1.选择性浸出简介
选择性浸出或取消合金，有时也称为分区。诸如脱颖而出，，，，石墨腐蚀，，，，交易，，，，Denickelificaton，也表明合金的一种成分的损失，但近年来，一般术语交易已获得更广泛的用途。它与合金有关，而不是纯属金属。其中一种合金的成分优先去除，留下了改变（弱）残余结构。简而言之，这是通过腐蚀过程从固体合金中去除一个元素。[1,2]
Deadloying或选择性浸出腐蚀是一种腐蚀形式，可以定义为一个过程，在该过程中，通过电化学相互作用，实心溶液中的一个或多个组件要么被替换或丢失。合金元素之间的潜在差异是对合金中更“活跃”元件的优先攻击的驱动力。
原始材料的总体尺寸倾向于保留，残留物质是海绵状的，多孔的，而且通常是脆弱的。它主要发生在均匀溶解在原子水平的固体溶液中。在特定环境中，通过微观尺度的电腐蚀机制将活性金属从合金中取出。最易感的合金是在电流系列中含有高距离的金属，例如黄铜中的Cu-Zn。这些元素最常进行选择性去除的元素是Zn，Al，Fe，Co，Cr，Ni等。
1.1历史
第一次世界大战期间，黄铜冷凝器管的去锌是一个主要问题，它使英国船只的行动比德国海军的努力更加行动。这种问题随着耐腐蚀合金的开发而减少了，而与大多数海洋运营商的交易不再是主要问题。[4]
1.2与电腐蚀的比较
| 电腐蚀 | 选择性浸出 | |
| 推动力 | 潜在差异 | 潜在差异 |
| 地点 | 在两种金属之间 | 在合金中 |
| 涂层作为预防方法 | 金属表面上的涂层可用于保护 | 合金的外表面涂层是没有用的，可能会增强腐蚀 |
| 腐蚀速率/速度 | 快点 | 慢点 |
| 检测 | 更轻松 | 更难 |
| 预防 | 更轻松 | 更难 |
| 危险 | 较少的 | 更多的 |
1.3示例
a）脱落
在脱颖而出的过程中，更活跃的锌从黄铜中有选择地去除，留下了多孔和富含铜的金属的弱沉积物。在没有氧气的情况下，可以进行脱落。氧气还进入阴极反应，因此提高了发作速率。选择性浸出的示例是“黄色” 30zn 70cu，“脱落”到“红色铜富铜”结构中的“脱落”。
可以进行脱辛克化以下方法或两种以下方式……
| 统一类型 | 插头类型 |
| - 均匀地减少阀门的壁厚或配件。它在整个材料上相对均匀。 - 分层去丁化在酸性环境中更为常见，如果锌含量更高，则在合金中更常见。 - 通常在高黄铜（高[Zn]）中发现的酸环境 示例[6]： - 大约50％的管墙的渗透率发生在饮用水服务几年后。 - 均匀层类型的脱落发生在齿轮的牙齿中。 - 当在pH = 8.0的水暴露于水时，它也发生在金钟黄铜热交换器管的内表面，温度范围为31-49°C。 |
- 它深入渗入阀门和配件的侧壁。 - 当合金暴露于中性或碱性并含有高盐含量并且锌含量较低的水域时，就会发生。 - 通常在低黄铜，碱性，中性或略微酸环境中发现。 例子： - 特别是在 - 包质热交管中发现的。如果没有清洁和干燥热交换器，则形成差异曝气细胞，其中黄铜溶解。腐蚀区域充满了重新定位的铜。 |
通常，含有> 15％Zn的Cu-Zn合金（黄铜）容易受到脱芬的影响[3]。如果红黄铜（15％Zn），海军黄铜（35％Zn），Muntz Metal（45％Zn）在80°C下浸入氯化物溶液中，则分别显示出5％，30％，100％的拉伸强度损失[2]。
b）石墨腐蚀
选择性浸出的另一个流行和最发生的例子是灰色铸铁。铸铁是最便宜的工程金属（2-4％C，1-3％SI）。坚硬，脆弱，容易铸造；碳在微观结构内作为基质石墨的微观片。
在某些环境中（尤其是影响埋入管道的温和水性土壤），Fe慢慢浸出，将石墨基质留在后面，显得石墨，柔软，可以用刀切割。毛孔通常充满生锈。原始尺寸被保留，石墨是铁对铁的阴道，并且存在出色的电池细胞。铁溶解，留下由石墨，空隙和生锈组成的多孔质量。铸铁失去强度及其金属性能。[1,3]。
石墨腐蚀仅在灰色铸铁中发生，因为结节性和可延展的铸铁没有任何石墨网络，白色铸铁没有自由碳来开始反应[2]。
灰铸铁有时会在轻度腐蚀性环境中显示出从铁中浸出的效果。铁的表面层变得像石墨一样，可以轻松地用刀切割。由于攻击，铁或钢基质被溶解，并剩下互锁的贵族石墨网络。石墨变成了铁对铁，并形成了电腐蚀细胞。铁被溶解，多孔的空隙质量，并留下复杂的铁氧化物。这种石墨化的铸铁失去了其强度和其他金属特性（图3），但对于随意的视图，它看起来很脏，但形状不变，这可能会导致危险的情况。石墨腐蚀不会发生在结节性和可延展的铸铁中。
书中的一个常见错误是使用“石墨化”一词而不是石墨腐蚀。当低合金钢在延长的时间内经受高温时，就会发生石墨化。石墨化是由珠光体分解为铁氧体和碳的，而在石墨腐蚀中，灰铸铁有选择地攻击。石墨的存在对于浸出是必要的。[6]
c）去铝化
含有超过8％Al的铜合金可能会受到合金的铝成分的优先溶解。铝 - 青铜的α相受到攻击，并留下铜的多孔残基。
d）挑剔
尽管并非常见，但在低流量条件下已经观察到70-30 Cu-Ni合金中镍的合金化。
2.机制
电流系列中更多的阳极元素（在图5中）相对，更容易被浸出，例如锌和铜具有较大的EMF间隙，因此更愿意浸出更多的阳极Zn。
通常，提出了四个合金的机制[1,9]
一个）溶解重新定位
Deadloying已显示出至少两种不同的机制。整个合金溶解在腐蚀的金属表面（α-黄铜中的Cu）上的崇高成分重现。活性成分被浸出（α-黄铜中的Zn）。
这种机制发生在Cu-Zn合金中，但可能不会发生在其他合金中，例如cu-au，au-ag。对于其他合金，其他机制可能是有效的。因此，该模型的局限性是没有解释那些贵金属不会溶解的合金的解释。
b）选择性溶解（体积扩散）
在其他情况下，扩散仅消除了更腐蚀的易感活性成分，留下了变化的高贵多孔矩阵。两种机制均已证明同时发生在同一金属表面上[4]。应该注意的是，这种扩散仅发生很少的层，然后进一步不出现，因为室温下的扩散率很低。图6显示了脱氮化α黄铜表面上的铜沉积物。据报道，在库里克尔和莫内尔上也有类似的沉积物。
C）表面扩散
去合成的表面是粗糙的，多孔的和松散的，因此单独的原子具有较高的表面能，它们试图凝结，并且经常形成贵金属簇的岛，可以看作是凹坑，即插头类型去Zincification。这种原子的聚集会产生下面的合金表面，以便进一步进行交易。
d）渗滤模型
通过各种研究，这是一种限制合金的限制因素，该模型指出，必须具有最低的临界浓度水平（阈值水平）以进行脱离合金。
即，在Cu-Zn合金中，如果不会发生Zn <18％的合金，则红色黄铜具有15％的Zn，因此不会发生Dealloying，但在黄色黄铜中，会发生更合金。对于锌 - 铜和铝 - 波波系统，锌的阈值分别为18±2 at。和铝的阈值分别为14±2 at。％。
3.影响选择性浸出的因素
- 不同的金属和合金在同一电解质中具有不同的电化学电势（或腐蚀电位）。现代合金包含许多不同的合金元素，它们具有不同的腐蚀电位。合金元素之间的潜在差异是对合金中更“活跃”元件的优先攻击的驱动力。如果Δe= en- e一个很大，然后将其脱离合金的机会更多。
- 积极元素的内容更高是DealLoying。即Cu-18％Zn，Cu-40％Zn。前称为Alpha Brasses，后来被称为著名的Muntz Metal。因此，由于δe在两种情况下都相同，因此销售量的Zn浓度都会增加。[1]
- 环境中的氧气水平升高可能会增加腐蚀[2]。
- 温度增加可能导致腐蚀，例如石墨腐蚀[3]。
- 服务环境也会影响下表，下表显示了在各自环境中脱离合金的各种合金。
| 合金 | 环境 | 删除元素 |
| 黄铜 | 许多水，尤其是在停滞的下 | 锌（去辛化）条件 |
| 灰铁 | 土壤，许多水 | 铁（石墨腐蚀） |
| 铝青铜器 | 氢氟酸，含氯化物的酸 | 铝（Dealuminification） |
| 硅青铜器 | 高温蒸汽和酸性物种 | 硅（脱氧化） |
| 锡青铜器 | 热盐水或蒸汽 | 锡（毁灭性） |
| 铜镍 | 高热通量和低水速度（在炼油厂冷凝器管中） | 镍（Denickelification） |
| 铜金单晶 | 氯化铁 | 铜 |
| Monels | 氢氟和其他酸 | 铜在某些酸中，而另一些铜在 |
| 带有铜或银的金合金 | 硫化物溶液，人类唾液 | 铜，银 |
| 高尼克合金 | 熔融盐 | 铬，铁，钼和钨 |
| 中和高碳钢 | 氧化大气，高温下的氢 | 碳（脱氧） |
| 铁铬合金 | 高温氧化气氛 | 铬，形成保护膜 |
| 镍溶血合金 | 高温下氧气 | 钼 |
桌子1合金中环境的影响[6]
4.优势，缺点
a）优势
- 在不锈钢上观察到的氧化膜中观察到的硅的富集可更好地消极和抗性。
- 通过腐蚀性作用从Al-Ni合金中选择性去除铝，制备Raney镍催化剂。Deadloying现象扩展到铝合金2024-T3的加速腐蚀以及高表面 - 面积电极和催化剂的发展。[8]
- 除合合式用于生产适用于催化，电化学应用，传感器和执行器的纳米孔金属[2]。
b）缺点
- 与压力腐蚀破裂的直接相关性[8]
- 脱落的部分是薄弱的，可渗透的，多孔的，脆的，几乎没有骨料强度。因此，在铜中添加锌会降低铜的耐腐蚀性。
- 由于材料的不均匀性而产生具有较低机械性能的材料。[2]
5.预防
- 在70-30黄铜中添加SN可改善对脱芬奇学的抗性。
- 使用更好的合金，例如“红色”黄铜，金钟黄铜（70 Cu，29 Zn，1 sn），武器馆（70 cu，29 Zn，1 sn，1 sn，0.04 as）。
- 蛋白石（70-90 Cu，30-10 Ni）可用于严重腐蚀的环境[2,4]。
- 使用铜合金，铜含量超过85％。
- 使用锡，砷或锑的铜合金。
- 避免溶液停滞并沉积在金属表面上的环境。[6]
- 使用覆层过程
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参考
- V. S. Raja教授的NPTEL课程，“水腐蚀及其控制讲座25”，IIT孟买。
- 火星G. Fontana，“腐蚀工程’’，塔塔·麦格劳 - 希尔
- Derek H. Lister博士，“工程师的腐蚀”，Candu
- “ Uhlig的腐蚀手册”，第三版，2011年John Wiley＆Sons，Inc。
- https://www.materials.co.uk/dezincification.htm
- 扎基·艾哈迈德（Zaki Ahmad），“腐蚀工程和腐蚀控制原理”，Elsevier科学技术书籍
- https://testlabs.ca/public-sector/severe-graphitic-corrosion-in-cast-iron-drain-lines-lines of-a-Health-care-facility/
- ASM手册13A卷：“腐蚀：基本面，测试和保护”