能的γ-Fe2O3保护膜，腐蚀速率降低。但是当pH值过高时，碳钢表面的钝化膜溶解成可溶性的NaFeO2，腐蚀速率增［46］。

1.1.4.3 介质流速的影响

介质流速对管材腐蚀也有一定的影响。田光［47］对A3 钢做了不同温度和离子浓度条件下的CO2静态腐蚀挂片与动态腐蚀试验。结果表明，流速＜2 m/s 时，随流速增大腐蚀速率加快；流速为2 m/s左右时，腐蚀速率达到峰值； 流速＞2 m/s 时,流速对腐蚀速率的影响不大。赵国仙

［48］

等在模拟腐蚀环境中研究了流速对P110 钢CO2腐蚀行为的影响。结果表明，流速增大有利于腐蚀性组元的物质和电荷传递，从而促进腐蚀，但是也会引起腐蚀产物膜形貌和结构的变化，从而对物质和电荷传递过程构成阻碍。

1.2 油井套管防腐蚀技术

1.2.1 选用耐蚀管材

正确选材是抑制油套管腐蚀的主要措施之一，既要考虑材料的成分、理化性能设计，又要考虑产品的生产工艺及最终性能，成本也是制约选材的重要因素。一般来说，选材程序应遵循两个方面：①全面分析油套管服役环境，预测可能发生的腐蚀类型和严重程度以及各种腐蚀因素的交互作用，确定不同段井况和不同服役时期的腐蚀型；②对选定的材质进行腐蚀评价试验，并结合技术可行性和经济因素综合分析，确定最佳材质。在含有H2S 的环境选材时，不仅要考虑材质是否具有抵抗SSC，HIC/SWC 和SOHIC/SZC的能力，还需要考虑材质适用的特定酸性环境。目前，各油套管厂家除开发了API系列的C90，T95和C110钢级抗SSC 油套管外［49］，还开发了非API系列的抗SSC 油套管，如住友金属的SM80SS～110SS，V&M 的VM80SS～110SS，JFE 的NKAC-110SS，宝钢的BG80SS ～110SS，天津钢管的TP80SS～110SS，西姆莱斯的WSP-80S（S）～WSP-110S（S）等。CO2引起的腐蚀主要是电化学腐蚀失重，其中以均匀腐蚀和局部腐蚀为主。CO2腐蚀与材料的含Cr量以及油气中的CO2分压和温度密切相关。Cr是防止CO2腐蚀最有效的元素，它能迅速在金属表面形成致密而极薄的Cr2O3钝化膜，随着Cr 含量的增加，抗CO2腐蚀效果增强［50］。Cr系列不锈钢有13Cr、超级13Cr（如住友金属的13CrM 和13CrS）、双相不锈钢（22Cr 和25Cr）等［38-51］。当温度超过150℃时，13Cr 易发生点蚀，且对含量在10%以上的氯化物很敏感。超级13Cr钢使用的临界温度为175 ℃。22Cr和25Cr具有极好的抗CO2腐蚀性能，临界温度可达250℃，但其他介质也会显著影响这些材料的抗CO2腐蚀性能。吕祥鸿［52］等通过高压釜研究了超级13Cr的腐蚀行为。结果表明，在CO2腐蚀环境中，随试验温度的升高，超级13Cr的均匀腐蚀速率上升缓慢，只发生了轻微的点蚀；在H2S 和CO2共存条件下，超级13C的均匀腐蚀速率变化不大，点蚀严重，当Cl-浓度为160g/L 时，其最大点蚀深度可达28μm。住友金属开发的耐CO2腐蚀油套管有SM13CR-80～95，SM13CRS-80～110和SM13CRM-80～110，川崎开发了KOHP2-13Cr95～110，天津钢管开发了TP80-110NC-13Cr，TP95～125-HP13Cr 和TP95～125-SUP13Cr，宝钢开发了BG95～110-13Cr，BG13Cr-110U和BG13Cr-110S 等。当井况同时含有H2S，CO2和Cl-等介质时，必须使用FeNi 基或Ni 基合金［53］。Ni 基合金中Ni含量都在30%以上，其中w（Ni+Fe）≥50%的称为FeNi 基耐蚀合金。在Ni 基合金中，添加Fe 可以改善合金元素的相容性，并通过置换部分Ni 来降低成本；添加Cr 可改善在氧化性介质中的耐蚀性，提高耐局部腐蚀的性能；添加Mo可改善在还原性介质中的耐蚀性，提高耐局部腐蚀和耐氯化物晶间腐蚀的性能；添加W的作用与Mo类似，但对高Ni-Mo合金的热稳定性有害；添加Cu可提高耐H2SO4和HF腐蚀的性能；添加Nb，Ti，Ta可改善焊接热影响区，并提高Ni基合金耐晶间腐蚀的性能。目前用于防腐的FeNi基及Ni基合金钢主要有：NiCu 系、NiCr系、NiFeCr系及Hastelloy B/C/G系列合金。由于各油气田腐蚀介质类型、井下温度及压力等相差较大，大量采用耐蚀合金大大增加了油气开采的成本。双金属复合管是由基层和耐蚀层通过机械或冶金方式结合而成的。基层采用碳钢管或合金钢管，确保优异的机械力学性能；耐蚀层依据油气腐蚀环境选择。双金属复合管较单一耐蚀管具有50%～70%的成本优势，近年来在国内外得到了广泛的应用和发展［54］。有些油气田除采用大量金属管外，还采用了一部分非金属管，如玻璃钢管［55］、纤维增强塑料管等［56］。

1.2.2 涂镀层防腐技术

在油气开采过程中，管材在极其严酷和复杂的环境下服役，材料的表面选用耐蚀涂层可有效隔绝腐蚀介质达到防腐效果。油套管防腐采用的涂镀层主要有金属覆盖层、非金属覆盖层和化学转化覆盖层［32］。用耐蚀性较强的金属或合金把容易腐蚀的金属表面完全遮盖起来以防止腐蚀的方法，称为金属覆盖层保护，主要包括电镀、化学镀、渗镀、热镀、物理及化学气相镀等。非金属覆盖层包括有机涂层和无机涂层。化学转化膜覆盖层包括磷化处理、氧化处理、钝化处理等。李岩［57］采用不同方法在N80油套管钢表面分别制备化学镀Ni-P、电镀Zn-Ni、热喷涂Ni-Cr-Fe-Ta-Mo-Ti合金涂层，大幅提高了N80钢的耐蚀性。李远辉［58］等对N80油套管钢试样进行渗氮和QPQ（quench-polish-quench）处理，并进行了腐蚀试验后发现，在吸氧动力学所控制的含氧溶液中，经过处理的试样抗腐蚀性能最好；在析氢动力学所控制的无氧溶液中，处理过的试样腐蚀速率远低于未处理的试样。林乃明［59］等采用热渗镀技术在油套管用P110钢表面成功制备了Ni基合金层，显著提高了P110钢的耐蚀性。刘杨［60］采用热喷涂方法，将一种特殊的固态非金属粉末喷涂在油管内壁，并通过涂层自身所具有的减磨和耐磨特性，来保护和延缓抽油杆接箍与杆体的磨损，对偏磨抽油机井的杆、管有很好的保护作用。张智［61］以特种高分子有机聚合物为基础，开发了综合性能较高的MPS防腐涂层，并通过对纳米材料及纳米技术的研究，在MPS涂层中添加了数种纳米材料，有效解决了纳米材料的分散问题，使MPS涂层具有较高的抗腐蚀、防结蜡、防结垢性能。目前虽然使用防腐涂层可以极大提高油套管的抗腐蚀性能，但由于油气井作业的复杂性，涂层使用还存在较大的限制。1.2.3 电化学防腐技术

电化学保护按其保护原理，可分为阳极保护和阴极保护［62］。阳极保护在油气田应用较少。阴极保护分为外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。外加电流保护是将被保护金属与直流电源的负极相连，利用外加阴极电流进行阴极极化，从而降低腐蚀速率的方法； 牺牲阳极保护是在将一个电位更负的金属连接到被保护金属上作阳极，使被保护金属阴极极化而得到保护的方法。应根据不同的油套管材质和服役环境选用不同的阴极保护方式。多年的实践证明，对套管实施阴极保护是减缓和防止其外壁腐蚀破坏的有效措施，如美国得克萨斯太阳勘探公司，20世纪90年代以来对2178口井进行阴极保护，有效率达88%；国内的长庆油田具有“三低”特点，自1987年以来，先后对346口井进行阴极保护，使保护前套管的平均破损率由2.65降到了保护后的0.802［63］，取得了显著效果。1.2.4 化学防腐技术

针对油套管腐蚀问题，目前主要通过加注一种具有缓蚀、杀菌、防垢等综合效能的化学保护液，改善注水井水质，起到了防腐防垢的作用［39］。与其他防护方法相比，采用化学保护液有如下特点：①不改变油套管的性质和生产工艺；②用量少，一般添加0.1%~1.0%的缓蚀剂即可起到防腐蚀作用；③方法简单，无需特殊的附加设备。目前开发的有机缓蚀剂主要以抑制H2S腐蚀为主。我国已经生产和使用的抗H2S 腐蚀的缓蚀剂有7019，1017，7251（G-A）等，一般用量约0.3%，缓蚀效率就可达90%左右。为了增产原油，我国研制和应用的用于高温高压酸化压裂的缓蚀剂有7623，7701和天津若丁-甲醛等。这些缓蚀剂一般可在80~150℃使用，用量2%~4%，缓蚀效率可达90%左右。李海燕［64］等研究发现加注MH-46缓蚀剂不仅能防止H2S和CO2的腐蚀，还能抑制SRB 和不均匀结垢引起的腐蚀，用量为100 mg/L时缓蚀率可达80%以上。缓蚀剂的保护效果与腐蚀介质的类型、浓度、温度、流速以及被保护金属材料材质等有密切关系。因此，添加缓蚀剂有严格的选择性，不同的腐蚀介质和被保护金属应选择不同的缓蚀剂。

1.3 油套管的腐蚀特征

通常油套管的腐蚀具有3个主要的特征，具体如下：

（1）通常腐蚀介质是多相存在的，当不同相介质同时对油套管产生腐蚀时，会 互相促进，使油套管加速腐蚀。

（2）当油套管处于高温或者高压的工作环境下时，会使得油套管的腐蚀程度和 腐蚀速率大大增加。

（3）油气田中的主要腐蚀介质包括H2S、CO2、O2、Cl、H2O等。在这些介质 含量相同的情况下，O2的腐蚀性最大；Cl本身不会对油套管产生腐蚀，但其迁移率较高，这会促进套管局部发生酸化腐蚀；H2O是电化学腐蚀的主要载体。

1.4 油套管的腐蚀类型

油套管通常处于复杂、恶劣的工作环境中，对其产生腐蚀的因素非常多，各种因素如果共同对油套管进行腐蚀，则会大大加快油套管腐蚀的速度。根据油套管的工作温度，其腐蚀的主要类型如下：（1）低温环境：氢致开裂、侵蚀、坑蚀；（2）常温环境：硫化物应力开裂；

（3）高温环境：均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。

1.5 工作环境对油套管的基本要求

根据油套管腐蚀的特征分析，油套管在工作过程中应满足力学及工作环境两方面的要求。油套管需要具有较高的耐腐蚀性及耐磨损性，另外还需要较高的强度，防止拉应力的过大而导致的套管开裂。同时，其接头还需要有较高的密封性，避免外界气体的入侵而造成管道内部的过快腐蚀。

第二篇：材料腐蚀

在日常生活中，腐蚀现象随处可见，因为腐蚀而造成的材料失效比比皆是。现在，研究材料在腐蚀介质环境（或称作氛围）中材料对介质的敏感性以及在腐 蚀介质中裂纹扩展速率显得尤为重要，作为材料研究者或者材料应用者，应对材 料的这种耐腐蚀特性需要仔细研究，以确保材料的合理使用，最优使用。掌握材 料的应力腐蚀试验方法、试验标准也非常重要。

通常，材料的耐腐蚀特性主要通过以下几种试验确定： 1.慢应变速率应力腐蚀试验，通常也叫做慢拉伸试验； 2.材料应力腐蚀疲劳试验； 3.材料腐蚀试验；

这三种试验通常采用慢应变速率应力腐蚀试验机，腐蚀疲劳试验机，腐蚀环 境试验箱三种设备完成。需要提醒用户的是：慢应变速率应力腐蚀试验机可以和 应力腐蚀疲劳试验机集成在一套设备上完成，而不必搞成两套设备完成。作为材 料研究单位，因为一种材料往往面临在很多介质条件下工作的可能性，所以，介 质环境的准备、不同的介质、不同的温度对试验容器将会提出不同的要求，包括 安装位置，所以用户在采购这类设备的时候一定要对这些条件明晰，以采购到合 适的设备。

FCC-50 型多功能裂纹扩展速率试验机，即可完成慢拉伸试验、应力腐蚀疲劳试验。希望以下的标准对用户的应力腐蚀试验起到一定的帮助作用 GB/T 13671-1992 不锈钢缝隙腐蚀电化学试验方法 GB/T 15748-1995 船用金属材料电偶腐蚀试验方法 GB/T 10119-1988 黄铜耐脱锌腐蚀性能的测定

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下载 金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第六部分恒载荷或恒位移下的预裂纹试样的制备和应.pdf

第三篇：腐蚀小说读后感

《腐蚀》是一部日记体的长篇小说，腐蚀小说读后感。他以国民党政府发动“皖南事变”为背景，以一个失足的女特务的日记的形式，暴露了国民党大后方酷烈的特务统治，斗争锋芒直指国民党法西斯特务统治和他们反共反人民、卖国投敌的政治路线。

作品的主人公——女特务赵慧明，出身于封建官僚家庭，曾参加过学生运动和救亡工作。但由于阶级出身和社会生活带来的性格：严重的利己主义、爱慕虚荣和不明大义。使她无法抵制特务头子的威逼利诱，坠入了特务组织的罗网，成为替反动统治卖命效劳的走卒。由于她在特务系统中不是嫡系，受到排挤，还遭到高级特务的侮辱和玩弄，她的尚未完全腐蚀的灵魂中，多少保留着一点“人之所以为人”的东西，因此她感到矛盾痛苦而又无处可以申诉。

作品在特定的处境中多方面地揭示了赵慧明的复杂的内心世界，赵慧明受骗、犯罪而又不甘于堕落所引起的矛盾和痛苦，她的“自讼、自嘲、自辩护”，一级在觉醒自新过程中所经历的决裂、斗争，写得在细腻真切，深深地感染打动这读者，激发着人们对于在精神上合肉体上残害、摧残青年的国民党法西斯特务统治的仇恨，暴露了特务统治阴森恐怖的内幕。

作品中汪蒋合流反共卖国和国民党顽固派发动“皖南事变”两个重大事件，就如投石入水，激化了众多的矛盾，它们通过赵慧明的观感生动地展现出来，又有力地推动了赵慧明内心矛盾的发展，读后感《腐蚀小说读后感》。例如“以皖南事变”为中心，揭示了国民党勾结汪伪、卖国投敌的反共反人民罪行。正像赵慧明所说的，“在这个地方，人人笑里藏刀，撺人上楼拔了梯子，做就圈套诱你自己往里钻——圈套法门，还不是当做功课来讨论。”这里，有对付共产党和进步青年的种种卑劣手段，也有特务内部五花八门的勾心斗角的伎俩。“皖南事变”前夕，国民党特务像粪坑里的没头苍蝇，整天嗡嗡的没头没脑到处乱撞，各处都在大规模检举，被检举的人光一个市一下就是两百多。国民党反动派发动“皖南事变”就是要把这作与为汪伪勾结、投入日本帝国主义怀抱的见面礼。作品中写汪伪特务在蒋管区自由出入，工作顺利，陈胖、周经理等国民党政客在义愤填膺的高唱爱国的背后，与松生、舜英等汪伪特务密谋实现分久必合的卖国阴谋。书中许多描写正是这一卖国阴谋的形象再现。

《腐蚀》通过特定环境中赵慧明这一典型形象的塑造，概况了长期以来，特别是抗战以后作者对国民党反动派的深刻观察和认识。它是抗战时期中以显示题材揭露国统区整治黑暗的最重要的作品，是一部对国民党特务罪恶的有力控诉书。

《腐蚀》的现实主义成就，不仅表现在作品通过赵慧明典型形象的刻画，尖锐地抨击了国民党特务统治的政治黑暗，而且还按照现实生活和人物性格本身的特点，真是地揭示了赵慧明逐步觉醒、走向自新之路的过程。

供水管网所团支部： 张钊瑜

第四篇：读腐蚀体会

读腐蚀心得体会

《腐蚀》以皖南事变为历史背景。故事情节开展于一九四○年九月至一九四一年二月的重庆。这时，日寇为呼应德、意法西斯在欧洲的攻势，加紧了对国民党的诱降，企图早日结束中日战争，以便向南洋扩张。国民党认为反共卖国时机已到，进一步推行消极抗日积极反共的政策：在政治上，实行法西斯特务统治，残酷迫害共产党人和革命人民，并与日寇汉奸暗中勾结，进行卖国投降活动；在军事上，配合日、伪军对敌后根据地的封锁、进攻，不断袭击八路军和新四军，竟于一九四一年一月制造了骇人听闻的“皖南事变”。《腐蚀》这部小说的创作正是具有高度政治责任感的革命作家茅盾，目击这一黑暗现实而及时作出的强烈抗议。

《腐蚀》中的女主人公赵惠明就是一个不幸失足、堕落为特务的女青年。小说通过她的矛盾心理的自由和可耻生活的记录，及时地揭露了蒋介石与日、汪相勾结进行反共反人民的卖国投降阴谋，有力地控诉了国民党法西斯特务的血腥统治和腐蚀青年的滔天罪行。这对于配合当时的政治斗争，是起了重大作用的。

女主人公赵惠明原是一个封建官僚家庭的女儿，在学校学习时，她曾追求光明和正义，参加过爱国学生活动，后来还曾奔赴抗日前线服务过。但后来由于受了国民党的诱骗，刚二十四的她，就陷入了一个特务组织，心灵受到腐蚀，过着罪恶的生活。但她的灵魂还没有完全腐烂，她痛苦，好挣扎，渴望做一个好人，跳出人间地狱。虽然她的出发点是个人主义的，没有一个明确的思想基础。但是，残酷无情的现实教育了她，促使她悔改，寻找出路。这部以一个被腐蚀的女性──赵惠明日记形式写成的小说，茅盾在书中写了革命者对赵惠明期望：“生活不像我们意想的那样好，也不那么坏。只是自己去创造环境。……她一定能够创新的生活。有无数友谊的手向她指引。……” 茅盾塑造的这个赵惠明，是一个有着深刻的社会意义和美学价值的典型形象。

《腐蚀》通过赵惠明的遭遇和感受，还展现出了国统区群魔乱舞、一片黑暗的图景。在国统区的重庆，不但有横行无忌的蒋记特务，也有或明或暗地活动的汪记特务。他们彼此勾勾搭搭，往来频繁，实际是在进行一宗出卖民族利益的交易，在策划蒋、汪、日合流的反共阴谋。何参议、陈胖子、周经理等要人，在“纪念”会上咬牙切齿、义愤填膺地高唱“爱国”，背后与汪记特务密谈，则又心向往之地地认为：“照最近趋势看来，快则半年，分久必合，咱们又可以泛舟秦淮，痛饮一番！”这便彻底暴露了他们是一丘之貉的本来面目。作品还写出：随着反共阴谋的扩大，国民党特务更加紧了对革命人民的镇压。在特务内部，也充满了矛盾倾轧，互相构陷，“人人是笑里藏刀，撺人上屋拔了梯子，做就圈套诱你自己往里钻”；“落井下石，看风使舵，以别人的痛苦为笑乐”。赵惠明在日记中说：“象一个练拳的人，我是站在沙包的围攻中，只要一个失手，我就完蛋。”这种紧张的心理，也真实地反映了特务内部斗争的激烈、环境的险恶。作品还写蒋、汪特务是“愈不象人，愈有办法”。然而光明始终在与黑暗搏斗，黑暗是掩盖不了光明的。周恩来同志在《新华日报》上强烈抗议国民党制造皖南事变的题诗：“千古奇冤，江南一叶；同室操戈，相煎何急！”就象万丈霞光冲破了黑暗的云层。它所引起的巨大反应，在作品里的描绘是：国民党特务简直惶恐万状，对有同恩来同志题诗的《新华日报》，“整整一天，满街兜拿，——抢的抢，抓的抓，撕的撕”，唯恐落在人民手里；人民群众则争相购买，一个报童藏有十多份《新华日报》，竟“从一元一份卖起，直到八元的高价”，有人还贴出字条，愿以十元征求一份报纸。于此可见，谁是谁非，人民心中是雪亮的；尤其在国民党严密封锁消息、肆意歪曲真象的情况下，作品敢于直接披露周恩来同志正义凛然的题诗，更表现了作者站在党和人民的立场坚持抗战的鲜明的政治态度，这在同时期的创作中是罕见的。

在新中国，改革开放把中国女性，尤其是职业女性推上了时代潮流，她们以自己的奋斗、实践和骄人的业绩展示了自己的开朗、热情、坚毅、自信、自尊、自爱、自立、自强，她们在创业中寻找自己的位置，在拼搏中实现自我价值，在进取中塑造自身形象。用自信、自尊、自爱、自立、自强来规范行为！用坚定、豁达而坚强的态度来对待人生！用平常心态面对生活！每一个女人都可以是一道独特的风景线，用自己的魅力来演绎人生的神话，追求高雅的生活情趣和生活格调，针对女性的需求组织开展有益身心的各种文娱体育活动，寓教于乐、寓教于美，使女性在丰富多彩的活动中陶冶情操，增长才干，强健体魄，促进女性综合素质的提高，防止心灵被社会各种诱惑腐蚀。

总之，我们新时代的女性是良好社会风尚的倡导者、实践者和推动者；是社会公德、职业道德和家庭美德的弘扬者；传承中华美德、构建和谐家庭，提升女性素质、构建和谐社会”是促进和谐社会的重要组成部分，女性能理解和尊重他人，关心和帮助他人，善于与人和睦相处，善于与人合作共事，推动着全社会文明健康可持续发展的新生活方式，自觉遵纪守法，为保持长期和谐稳定的社会环境出力。我们倡导全社会都来关注女性的发展，共建社会和谐稳步发展，展巾帼奉献新姿，为祖国经济的发展贡献力量。

第五篇：材料腐蚀与防护

航空材料的腐蚀与防护

姓 名：王 俊 专 业：材料物理 学号：1320122111

航空材料的腐蚀与防护

摘要：材料腐蚀的概念和研究材料腐蚀的重要性，航空材料的分类和演变，航空材料腐蚀防护技术的历史和现状特点，航空材料腐蚀现象及其机理，腐蚀对航空材料的影响，解决航空材料腐蚀问题及其防护与治理。

关键词：航空材，腐蚀，防护。前言

金属和它所在的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起金属的变质和破坏，称为金属腐蚀。随着非金属材料的发展，其失效现象也越来越引起人们的重视。因此腐蚀科学家们主张把腐蚀的定义扩展到所有材料，定义为：腐蚀是材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。

腐蚀现象在人们在社会生产及使用到的各种材料中都普遍存在，由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀，增加了飞 行器的运营成本，对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。因此开展航空产品的腐蚀与防护的研究具有明显的经济和社会效益。

1.航空材料的历史与发展

1.1航空材料的概论

航空材料是航空工业主要基础，航空材料与航空技术的关系极为密切，航空航天材料在航空产品发展中具有极其重要的地位和作用.航空材料既是研制生产航空产品的物质保障，又是推动航空产品更新换代的技术基础。1.2.航空材料的分类 航空材料有不同的分类方式。按成份可分为四大类: 

1）金属材料:铝合金、镁合金、钛合金、钢、高温合金、粉末冶金合金等。

2）无机非金属材料:玻璃、陶瓷等。

3）高分子材料:透明材料、胶粘剂、橡胶及密封剂、涂料、工程塑料等。

4）先进复合材料:聚合物基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料、碳 /碳复合材料等。

按使用功能可分为两大类:结构材料和功能材料。1.3航空材料的演变

早期飞机的结构以木材、蒙布、金属丝绑扎而成，后来又发展为木材与金属的混合结构。到了二十世纪三十年代，随着铝合金材料的发展，全金属承力蒙皮逐渐成为普遍的结构形式。二十世纪三、四十年代，镁合金开始进入航空结构材料的行列。

四、五十年代，不锈钢 成为航空结构材料。到五十年代中期开始出现钛合金，嗣后并被用于飞机的高温部位。二十世纪六十年代，开发出树脂基先进复合材料，后来在树脂基复合材料的基础上又出现了金属基复合材料。现代飞机大量采用新型材料。2.航空材料的不同腐蚀

航空器包括很多不同种类的航空材料，这些材料的种类不同，所处工作环境不同，导致航空材料的腐蚀具有多样性。

2.1环境作用下的电化学腐蚀

电化学腐蚀是一种非常普遍的现象，很多材料物品都会受到其影响。而电位差与电解质溶液就是形成电化学腐蚀的两个基本条件。在飞行器结构中，不同的结构由于承担的功能不同，所使用材料的性质也不同。例如，飞行器的蒙皮多采用具有出色延展性而强度相对较低的铝合金，起落架和龙骨梁则多选用高强度的合金钢。材料不同，它们的电极，如果接触就有可能产生腐蚀的隐患；就算是同种类的材料，由于其内部杂质的存在或其自身就是由不同电极电位多相组成。因此, 构成飞行器的航空材料客观上都存有电化学腐蚀的可能。仅有电极电位差，而没有在电极间传递电荷的电解质溶液, 并不会形成导致腐蚀现象的腐蚀电池，但现实中飞行器的电化学腐蚀现象说明电解质溶液在飞行器中普遍存在。

2.2 承力结构应力腐蚀

材料除受环境作用外还受各种应力作用，因此会导致较单一因素下更严重的腐蚀破坏形式。应力腐蚀是应力和腐蚀环境共同作用下的材料破坏形式。应力腐蚀仅发生在特定的腐蚀环境和材料体系中，其特点是造成此种破坏的静应力远低于材料的屈服强度，断裂形式为没有塑性变形的脆断，且主要由拉应力造成。

以起落架的应力腐蚀为例，飞行器的起落架结构为飞行器的主要受力结构之一，当飞行器处于停放状态时，起落架的轮轴受拉应力作用，可能在相应的腐蚀介质作用下发生应力腐蚀。起落架材质一般为镀铬的高强钢，铬镀层强度高、耐磨但镀层较脆，容易在飞行器起降的交变载荷作用下沿缺陷剥落而失效。

2.3 发动机的高温腐蚀

发动机的主要腐蚀表现形式是高温氧化腐蚀。推力大、效率高、油耗低、寿命长是航空发动机发展趋势。只有对涡轮进口燃气温度进行提升，才能供给出需 要的增压比与流量比，实现提升推力的同时降低油耗。所以发动机涡轮叶片的抗高温腐蚀性能极其关键。对此主要可采取以下几种方法:保障性能前提之下，提高叶片材料本身的熔点及高温抗氧化能力；使用与基体材料亲和力更好、高温性 能更好的抗氧化保护涂层。

2.4 意外腐蚀

飞行器服役中还存在意外腐蚀。这种腐蚀与飞行器的设计、选材及运行环境无关，完全是由人为不当操作造成。比如机上承载强腐蚀性物质，发生泄漏而造成飞行器发生腐蚀。通过编制详细的操作流程与有关部门加强监督管理，并制定相应的强制性规定规范，并由专人进行负责落实便可完全避免人为因素而造成的腐蚀现象。

3.腐蚀机理和测试技术研究

高强度航空材料在力学-环境因素的交互作用下可能会发生应力腐蚀而导致灾难性的事故。因此开展应力腐蚀的测试和研究是腐蚀和防护的一项重要内容。目前已经发展了一些应力腐蚀敏感性的测试标准。这些试验标准在研究新研材料和引进飞机材料的应力腐蚀性能方面发挥了重要作用。另外也有人设计了一些非标准的应力腐蚀试验来模拟试件的服役条件，试验的结果与实际情况符合的较好。由于实际的应力腐蚀往往发生在大气环境中,所以设计了一种便携式拉伸应力腐蚀试验器,用于开展户外大气应力腐蚀的研究。

飞机结构往往由多种材料构成,在一定条件下不同材料的相互接触会导致接触腐蚀和电偶腐蚀。研究者对钢与铝合金和钛合金接触时的电偶腐蚀和防护方法进行研究,得到了很多对实际工程有指导价值的结论。随着复合材料在航空产品上得到应用,复合材料和金属材料接触时所引起的相容性问题开始得到人们的重视,并提出了一些防护措施。现役飞机铝合金构件的主要腐蚀形式是点腐蚀，点蚀形成的蚀坑通常是腐蚀疲劳的裂纹的裂纹源，航空材料的腐蚀疲劳损伤往往是在腐蚀点上的裂纹生成和扩展导致的。点蚀形成现在比较公认的是蚀点内部发生的自催化过程。铝合金材料点蚀形成是一种自发催化闭塞电池作用的结果，蚀点不断向金属深处腐蚀，并使在钝化过程受到抑制，由于闭塞电池的腐蚀电流使周围得到了阴极保护，因而抑制了蚀点周围的全面腐蚀，但是加速了点蚀的迅速发展。随着腐蚀时间的延长，点蚀的深度和表面半径都在不断的增大，相邻的蚀点会相互交错形成更大更深的蚀点。

4.表面强化和防护

4.1 航空发动机高温防护涂层

航空发动机所用的高温防护涂层一般可分成扩散涂层和包覆涂层。目前我国已经发展出多种发动机部件所使用的镍镉扩散涂层、渗Al，Al+Si料浆涂层、Pt-Al涂层、包覆型M、Cr、Al、X涂层、热障涂层、抗氧化防脆化涂层、封严涂层等,部分涂层进入批量生产阶段。MC r A IY 涂层是一种包覆性涂层,它克服了传统铝化物涂层与基体之间互相制约的弱点，进一步提高了发动机材料的抗氧化的能力。随着航空燃气轮机向高流量比、高推重比、高进口温度的方向发展,燃烧室中的燃气温度和压力不断提高,我国开展了热障涂层（thermal barrier coatings,简称TBC s)的研究。热障涂层是由陶瓷隔热面层和金属粘结底层组成的涂层系统。ZrO2 是目前陶瓷隔热面层中研究最多的成分。热循环试验证明柱状晶组织较普通的纤维状组织具有更高的抗热疲劳性能另外我国还开展了纳米陶瓷热障涂层的研究。4.2表面强化

表面强化工艺技术涉及到各种金属材料(钢、铝合金、钛合金、高温合金、金属基复合材料等)，对于不同的晶体结构(面心立方、体心立方、密排六方)有多种不同的强化方法和工艺参教；同时根据航空高强度构件外形的几何形状不同，选择不同工艺参教和前后顺序的搭配方式。但是，所有强化工艺处理后材料都会因为塑性变形引起表层组织结构、残余应力和硬度的梯度以及表面形貌等发生变化，起到降低外加拉应力和应力集中系数的作用，从而对耐磨性和疲劳性能 产生影响。电子束表面处理是利用高能量密度的电子束对材料表面进行加工，是不同于机械加工的一种新型加工方法悄。

12I，其中电子束物理气相沉积以及电子束表面处理等在工业上的应用最为广泛。电子束加工方法起源于德国，经过几十年的 发展，目前全世界已有几千台设备在核工业、航空航天工业、精密加工业及重型 机械等工业部门应用，现已完全被工业部门所接受。电子束表面改性技术是20世纪70年代才发展起来的新技术。电子束表面改性处理包括金属材料的表面淬 火、表面合金化、表面清洗及熔覆、薄极退火，以及半导体材料的退火和掺杂等。目前，电子束表面非晶态处理及冲击淬火等先进处理工艺的研究也已经在世界各国广泛展开。激光冲击强化(Laser Shock Pening，LSP)技术是一种利用激光冲击波对材料表面进行改性，提高材料的抗疲劳、磨损和应力腐蚀等性能的技术。目前激光冲击技术在工程中应用最广泛的领域是合金材料的表面强化，与滚压、喷丸、冷挤压等材料表面强化处理的方法相比，激光冲击强化处理具有非接触，无热影响区和强化效果显著等突出的优点。其原理是当短脉冲(十几纳秒)的高峰值功率密度(大于109W／cm2)的激光辐射金属靶材时，金属表面吸收层吸收激光能量发生爆炸性汽化蒸发，产生高温(大于10000K)、高压(大于1GPa)的等离子体，该等离子体受到约束层约束时产生高强度压力冲击波，作用于金属表面并向内部传播。材料表层就产生应变硬化，残留很大的压应力。激光束经过凸透镜聚焦后，功率密度可以达到1～50 GW／cm2，接着大部分激光能量将被涂层吸收，能量转化成冲击波的形式，透明物质水即所谓限制层，它将基体和基体表面的涂层包覆起来。

5.航空材料的腐蚀与防护的意义

我国的腐蚀和防护研究为我国航空工业的发展做出了应有的贡献,在腐蚀机理和测试、航空发动机高温防护涂层以及表面处理和防护技术等方面都取得了不小成绩。

参考文献

[ 1]《航空材料与腐蚀防护》--------------讲义中国民航大学理学院材料化学教研室------------苏景新

[ 2]《我国航空材料的腐蚀与防护现状与展望》----------蔡健平，陆峰，吴小梅.[3]《航空材料腐蚀疲劳研究进展.腐蚀与防护》-------耿德平，宋庆功。[4] 《TA 15钛合金与铝合金接触腐蚀与防护研究》-------------张晓云，孙志华，汤智慧等 [5]《航空材料的腐蚀问题与防治对策》------------------------------崔坤林.[6]《民机结构外露关键部位涂层加速腐蚀环境谱研究》--------杨洪源，刘文。

[7]《材料腐蚀与防护》-------------冶金工业出版社------------孙秋霞主编。