常见金属和非金属材料腐蚀性能及应用

几种典型的合金钢

常见合金钢的应用常见合金钢的应用－－I

常见合金钢的应用常见合金钢的应用－－II

常见非金属材料的特性常见非金属材料的特性－－I

常见非金属材料的特性常见非金属材料的特性－－II

耐蚀金属材料课程练习题答案(江苏科技大学)

练习题一、选择题 1、为了提高合金的耐蚀性，向材料中加入强的阴极性元素金属，属于以下哪种方法A。 A）降低阳极相活性B）降低阴极相活性C）增加系统阻力 2、同样加入强阴极性元素，有的合金耐腐蚀，有的却不耐蚀。其原因是A。 A）前者处于可钝化的，后者不是B）前者腐蚀体系处于常温，后者不是 C）前者腐蚀体系存有活化离子（如Cl－），后者不是D）以上都不是 3、为提高铁金属材料耐蚀性，铬是一种常添加的元素，主要起以下作用B。 A）使腐蚀电位正移，增加材料的热力学稳定性B）合金易进入钝态区 C）致钝电位向正向移动D）以上都对 4、加入Cu、P、Cr元素的耐候钢具有较好的耐大气腐蚀性，机理是D。 A）有序固溶理论B）电子机构理论 C）表面富集理论D）形成致密腐蚀产物膜理论 5、金属产生晶间腐蚀应满足的条件是C A）在高压的环境中，只要其电极电位低且强度不够； B）在高温的环境中，只要其产生的氧化膜不够致密； C）在腐蚀的环境中，只要其晶粒与晶界物－化状态和电化学性能不同； D）在高压、高温、腐蚀的环境中,只要其晶粒与晶界成分不符合塔曼定律； 6、奥氏体不锈钢中添加Nb元素的主要作用是C A）增加膜的致密性B）提高材料的抗点蚀能力 C）作为稳定化元素抑制碳化铬的生成D）增加热力学稳定性 7、黄铜脱锌属于以下哪种腐蚀类型E。 A）点蚀B）缝隙腐蚀C）晶间腐蚀D）电偶腐蚀E）选择性腐蚀 8、下列哪种热处理工艺对1Cr18Ni9Ti的抗晶间腐蚀是必须的B A）固溶处理B)稳定化处理 C）去应力退火处理D）敏化处理 9、加入了稳定化元素Ti、Nb的奥氏体不锈钢，却没有达到耐腐蚀的目的。这可能是该钢种在使用前没能进行过D处理。 A）固溶处理B）敏化处理C）退火处理D）稳定化处理 10、海水腐蚀环境中，以下哪个区域腐蚀最严重A。 A）飞溅带B）潮差带C）全浸带D）海泥带 11．以下关于可逆氢脆说法错误的是C A）氢脆在室温附近最敏感；B）材料强度越高，氢脆越敏感；

金属腐蚀

1、金属腐蚀过程的特点是什么？采用那些指标可以测定金属全面腐蚀的速度。答：特点因腐蚀造成的破坏一般从金属表面开始，然后伴着腐蚀的过程进一步发展，富士破坏将扩展到金属材料的内部，并使金属的性质和组成发生改变；金属材料的表面对腐蚀过程进行有显著的影响。重量指标：就是金属因腐蚀而发生的重量变化。深度指标：指金属的厚度因腐蚀而减少的量。电流指标：以金属电化学腐蚀过程阳极过程电流密度的大小。2、双电层的类型有哪些？平衡电极电位，电极电位的氢标度的定义？答：类型：金属离子和极性水分子之间的水花力大于金属离子与电子之间的结合力；金属离子和极性水分子之间的水化力小于金属离子与电子之间的结合力；吸附双电层。平衡电极电位：金属浸入含有同种金属离子的溶液中参与物质迁移的是同一种金属离子，当反应达到动态平衡，反映的正逆过程的电荷和物质达到平衡，这是电位为平衡电极电位；电极电位的氢标度：以标准氢电极作为参考电极而测出的相对电极电位值称为电极电位的氢标度。 3、判断金属腐蚀倾向的方法有哪几种？答：a腐蚀反映自由能的变化△G<0则反应能自发进行△G=0则达到平衡△G>0不能自发反应b标准电极电位越负，金属越易腐蚀 4、以Fe-H2O体系为例，试述电位-PH图的应用。答：以电位E为纵坐标，PH为横坐标，对金属—水体系中每一种可能的化学反应或电化学反应，在取定溶液中金属离子活度的条件下，将其平衡关系表现在图上，这种图叫做电位PH平衡图。应用：预测金属的腐蚀倾向；选择控制腐蚀的途径。 5、腐蚀原电池的组成及工作历程？它有那些类型。答：组成：阴阳极、电解质溶液、电路四个部分；工作历程：阳极过程、阴极过程、电流的流动；类型：a宏观腐蚀电池：异金属解除电池、浓差电池、温差电池；b微观腐蚀电池。 6、极化作用、极极化、阴极极化的定义是什么？极化的本质是什么？极化的类型有哪几种？答：极化作用：由于通过电流而引起原电池两级的电位差减小，并因而引起电池工作电流强度降低的现象；阳极极化：当通过电流时，阳极电位向正的方向移动的现象；阴极极化：当通过电流时，阴极电位向负的方向移动的现象；极化的本质：电子迁移的速度比电极反应及有关的连续步骤完成的快；极化的类型：电化学极化、浓度极化、电阻极化。 7、发生阳极极化与阴极极化的原因是什么？答：阳极：阳极的电化学极化：如果金属离子离开晶格进入溶液的速度比电子离开阳极表面的速度慢，则在阳极表面上就会积累较多的正电荷而使阳极电位向正方向移动；阳极的浓度极化：阳极反应产生的金属离子进入分布在阳极表面附近溶液的速度慢，就会使阳极表面附近的金属离子浓度逐渐增加；阳极的电阻极化：很多金属在特定的溶液中能在表面生成保护膜能阻碍金属离子从晶格进入溶液的过程，而使阳极电位剧烈的向正的方向移动，生成保护膜而引起的阳极极化。阴极：电化学：氧化态物质与电子结合的速度比外电路输入电子的速度慢，使得电子在阴极上积累，由于这种原因引起的电位向负的方向移动；阴极的浓度极化：氧化态物质达到阴极表面的速度落后于在阴极表面还原反应的速度，或者还原产物离开电极表面的速度缓慢，将导致电子在阴极上的积累。 8、比较实测极化曲线与理想极化曲线的不同点？极化率的定义是什么？极化图有哪些应用？怎样判断电化学腐蚀过程的控制取决于哪些方面。答：区别：理想极化曲线是理想电极上得到的曲线，只发生一个电极反应，初始电位为平衡电极电位，实际极化曲线是实际测量得到的曲线，不只发生一个电极反应，初始电位为混合电位。极化率：电极电位随电流密度的变化率，即电极电位对于电流密度的导数。极化图的应用：用Evans极化图表示影响腐蚀电流的因素；表示腐蚀电池的控制类型。控制取决于：阴极极化控制、阳极极化控制、欧姆电阻控制。

介质的毒性和金属材料的耐腐蚀性

介质的毒性和金属材料的耐腐蚀性《职业性接触毒物危险程度分级》GB5044分级原则是什么？答：（1）职业性接触毒物危险程度分级，是以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度等六项指标为基础的定级标准。（2）分级原则是依据六项分级指标综合分析，全面权衡，以多数指标的归属定出危害程度的级别，但对某些特殊毒物，可按其急性、慢性或致癌性等突出危害程度定出级别。《职业性接触毒物危险程度分级》GB5044分级依据是什么？答：（1）急性毒性以动物试验得出的呼吸道吸入半数致死浓度（LC ）或经口、经皮半数致死量（LD50） 50 或LD50最低值作为急性毒性指标。的资料为准，选择其中LC 50 （2）急性中毒发病状况是一项以急性中毒发病率与中毒后果为依据的定性指标：可分为易发生、可发生、偶而发生中毒及不发生急性中毒四级。将易发生致死性中毒或致残定为中毒后果严重；易恢复的定为预后良好。（3）慢性中毒患病状况一般以接触毒物的主要行业中，工人的中毒患病率为依据，但在缺乏患病率资料时，可取中毒症状或中毒指标的发生率。（4）慢性中毒后果依据慢性中毒的结局，分为脱离接触后，继续进展或不能治愈、基本治愈、自行恢复四级。并可依据动物试验结果的受损病变性质（进行性、不可逆性、可逆性）、靶器官病理生理特性（修复、再生、功能储备能力），确定其慢性中毒后果。（5）致癌性主要依据国际肿瘤研究中心公布的或其他公认的有关该毒物的致癌性资料，确定为人体致癌物、可疑人体致癌物、动物致癌物及无致癌性。（6）最高容许浓度主要以《工业企业设计卫生标准》TJ36-70中表4车间空气中有害物质最高容许浓度值为准。

介质的毒性和金属材料的耐腐蚀性

介质的毒性和金属材料的耐腐蚀性《职业性接触毒物危险程度分级》GB5044分级原则是什么？答：（1）职业性接触毒物危险程度分级，是以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高容许浓度等六项指标为基础的定级标准。（2）分级原则是依据六项分级指标综合分析，全面权衡，以多数指标的归属定出危害程度的级别，但对某些特殊毒物，可按其急性、慢性或致癌性等突出危害程度定出级别。《职业性接触毒物危险程度分级》GB5044分级依据是什么？答：（1）急性毒性以动物试验得出的呼吸道吸入半数致死浓度（LC50）或经口、经皮半数致死量（LD50）的资料为准，选择其中LC50或LD50最低值作为急性毒性指标。（2）急性中毒发病状况是一项以急性中毒发病率与中毒后果为依据的定性指标：可分为易发生、可发生、偶而发生中毒及不发生急性中毒四级。将易发生致死性中毒或致残定为中毒后果严重；易恢复的定为预后良好。（3）慢性中毒患病状况一般以接触毒物的主要行业中，工人的中毒患病率为依据，但在缺乏患病率资料时，可取中毒症状或中毒指标的发生率。（4）慢性中毒后果依据慢性中毒的结局，分为脱离接触后，继续进展或不能治愈、基本治愈、自行恢复四级。并可依据动物试验结果的受损病变性质（进行性、不可逆性、可逆性）、靶器官病理生理特性（修复、再生、功能储备能力），确定其慢性中毒后果。（5）致癌性主要依据国际肿瘤研究中心公布的或其他公认的有关该毒物的致癌性资料，确定为人体致癌物、可疑人体致癌物、动物致癌物及无致癌性。（6）最高容许浓度主要以《工业企业设计卫生标准》TJ36-70中表4车间空气中有害物质最高容许浓度值为准。《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044分哪几级？答：按《职业性接触毒物危害程度分级》规定，接触性毒物危害程度共分为四级

冷却水中金属腐蚀影响因素

工业技术 1 影响因素：1.1 PH 值 PH=-log［H +］ PH 值是溶液中氢离子浓度的负对数值，它表征溶液的微酸碱的性质，PH=7，中性；PH<7，酸性；PH>7，碱性，因为许多化学反应都是在［H +］很小的条件下进行的，为了表示很小的浓度，避免用负指数的麻烦，通常用负对数来表示酸碱度，故引入PH 值的概念。由此可见，冷却水的PH 值越小，酸性越大，对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些，反之，会慢一些。 1.2 阴离子金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系，水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为：冷却水中金属腐蚀影响因素程明新贾在蓝树宏张艳强（中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古呼和浩特 010000）摘要：在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中，金属常常会发生不同形态的腐蚀，根据金属腐蚀的理论知识，通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态，再配合一些其他方法，人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。关键词：冷却水；金属腐蚀；硬度；金属离子；悬浮固体中图分类号： U664.81+4 文献标识码：A NO 3-

金属材料耐腐蚀的选材顺序

金属材料耐腐蚀的选材顺序（由低到高）一、不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序 1、奥氏体不锈钢： 1Cr18Ni9Ti→0Cr18Ni9（304）→0Cr18Ni11Ti（321）→00Cr19Ni10（304L）0Cr17Ni12Mo2Ti （316）→00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu （904L）→00Cr27Ni31Mo4Cu 2、铁素体不锈钢： 0Cr13（410S）→0Cr13Al（405）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2→00Cr26Mo1→00Cr30Mo2 3、双相不锈钢： 00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）二、耐高温腐蚀用材的顺序 20＃→12Cr1MoV→12Cr2Mo1（2Cr-1Mo）→1Cr5Mo→1Cr9Mo→P91(10Cr9Mo1VNb）→0Cr25Ni20(310S) 三、耐应力腐蚀用材 16MnR→20R→12Cr1MoV 00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu（904L）00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）0Cr13（410S）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2→00Cr26M o1 注：铁素体不锈钢和双相不锈钢不得在大于350℃的环境中使用。材料的耐腐蚀性能钽：钽金属材料的耐腐蚀性能可同玻璃相比美，在环境温度下，除了氢氟酸外，对所有的酸都具有良好的耐腐蚀性，钽金属在高温下易被强碱腐蚀。钽金属对除了SO3-2及氟的酸性盐溶液以外的所有氢化性及非氢化性盐溶液具有较强的耐腐蚀性。在高温下在硫酸及碳酸溶液中易受腐蚀，非凡是氟离子存在时腐蚀会严重。 l蒙耐尔合金：蒙耐尔合金在有色金属与合金中，最耐氢氟酸（或氟化氢）腐蚀，在介质相当宽的浓度和强度范围内有很好的稳定性，也可用于氯化物，海水，碱等介质中作防腐材料。蒙耐尔合金不适用于强氧酸，如硝酸及亚硝酸，也不适用酸性铁盐，锡盐等溶液中。

常用合金纯金属的耐腐蚀性能

常用合金纯金属的耐腐蚀性能注：为了改善纯金属的机械性能，在冶炼过程中，根据需要加入微量的其它金属。

接触介质部分材质的耐腐蚀性能参考分类介质名称浓度 (%) 温度碳钢 316 钢哈氏 C 蒙耐尔钽镍钛分类介质名称浓度 (%) 温度碳钢 316 钢哈氏 C 蒙耐尔钽镍钛无机盐盐酸 5 RT BP ○ ○○ ○ ○ ● ●○○ 有机盐氢氟酸 5 48 RT RT ○ ○ ○ ○ ○ ○ ●○ ○10 RT BP ○ ○○ ○ ○ ● ●○○ 醋酸100 RT BP ○ ○ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●20 RT BP ○ ○○ ○ ○ ● ● ○ ○○ 甲酸50 RT BP ○ ○ ○ ○ ● ● ● ●35 RT BP ○ ○○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ ○ 草酸10 RT BP ○ ○○ ●●○ ○ ○ ○硫酸 5 RT BP ● ○ ●●● ● ○ ○ ○ ○ 柠檬酸50 RT BP ○ ○ ● ● ● ● ● ● ●10 RT BP ○ ○ ● ○ ●● ● ○ ○ ○ ○ 碱苛性钠 20 RT BP ●● ● ●●● ● ●60 RT BP ○○● ○ ●● ● ○ ○ ○ ○ 40 RT BP ●● ● ●○ ○ ● ●80 RT BP○ ○ ○ ● ○ ○●○ ○ ○ ○ 苛性钾50BP●●●●○95 RT BP○ ● ○ ● ○ ○● ○ ○ ○ ○ ○ 盐氯化铁30 RT BP ○○ ○○ ○ ○ ● ● ○● ●硝酸 10 RT BP ○● ● ○ ○ ● ● ○ ○ ● ● 氯化钠 20° 饱和 RT BP ● ○ ●● ● ● ● ● ●30 RT BP ○● ●○ ○ ○ ● ● ○ ○ ● ○ 氯化铵25 RT BP ○● ● ●● ●68 RT BP ○●● ○ ● ● ○ ○ ● ● 氯化钙25 RT BP● ● ● ● ● ●● ●发烟RT●○○氯化镁42 RT BP ● ● ● ● ● ● ● ●磷酸 30 RT BP ○ ○ ●● ● ○ ○ ● ● ○ ○ 硫化物硫酸铵 20° 饱和 RT BP ●●●● ● ●●50RT ○●●○●○硫化钠10RT ●●●●

金属防腐的影响因素

金属防腐的影响因素一般讲，金属的腐蚀是多种因素共同作用的结果，而其中某种因素在腐蚀过程中起着重要的作用。金属表面喷漆形成涂装保护层，其金属发生腐蚀的区域是在涂装漆膜与金属表面的界面区域，并不断向金属基体深处侵蚀扩张。金属的防腐蚀过程目前分为三大类：金属的阳极保护；金属的阴极保护；以及金属表面的非金属涂装保护。金属的阳极保护是指在某种金属表面镀覆一种电极电位较低的金属材料，在腐蚀环境中电位较低的金属材料首先被腐蚀而起到一种保护作用（如：钢铁表面镀覆金属锌）；金属的阴极保护是指在金属表面镀覆一种电位较高的耐腐蚀金属材料，在腐蚀环境中将低电位金属完全包覆，把低电位金属与腐蚀性物质隔绝开来（如：钢铁表面镀铜）；喷漆涂装金属腐蚀因素分析和预防的方法 1金属材质等因素的影响喷漆涂装金属的腐蚀与金属材质本身耐蚀性有很大关系。用于以喷漆涂装的金属有钢铁材料，铝合金，铜合金或镁合金等，无疑金属材质的不同，金属喷漆涂装的抗蚀防腐性能也不尽相同。金属材料表面状态的差异，经喷漆涂装，其涂层的防腐抗蚀保护效果有明显的不同。比如将经喷砂净化处理的钢板材零件和自然锈蚀的同牌号钢板零件进行同类喷漆涂装保护，由于锈蚀的不利影响，天然锈蚀钢板零件较经喷砂的钢板零件其腐蚀速率高出数十倍，其抗蚀防护效果明显低于后者。金属表面所存在的缺陷如夹杂、微裂、应力等和大气中水分及活性离子（Cl-、Br-等）的吸附都会不同程度地影响甚至加速喷漆涂装金属的腐蚀。金属表面喷漆涂装前的净化脱脂，活化除锈等前处理及表面处理工艺的应用都可以有效地改善喷漆涂装金属的防腐抗蚀性能。生产实践证明喷漆涂装金属防腐性的优劣与其涂装前基体前处理质量的好坏影响极大，金属（尤其是铸件）表面涂装前所进行的有效除油脱脂，除锈或采用喷砂喷丸等可以引起净化活化表面，保证涂装漆膜与基体金属良好的结合力，对提高喷漆涂装金属的耐腐蚀性能是十分有益的。钢铁材料涂装前处理工序的磷化处理是广泛地做为喷漆涂装的底层，对提高涂装层附着力和提高涂装金属的防腐抗蚀性能是无可非议的。铝合金的磷化、化学氧化、阳极氧化处理等都可做为喷漆涂装的底层，对改善和提高涂装金属耐蚀性能无疑是优良的。总之，对金属基材良好的表面处理工艺是提高喷漆涂装金属耐腐蚀性的重要一环和可靠基础。 2金属喷漆涂装施工工艺及环境的影响金属表面的清洁程度严重影响涂装喷漆层的结合力，制件表面残留或吸附的水、油污及其它异物等消除不净，往往会产生针孔、结瘤、起皮或结合不良等故障。钢铁零件磷化处理后，铝合金零件化学氧化或阳极化处理后，镁合金零件化学氧化处理后等，均要在不超过24小时内及时进行喷漆涂装，钢铁零件经喷砂、喷丸处理也必须在六小时内进行喷漆涂装。这一工艺措施是实践证明的有助于提高涂装膜层与基体附着力，增强其抗蚀性能的好办法。

金属腐蚀

1 何谓绝对电位、相对电位、平衡电位、标准电位及非平衡电位？平衡电极电位是所有粒子在电极界面各相中的化学势相等,电极表面同时达到电荷和物质平衡时的电位纯金属浸于自身离子活度为1mol/L 的溶液中的平衡电极电位即为标准电极电位。当金属和电解质溶液建立的双电层的电极过程为不可逆时，其电极电位成为非平衡电极电位 4 什么是腐蚀原电池？分类？特点？腐蚀原电池：产生的电流是由于它的两个电极即锌板与铜板在硫酸溶液中的电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池反应的推动力根据构成腐蚀电池的电极尺寸大小可将腐蚀电池分为两大类：宏观腐蚀电池——电极尺寸相对较大 1) 异种金属浸于不同的电解质溶液 2) 电偶电池——异种金属在同一腐蚀介质中相接触 3) 浓差电池--金属材料的电位与介质中金属离子的浓度C 有关（能斯特公式）：浓度低处电位低，氧浓差电池（差异充气电池）：氧浓度低处电位低 4) 温差电池——金属材料的电位与介质温度有关，浸入腐蚀介质中金属各部分，由于所处环境温度不同，可形成温差腐蚀电池微观腐蚀电池——电极尺寸相对微小，可引起微观局部腐蚀，分布均匀时可形成宏观均匀腐蚀。 1) 金属表面化学成分不均匀性而引起的微观电池 2) 金属组织不均匀性构成的微观电池 3) 金属表面物理状态的不均匀性构成的微观电池 4) 金属表面膜不完整构成的微观电池 5 pH-电位图中直线、点及区域代表何意义，如何用于判断腐蚀倾向性及腐蚀产物，有何用处和不足之处。 1（1）稳定区：在此区域内，电位和pH 的变化不会引起金属的腐蚀，即在热力学上，金属处于稳定状态。（2）腐蚀区：在此区域内，金属是不稳定的，可随时被腐蚀；Fe2+和Fe3+等离子是稳定的。（3）钝化区：在此区域内，生成稳定的固态氧化物或氢氧化物。金属是否遭受腐蚀，取决于所生成的固态膜是否具有保护性。 2 A 处：Fe 与H2稳定区，不发生腐蚀 B 处：Fe2+与H2稳定区，发生析氢腐蚀 Fe ＝ Fe2+＋ 2e （阳极） 2H+ ＋ 2e ＝ H2 （阴极） C 处：Fe2+与H2O 稳定区，发生氧还原腐蚀 Fe ＝ Fe2+＋ 2e （阳极） O2＋4H+ ＋ 4 e ＝2H2O （阴极） 3 采取三种措施使B 处金属离开腐蚀区：降低电位：使B 点向下移动到稳定区——阴极保护技术。升高电位：使B 点向上移动到钝化区——阳极钝化保护技术。提高溶液的pH ：使B 点向右移动到钝化区——自钝化技术。 4 理论电位—pH 图的局限性：图中数据均为热力学性质，只能预示反应倾向，不涉及反应速率图中电位均平衡电位，实际上金属中和自身离子建立平衡的情况极少图中pH 值为反应平衡pH 值，它和溶液环境宏观pH 值是有差别的 0ln RT E E C nF =+

影响土壤腐蚀的因素

影响土壤腐蚀的因素土壤的腐蚀性主要受到多种因素的影响。 1．含盐量土壤中含有多种矿物盐，其可溶盐的含量与成分是影响电解质溶液导电性的主要因素，甚至有些成分还参与电化学反应，从而对土壤腐蚀性产生一定的影响。一般，土壤中可溶盐的含量都在2％以内，很少超过5％。土壤中分布最广的是含镁、钾、钠、钙元素的盐类。因为铁盐大都是可溶盐，所以氯离子和硫酸根离子含量越大，土壤腐蚀性越强。 2．含水量土壤中总是有一定量的水分，含水量不同，土壤的腐蚀性不同。 (1)土壤含水量很低时，腐蚀性一般不大； (2)含水量增加，电解质溶液增多，腐蚀原电池回路电阻减小，腐蚀速度增大； (3)含水量增加到一定程度，土壤中的可溶盐已全部溶解，随着含水量的增加，不再有新的盐分溶解，腐蚀速度不再有较大的变化。 3．含氧量如前所述，O2是金属腐蚀的去极化剂，其存在，可以加速金属的腐蚀。土壤中含氧量增加，可以减小阴极反应所受阻力，增加腐蚀电池的腐蚀电流即提高腐蚀速度。由此，可以认为氧的存在可以起到去极化作用。土壤中含氧量的大小与土壤的深度、结构、渗透性、含水量、温度和生物活动等因素有关。在通常情况下，干燥疏松的土壤，含氧量较高；沼泽土和粘性较强的土壤，含氧量较低。 4．细菌如前所述，一般情况下含氧量越大，土壤腐蚀性越强。但是在某些缺氧的土壤中仍发现存在严重的腐蚀，这是因为有细菌参加了腐蚀过程。土壤中与金属腐蚀有关的细菌主要是硫酸盐还原菌。硫酸盐还原菌属于厌氧性细菌，即只有在缺氧或无氧的条件下才能生存。如果土壤中非常缺氧，而且有不存在氧浓差电池及杂散电流等腐蚀大电池时，腐蚀过程是很难进行的。但是，对于含有硫酸盐的土壤，如果有硫酸盐还原菌的存在，腐蚀不但能顺利进行，而且更加严重。细菌腐蚀并非它本身对金属的侵蚀作用，而是细菌生命活动的结果间接地对金属腐蚀的电化学过程产生影响。据（阿果石油论坛https://www.360docs.net/doc/8f9732205.html,）主要有以下4种方式影响腐蚀过程。 (1)新陈代谢产物的腐蚀作用：硫酸盐还原菌新陈代谢过程中产生的硫化物，可以促进金属的腐蚀。 (2)生命活动影响电极反应的动力学过程：硫酸盐还原菌的活动过程对腐蚀电池的阴极过程能起到促进作用。 (3)改变金属所处环境的状况：细菌的存在，可以改变金属表面的氧浓度、盐浓度，pH

影响金属腐蚀的因素

影响金属腐蚀的因素如前所述，腐蚀发生的过程主要依化学反应和电化学反应两种方式来进行。例如：铁的腐蚀就化学反应的观点而言，其在大气中的氧化过程为：室温时Fe＋1/2 O2 ＋H2 O→ 2Fe（OH）2氢氧化亚铁 2Fe（OH）2＋1/2 O2 ＋H2 O→ 2Fe（OH）3 氢氧化铁（铁锈）而以电化学反应式表示则为： Fe＋1/2 O2 ＋H2 O →Fe+2＋2 OH-→ 2Fe（OH）3 氢氧化铁（铁锈）但这只是反应过程描述的不同，实际上，随环境的改变，各种影响腐蚀因素愈形复杂，它们会使得腐蚀的程度或是型态都跟着改变，并且增加腐蚀的严重性。例如：大气中原有水份和尘埃，足以影响腐蚀的程度，然而随着工业化程度的增加之外，还加入了各种气体和化合物，像是二氧化硫SiO2、硫化氢H2S等，加上本省海岛地形含有充足的盐份，经由电化学反应，这些物质更助长了材料的腐蚀。再如：铁置于高温环境中，其腐蚀型态不同于常温下的反应，而是直接与氧结合，形成Fe2O3 (氧化铁)、FeO（氧化亚铁）、Fe3O4（四氧化三铁）等氧化物。除了大气之外，土壤、溶液、酸碱度、散乱电流等，也都是影响腐蚀的环境因素。在其它因素方面，如：制品的材料成份、热

处理效应、加工效应也在在影响腐蚀的结果。 1、大气在没有湿度存在的大气中，由于没有电解液，腐蚀无法进行反应，因此一般材料的腐蚀速率小到足以忽略，但当大气中的尘埃或不纯物存在时，由于他们会使湿气凝在金属表面，因此即使些微的湿气，腐蚀性就会有很大的差异。大气因腐蚀性的不同主要分为海岸地带、工业地带、热带、寒带、都市或乡村等类型。海岸地带大气中所含的盐份与湿气结合，可以形成伽凡尼电池或是氧气浓差电池；工业地带的大气含有碳、碳化合物、硫化物和金属氧化物，其中最主要的腐蚀性成份是二氧化硫，它的主要来源是煤、重油、汽油的燃烧所产生，而含硫化物的酸雨更足以加速腐蚀的进行，对铁而言，由于二氧化硫经反应可以产生H2SO4，H2SO4与铁作用，经由上列反应式之催化，就会使铁产生更大的腐蚀。温度是促使大气腐蚀的另一个重要因素，高温会加速氧化腐蚀的现象，这类损害称为高温加速氧化腐蚀或加速氧化，在一定的氧气浓度下(例如：密闭容器中)，温度每增加30℃，腐蚀速率会增加一倍。 2、土壤许多结构材料必须长年与土壤接触，例如：地下水管、油管、煤气管路等，因此土壤的成份对金属腐蚀的影响很大。一种金属可以在某处使用得很理想，却可能在另一处因土壤环境的差异，产生严重的腐蚀或破坏。(土壤对于腐蚀之影响主要是由于其多孔性、盐类(去极

金属腐蚀

《金属腐蚀》 1.名词解释（1）电极电位：由参与电极与被测电极组成的原电池的电动势称作电极电位。（2）平衡（或可逆）电位：当金属电极上只有一个确定的电极反应（氧化反应和还原反应的反应物是同一种物质），当金属溶解速度等于金属离子的沉淀速度时，并且该反应处于动态平衡中，即正逆过程的物质迁移和电荷运送速度相同，那么点极就获得了一个不变的电位值，称平衡（或可逆）电位。（3）非平衡（或不可逆）电位：当金属和电解质溶液建立的双电子层的点极过程为不可逆时，其电极电位称为非平衡电位。（4）腐蚀电池极化：通过电流而引起腐蚀电池两极间电位差减少导致电池工作电流强度降低的现象。（5）阳极极化：当电流通过，阳极电位向正方向变化的现象。（6）阴极极化：当电流通过，阴极电位向负方向变化的现象。（7）活化极化：由于电极电化学反应迟延而引起其电位偏离平衡电位的现象。（8）浓度极化：由于电子转移步骤的速度比反应物或产物的液相传质步骤的速度快，则电极表面和溶液深处的反应和产物的浓度将出现差异，由这种浓度差引起的电极电位变化称为浓度极化。（9）阴极去极化：消除阴极极化的方法或手段。（10）极化曲线：描述流过电极的电流（密度）与电极电位关系的曲线。极化特征：过电位越大，极化曲线越陡，表明极化程度越高，电极反应阻力越大。 2.金属锌在空气中和在稀硫酸中的腐蚀动力学存在的差异如下：（1）锌在干燥的空气中发生的是单纯的化学氧化，生成氧化膜，无电荷转，且金属锌表面上氧化膜的生长符合对数规律。反应最开始腐蚀量随时间增长呈线性变化。生成腐蚀膜之后，扩散阻力增加，反应速度降低，腐蚀量与时间呈对数关系变化。（2）锌在稀硫酸中发生的是电化学腐蚀，溶液中有H2析出，阳离子从阳极区向阴极区迁移，阴离子从阴极区向阳极区迁移，构成腐蚀电池（阴极：2H++2e-→H2，阳极：Zn-2e-→Zn2+）。随着反应的进行阳极相逐渐转移到液相中去，阴极相逐渐暴露（阳极表面积减少）。造成大阴极小阳极，加快反应速率，腐蚀量与时间呈

(完整版)金属腐蚀与防护课后习题及实验答案

腐蚀与防护试题 1、Fe—H2O的E—pH图说明该钢铁的防腐应用。金属的E—pH图的应用预计一定条件下的金属腐蚀行为；反应金属自发腐蚀热力学倾向；指明金属实施保护的可能性与方向。总结E—pH图的规律：上腐蚀、下稳定、两边（左右）腐蚀、中间钝化。常见金属在中性介质中都比较稳定。应用举例：当一定环境条件时，通过调整酸度可使其进入钝化区；实行阴极保护可使其进入保护区。 2、 3、大阴极小阳极会加速腐蚀速率如钢管的氧化膜是金属热轧后与空气反应生成蓝黑色氧化铁层。该氧化层不仅比金属目材还硬，而且相对于目材金属他是阴极，而目材纯金属相对是阳极。腐蚀纯金属阳极来保护相对是阴极氧化皮地坪漆。如果大面积氧化皮之中有破损，破损部位是阳极，周围的氧化皮就是阴极，这就形成了大阴极小阳极。大阴极小阳极会加速腐蚀速率。如果储罐的底部有泥沙沉积，泥沙和钢接触的部位氧气含量就很低，而泥沙周围的钢的表面氧气含量就相对很高。氧气含量高的区域相对其他氧气含量低位置是阴极，氧气含量低的位置就相对是阳极，从而形成氧气浓度电池，促进氧气含量低的位置的腐蚀。相互搭接的表面，开裂涂层的下面阴极保护，空洞位置等都会形成氧气浓度腐蚀电池，腐蚀也都很快，因为在他们四周氧气含量相对都很高。 4、腐蚀极化图说明其应用。腐蚀极化图是一种电位—电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。腐蚀极化图的应用（1）极化图用于分析腐蚀速度的影响因素 (a)腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系：腐蚀电池的初始电位差（EO,C- EO,A )，是腐蚀的原动力；（例氧化性酸对铁的腐蚀；不同金属平衡电位对腐蚀电流的影响） (b)极化性能对腐蚀速度的影响：若腐蚀电池的欧姆电阻很小，则极化性能对腐蚀电流有很大的影响；（例钢在非氧化酸中的腐蚀极化图） (c)溶液中含氧且及络合剂对腐蚀速度的影响；（例铜在含氧酸及氰化物中腐蚀极化图） (d)其他影响腐蚀速度的因素，如阴、阳极面积比和溶液电阻等。（2）腐蚀速度控制因素：阳极控制、阴极控制、混合控制和欧姆控制。 5、阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制，阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。因此有时又被称作阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀剂，阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。 1化学腐蚀的概念、及特点

第五章不锈钢抗腐蚀性能

第五章不锈钢抗腐蚀性能不锈钢的一般特性表面美观，可使用性能多样性；耐腐蚀性能好，可用于弱腐蚀及各种介质环境较强腐蚀；强度硬度广泛，使用各种性能要求；耐高温、低温性能好，使用温度适用范围大；加工性能好；可焊性好。但从不锈钢定义可以看出，不锈钢与其他钢的区别就是不锈性，耐腐蚀性，所以我们研究一下它为什么不锈。金属的腐蚀类型金属的腐蚀，是金属与周围介质发生化学或电化学反应而发生破坏的现象。金属的抗腐蚀或耐腐蚀性是指金属抵抗腐蚀作用的能力。化学腐蚀化学腐蚀是指金属与周围介质直接发生化学反应而产生的腐蚀，例如钢在高温下氧化，就是一种典型的化学腐蚀，其产物沉积在金属表面上，也有人把这种腐蚀叫干腐蚀。如果金属表面形成的腐蚀产物非常致密，则金属与腐蚀介质就会隔离，腐蚀就会阻滞，例如钢铁零件的蒸汽处理，法兰（黑）处理，就是使零件表面生成一层致密的Fe3O4薄膜，零件不再与周围介质发生接触，防止其化学反应的进行，零件便被保护起来了。电化学腐蚀

电化学腐蚀是金属与周围介质接触，由于电化学作用而引起表面腐蚀的现象。例如钢在室温下的生锈主要是电化学腐蚀，在电化学腐蚀过程中有电流产生，电化学腐蚀是由于不同的金属之间或同种金属的各相之间存在不同的电极电位，且相互碰撞，并存在于同一种电解溶液中构成分数电池而引起的。如图5-1。碳素钢在退火或正火状态下的组织是由铁素体和渗碳体组成的，并相互接触。渗碳体的电极电位一般比铁素体高，两相之间存在着电位差，当钢表面有水膜时，加上空气中O2等气体的溶解，在铁素体和渗碳体之间构成一微电池，电极电位低的铁素体称为阳极而被腐蚀引起钢的破坏。如果将钢件放在酸、碱、盐等水溶液中，电化学腐蚀作用更快。钢中的碳化物、夹杂物等，各部分组织和成分不均，内部应力不均，都促使各部分在电解质中促使相互间形成电极位差。这种电极位差愈大，微阳极与微阴极间的电流强度愈大，钢的腐蚀速度也愈大。有人把电化学腐蚀称为湿腐蚀，电化学腐蚀能否进行，取决于金属能否被离子化，金属离子化的趋势，可以用金属的标准电极电位（εσ）来说明。定性的说，金属标准电极电位越负，则越容易图5-1 碳素钢在潮湿空离子化。气中产生电化学腐蚀示意图

铁金属腐蚀及防腐处理

铁金属在大气中的腐蚀及原理

铁金属在大气中的腐蚀及原理摘要：本文根据铁的化学性质、大气的成分，结合所学的化学知识，分析了铁在空气中氧化腐蚀过程和原理，探讨了在大气中影响铁及合金的主要因素。关键词：铁金属氧化腐蚀大气 1 引言众所周知，各种金属工程材料都有一定的使用寿命。这是由于它们在使用或存放的过程中都会受到不同形式的直接或间接的损坏，如最常见的氧化腐蚀现象。金属腐蚀是多种多样的，习惯上把金属或合金在大气中由于氧、水分及其他物质的作用而发生的腐蚀或变色称为锈蚀，这种腐蚀产物称为“锈”。例如钢铁在潮湿的大气中与氧作用腐蚀生成棕褐色的铁锈，它是一种含水的Fe2O3和FeO的化合物，其化学成份一般式可用χFe2O3?yFeO?zH2O表示。铜氧化腐蚀后表面变绿即铜锈，如青铜器博物馆出土的青铜器，经过2500多年的氧化腐蚀，表面形成的翠绿色物质。铁及其合金是我们日常生活和建筑工程中使用量最大的金属材料，研究铁在大气环境中氧化腐蚀是铁金属及其合金腐蚀的重要形式，十分必要。 2 大气中的成分铁容易腐蚀主要因为它是非常活泼的金属元素，易与其他元素反应形成化合物，纯金属铁遇到大气中的氧更容易发生氧化腐蚀，所以我们平常见到的铁制品基本上是褐色。

铁金属氧化的确切定义，可分为狭义氧化和广义氧化两种。狭义氧化，是指铁与氧气反应生成氧化物的过程。广义氧化，是指铁与含氧、含硫、含卤素、含碳、含氮等其他气体反应生成相应的氧化物、硫化物、卤化物、碳化物、氮化物等化合物的过程。铁及其合金材料在大气环境中氧化腐蚀的外在因素主要包括以下几个方面：（1）大气环境介质组分：如气相中的O2、H2O、CO、CO2、H2、N2、NH3、H2S、HCl等。（2）大气环境介质的状态因素：气体分压、流速、温度、压力、冷热循环等。（3）氧化—还原循环。（4）燃烧物与附着物：燃灰等积灰物。地球表面自然状态的空气叫做大气。大气中的主要成分是氮气、氧气、少量其他气体和一定量的水分。在典型的农村环境中，大气成分接近于自然大气的成分；而在城镇工业环境中还有SO2、H2S、酸、碱、盐挥发物以及粉尘等。铁金属、合金钢及其构筑物，在其加工制造、贮运和使用过程中都处于大气环境之下。这些铁金属或构筑物在大气环境下发生的氧化腐蚀现象，就叫做大气氧化腐蚀。 3 铁金属在大气环境中氧化腐蚀的历程铁金属在大气中氧化腐蚀是一个复杂的过程。这里只探讨狭义的铁金属大气氧化腐蚀历程，按其化学反应、电化学反应和扩

金属材料耐腐蚀的选材顺序(由低到高)

材料耐腐蚀性能的评价方法

1.1材料耐腐蚀性能的评价方法工程材料在使用时，一定要考虑材料在相应工况环境下的耐蚀能力。也就是说，材料在此环境下是否会发生严重的腐蚀，从而导致工程结构的失效。因此，如何评价在工况环境下，材料表面腐蚀的形态、腐蚀的速度就显得非常具有现实的工程意义。概括起来，工程材料的耐腐蚀性能的评价方法可以分为三大类：重量法、表面观察法和电化学测试法。 1.1.1重量法重量法是材料耐蚀能力的研究中最为基本，同时也是最为有效可信的定量评价方法。尽管重量法具有无法研究材料腐蚀机理的缺点，但是通过测量材料在腐蚀前后重量的变化，可以较为准确、可信的表征材料的耐蚀性能。也正因为如此，它一直在腐蚀研究中广泛使用，是许多电化学的、物理的、化学的现代分析评价方法鉴定比较的基础。重量法分为增重法和失重法两种，他们都是以试样腐蚀前后的重量差来表征腐蚀速度的。前者是在腐蚀试验后连同全部腐蚀产物一起称重试样，后者则是清除全部腐蚀产物后称重试样。当采用重量法评价工程材料的耐蚀能力时，应当考虑腐蚀产物在腐蚀过程中是否容易脱落、腐蚀产物的厚度及致密性等因素后，在决定选取哪种方法对材料的耐蚀性能进行表征。对于材料的腐蚀产物疏松、容易脱落且易于清除的情况，通常可以考虑采用失重法。例如，通过盐雾试验评价不同镁合金的耐蚀性能时，就通常采用失重法, 图1。

而对于材料的腐蚀产物致密、附着力好且难于清除的情况，例如材料的高温腐蚀，通常可以考虑采用增重法图2。为了使各次不同实验及不同种类材料的数据能够互相比较，必须采用电位面积上的重量变化为表示单位，及平均腐蚀速度，如g.m -2 h -1 。根据金属材料的密度又可以把它换算成单位时间内的平均腐蚀深度，如m/a 。这两类的速度之间的图1 失重法测试镁合金腐蚀速度 Ni –30Cr –8A l –0.5Y 铸态合金、溅射涂层、渗铝涂层在（a ）1000℃高温氧化增重动力学曲线 (b) Na 2SO 4+25%wtNaCl 热腐蚀增重动力学曲线