金属腐蚀的原理

课程名称 (Title for Course)

金属腐蚀学

Theory of Corrosion Science for Metals

1. 教材：金属腐蚀学原理 作者：刘秀晨，安成强 出版社：北京理工大学出版社

2. Teaching material: corrosion for science and engineering Authors: Kenneth R Trethewey, John Chamberlain Publishing company: Addison Wesley Longman Limited

主讲人：孙杰 (Lecturer: Jie SUN)

时间：2006-2007学年第一学期

(Time: The first semester in 2006-2007 academic year)

授课班级：04080302 (Teaching class: 04080302)

第一章 绪论 第一节 腐蚀的基本概念

研究对象：金属腐蚀学是一门研究金属材料在与其周围环境下发生破坏以及如何减缓或者防止这种破坏的一门科学。

金属材料最常见也最重要的三种破坏形式：

（1）断裂（fracture） 指金属构件

腐蚀学第一章习题

1、 导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。

思考题

2、 什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 3、 举例说明研究腐蚀的意义.

4、 化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？

10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？

腐蚀学第二章习题

1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。

2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=-742.200KJ/mol , uoAg+= 77.12KJ/mol , uoCu2+=65.52 KJ/mol, uoH+=0)

4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位

a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价） b)、Ni在氨溶液中 c)、Zn在碱溶液中

5、计算Ag/AgCl电极在1mol

第一部分 腐蚀原理

一、 均匀腐蚀速度

1-1. 根据表1-1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。

表1-1 碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试 验 介 质 试样材料 矩形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (hr) 腐蚀后重W1(g) 30% HNO3，25?C 碳 钢 20?40?3 18.7153 45 18.6739 铝 30?40?5 16.1820 45 16.1347 1-2. 奥氏体不锈钢和铝是硝酸工业中使用很多的材料。根据表1-2中的数据，分别计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速度Vp，并分析所得结果，比较两种材料的耐蚀性能。

表1-2 不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试验介质 试样材料 圆形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (tr) 腐蚀后重W1(g) 20%HNO3, 25?C 不锈钢 ?30?4 22.3367 400 22.2743 铝 ?40?5 16.9646 20 16.9151 98%H

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金属腐蚀学习题

?? 腐蚀学第一章习题 1、 导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。 思考题 2、 什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定

义? 3、 举例说明研究腐蚀的意义. 4、 化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什

么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？ 10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值

方程式？它们之间的主要区别是什么？ 腐蚀学第二章习题 1、计算在25℃和50℃下的/F值。 2、计算Zn在/L ZnSO4溶液中的电极电位，换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=-/mol ,

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第一部分 腐蚀原理

一、 均匀腐蚀速度

1-1. 根据表1-1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。

表1-1 碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试 验 介 质 试样材料 矩形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (hr) 腐蚀后重W1(g) 30% HNO3，25?C 碳 钢 20?40?3 18.7153 45 18.6739 铝 30?40?5 16.1820 45 16.1347 1-2. 奥氏体不锈钢和铝是硝酸工业中使用很多的材料。根据表1-2中的数据，分别计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速度Vp，并分析所得结果，比较两种材料的耐蚀性能。

表1-2 不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 试验介质 试样材料 圆形薄板试样尺寸(mm) 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (tr) 腐蚀后重W1(g) 20%HNO3, 25?C 不锈钢 ?30?4 22.3367 400 22.2743 铝 ?40?5 16.9646 20 16.9151 98%H

腐蚀学第一章习题

1、 导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。

思考题

2、 什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 3、 举例说明研究腐蚀的意义.

4、 化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？

10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？

腐蚀学第二章习题

1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。

2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=-742.200KJ/mol , uoAg+= 77.12KJ/mol , uoCu2+=65.52 KJ/mol, uoH+=0)

4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位

a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价） b)、Ni在氨溶液中 c)、Zn在碱溶液中

5、计算Ag/AgCl电极在1mol

腐蚀学第一章习题

1、 导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。

思考题

2、 什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 3、 举例说明研究腐蚀的意义.

4、 化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？

10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？

腐蚀学第二章习题

1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。

2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=-742.200KJ/mol , uoAg+= 77.12KJ/mol , uoCu2+=65.52 KJ/mol, uoH+=0)

4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位

a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价） b)、Ni在氨溶液中 c)、Zn在碱溶液中

5、计算Ag/AgCl电极在1mol

腐蚀学第一章习题

1、 导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。

思考题

2、 什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 3、 举例说明研究腐蚀的意义.

4、 化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？

10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？

腐蚀学第二章习题

1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。

2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=-742.200KJ/mol , uoAg+= 77.12KJ/mol , uoCu2+=65.52 KJ/mol, uoH+=0)

4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位

a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价） b)、Ni在氨溶液中 c)、Zn在碱溶液中

5、计算Ag/AgCl电极在1mol

第三章 影响金属腐蚀的因素习题

一、 填空

1、影响金属腐蚀的因素 、 、 。 2、材料因素包

括 、 、 、 、 、 。

3、坏境因素

有 、 、 、 、 。 4、设备结构因素

有 、 、 、 。

5、腐蚀是从 开始的。

6、对钝化金属来说，一般有随pH的 更易钝化的趋势。 二、选择

1、影响金属腐蚀因素的内因是什么（ ）。

A、环境因素 B、设备结构因素 C、材料因素 D、金属种类

2、一般的说，金属的平衡电位越正，其热力学稳定性越高，腐蚀倾向越（ ）。

A、大 B、小 C、高 D、低 3、影响金属腐蚀因素的外因是什么（ ）。

A、环境因素 B、材料因素 C、设备结构因素 D、金属种类

4、通常把某种性能有改善作用的元素称为（ ），其余一些

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金属腐蚀

（2015.11.14 合肥）

李志宏

安徽省特种设备检测院 手机：13955120603 邮箱：lizhihong3@126.com

1

第2章 金属腐蚀知识

第2章 金属腐蚀知识

2.1 金属腐蚀分类

2.2 金属腐蚀机理

2.3 压力容器常见腐蚀形态

2.4 金属腐蚀防护

2

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第2章 金属腐蚀知识

金属材料在环境中，由于它们之间所产生的化学、电化学反应，或者物理溶解作用而引起的损坏或变质称为金属腐蚀。金属的腐蚀现象非常普遍。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态，本质上是金属材料受环境介质的化学作用或电化学作用而变质和破坏的现象。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20%。金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失