金屬腐蝕理論復(fù)習(xí)題

1、金屬腐蝕理論及腐蝕限制復(fù)習(xí)題第一章緒論思考題1 .舉例說明腐蝕的定義,腐蝕定義中的三個根本要素是什么,耐蝕性和腐蝕性概念的區(qū)別.答：腐蝕的定義：工程材料和周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭受的破壞舉例：工程材料和周圍環(huán)境發(fā)生相互作用而破壞三個根本要素：腐蝕的對象、腐蝕的環(huán)境、腐蝕的性質(zhì).耐蝕性：指材料反抗環(huán)境介質(zhì)腐蝕的水平.腐蝕性：指環(huán)境介質(zhì)對材料腐蝕的強弱程度.2 .金屬腐蝕的本質(zhì)是什么,均勻腐蝕速度的表示方法有哪些？答：金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬在大多數(shù)情況下通過發(fā)生化學(xué)反響或是電化學(xué)反響后,腐蝕產(chǎn)物變?yōu)榛衔锘蚍菃钨|(zhì)狀態(tài)；從能量觀點看,金屬與周圍的環(huán)境組成了熱力學(xué)上不穩(wěn)定的體 系,腐蝕反響使體系

2、能量降低.均勻腐蝕速度的表示方法：深度：年腐蝕深度 (VQpV p= = V Ah是試樣腐蝕后厚度的減少量,單位 mm;V弋表失重腐蝕速度；t是腐蝕 t d時間,單位y; d是金屬材料的密度；%所以的單位是mm/y)增重：V h=-W- = W0 W1 W0代表腐蝕前金屬試樣的質(zhì)量,單位 g； W代表腐蝕以后經(jīng)除去 StSt腐蝕產(chǎn)物處理的試樣質(zhì)量,單位 g； S代表試樣暴露的外表積,單位m2; t代表腐蝕的 時間,單位ho失重：失重腐蝕速度(V )V = -W= W0 W1 W0代表腐蝕前金屬試樣的質(zhì)量,單位 g； W1代表腐蝕以后經(jīng)除 St St去腐蝕產(chǎn)物處理的試樣質(zhì)量,單位 g; S代表試

3、樣暴露的外表積,單位 m2 t代表腐蝕的 時間,單位ho計算題計算題1 .根據(jù)表1中所列數(shù)據(jù)分別計算碳鋼和鋁兩種材料在試驗介質(zhì)中的失重腐蝕速度V-和年腐蝕深度Vp,并進行比擬,說明兩種腐蝕速度表示方法的差異.解：由題意得：(1)對碳鋼在30%HNO25 C)中有：V- =AVT /st=(18.7153-18.6739)/45 X 2X (20 X 40 + 20X 3+ 40X 30) X 0.000001 =0.4694 g/ m2?i又 d=m/v=18.7154/20 X 40X 0.003=7.798g/cm 餐Vp=8.76V /d=8.76 義 0.4694/7.798=0.53

4、mm/y對鋁在30%HM(25 C )中有：V =AVT 鋁/st=(16.1820-16.1347)/2 X (30 X 40+30X 5 + 40X 5) X45X 10-6=0.3391g/ m2/h 3d=rni呂/v=16.1820/(30 X 40 X 5 X 0.001)=2.697g/cm 3說明：碳鋼的v比鋁大,而Vp比鋁小,由于鋁在腐蝕的時候產(chǎn)生的是點腐蝕(2)對不銹鋼在20%HNO25 C)有：外表積 S=2 兀 X 0.0152+2 兀 X 0.015 X 0.004=0.00179 m2V =AVT /st=(22.3367-22.2743)/0.00179 X 40

5、0=0.08715 g/ m 餐 試樣體積為：V=tt X 1.352X0.4=2.827 cm 3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm 3Vp=8.76V- /d=8.76 X 0.08715/7.901=0.097mm/y對鋁有：外表積 S=2 兀 X 0.022+ 2兀 X 0.02 X 0.005=0.00314 m2V =AW /st=(16.9646-16.9151)/0.00314 X 20=0.7882 g/ m 2%試樣體積為：V=tt X 22X0.5=6.28 cm 3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm 3Vp=8.76V-

6、 /d=8.76 X 0.7882/2.701=2.56mm/y試樣在98% HN3O85 C)時有：對不銹鋼： V =AW /st=(22.3367-22.2906)/0.00179 X 2=12.8771 g/ m 餐Vp=8.76V /d=8.76 乂 12.8771/7.901=14.28mm/y 對鋁：V =AVT /st=(16.9646-16.9250)/0.00314X40=0.3153g/ m 辦Vp=8.76V- /d=8.76 X 0.3153/2.701=1.02mm/y說明：硝酸濃度溫度對不銹鋼和鋁的腐蝕速度具有相反的影響.3 .鎂在0.5mol/L NaCl溶液中浸

7、泡100小時,共放出氫氣330cn3.試驗溫度25 C,壓力760 mmHg(760mmHg=1atm=101325PO)樣尺寸為 20mme 20mmR,R可以忽略,即陰極反響的阻力在總阻力中占限制地位 ；陽極 極化限制 R電R可以忽略,即陰極反響的阻力在總阻力中占限制地位；歐姆電阻控 制 RP,Pc,總阻力中以歐姆電阻為主.計算題1.將銅片和鋅片插在3%NaCl溶液中,測得銅片和鋅片未接通時的電位分別為+0.05V和-0.83VO當(dāng)用導(dǎo)線通過電流表把銅片和鋅片接通,原電池開始工作,電流表指示的穩(wěn)定電流為0.15mA.電路的歐姆電阻為 200Q(1)原電池工作后陽極和陰極的電位差 EC -

8、Ea是多少？(2)陽極極化值Ea與陰極極化值E的絕對值之和Ea + |日等于多少？(3)如果陽極和陰極都不極化,電流表指示應(yīng)為多少？(4)如果使用零電阻電流表,且溶液電阻可以忽略不計,那么電流到達穩(wěn)態(tài)后,陽極與陰極的電位差Ec - Ea、陽極極化值與陰極極化值的絕對值之和AEa+| A Ec|等于多少？電流表的指小又為多少？解：由題意得：(1)根據(jù)Ec-Ea=IR那么有:Ec-Ea=IR=0.51mAX 200歐=30mV=0.03V即原電池工作后陽極和陰極 的電壓差Ec-Ea=0.03V(2) Ea=Ea-Eoa | Ec| = Eoc-Ec Ea+ | Ec| = Ea-Eoa+Ec-Ec

9、 = (Eoc-Eoa)-(E c-Ea) =0.05 + 0.83-0.03=0.85V即陽極極化值 Ea與陰極極化值 E的絕對值之和為0.85V.(3)如果陽極和陰極都不極化,那么有Pc = 0 , Pa=0I cor=(Eoc-Eoa)/R=(0.05 + 0.83)/200=0.0044A=4.4mA即電流表指示應(yīng)為4.4mA(4)當(dāng)使用零電阻電流表時有,陽極與陰極的電位差Ec=Ea,那么有：電位差Ec-Ea=0由(2)知： Ea+ | AEc|=(E a-Ec)-(E oa-Eoc)=0-(-0.83-0.5)=0.88VPc+R=(Eoc-Ec+ Ea-Eoa)/ I cor=(0

10、.88-0.03)/0.15 義 10-3=5666.7 QI=(E oc-Eoa)/(P c+Pa)=(0.05 +0.83)/5666.7=0.000155A2.某腐蝕體系的參數(shù)為：E)a = -0.4V , Eoc = 0.8V, Ecor = -0.2V.當(dāng) R = 0 時,I 阿=10mA,該腐蝕電池屬于什么限制類型？如果歐姆電阻R = 90 Q,那么I 阿為多少？腐蝕電池又屬于什么限制類型？解：由題可知：當(dāng)R=0時有：I cor = (Eoc-Eoa)/ ( R + R)Pc+Pa=(Eoc-Eoa)/ I cor= (0.8+0.4 ) /10 X 10-2=120QPc=(Eo

11、c-Ec)/I cor=(0.8 +0.2)/10 X10-3=100QWJ 有 Pa=120-100=20Q由于PcR,所以該電池屬于陽極極化限制.當(dāng)歐姆電阻R=90Q時有：Icor =(Eoc-Eoa)/(P c+Pa+R)=(0.8+0.4)/(120+90)=5.71mA由于R與Pc接近,所以該腐蝕電池為歐姆電阻和陽極極化共同限制.補充知識點：1 .腐蝕電池的工作環(huán)節(jié)：(1)陽極反響：金屬的氧化反響(2)陰極反響：溶液中某些物質(zhì)的復(fù)原反響(3) 電流回路：金屬局部電子的定向移動,電子由陽極流向陰極溶液局部：離子的定向移動,陽離子由陽極向陰極移動,陰離子由陰極向陽極移動.在金屬內(nèi)部,電流

12、從陰極到陽極,在溶液內(nèi)部離子在陽極到陰極間產(chǎn)生定向遷移從而形 成閉合回路.2 .法拉第定律：定義：氧化或復(fù)原1mol的任何物質(zhì)所需要的電量為nF 腐蝕電流密度：i cor = I cor/SV=Aicor/nFA:金屬的原子量,單位為gF:法拉第常數(shù),1F=26.8Ah n:摩爾質(zhì)量3 .腐蝕電池與化學(xué)電源的原電池相比,腐蝕電池的特點：腐蝕電池的陽極反響是金屬的氧化反響,結(jié)果造成金屬材料的破壞.腐蝕電池的陽極和陰極是短路的,電池工作時產(chǎn)生的電流完全消耗在電池內(nèi)部,轉(zhuǎn)變 為熱,不能對外做功.腐蝕電池中的反響是以最大限度的不可逆方式進行.第三章 電化學(xué)腐蝕的傾向腐蝕熱力學(xué)問題思考題1.請說明：電位

13、的表示方法,平衡電位的意義,能斯特公式的應(yīng)用,非平衡電位的概念.答：1 電位：金屬和溶液兩相之間的電位差叫做電極系統(tǒng)的電極電位,簡稱電位,記為小. 電位的絕對值是無法測量的,只能測得其相對值,相對值記為E,選一個參考電極和待測電極 組成原電池系統(tǒng),測得其電位差.規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位為0.因此用標(biāo)準(zhǔn)氫電極作參考電極所測得的電位差就是待測電極相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位值.二者數(shù)值相等.2平衡電位的意義：當(dāng)電極反響到達平衡時,電極系統(tǒng)的電位為平衡電位,亦稱可逆 電位,記為E,平衡電位總是和電極反響聯(lián)系在一起.當(dāng)電極系統(tǒng)處于平衡電位時,電極反 應(yīng)的正方向速度和逆方向速度相等,凈反響速度為零.在兩相之間物質(zhì)

14、的遷移和電荷的遷 移都是平衡的,即沒有物質(zhì)與凈電荷的積累.3能斯特公式的應(yīng)用：將電極反響的平衡電位和參與電極反響的各組分的活度 或分壓RTvi即具體的腐蝕環(huán)境條件聯(lián)系起來,有平衡電位計算公式Ee E lnMinF例如,實驗室氯氣的制備方法之一,是用二氧化鈕與濃鹽酸反響；在加熱的情況下,氯氣 可以不斷發(fā)生.但是利用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢來判斷上述反響的方向,卻會得出相反的結(jié)論./T二標(biāo)港也極也勢R 體常數(shù)夠:H44LI K*wol7 :溫段 :電極反響中電轉(zhuǎn)移數(shù)一法拉第常數(shù)吟487kJ仆啪I能斯特方程中的參數(shù)Mn2+4HCl=MnQ+Cl2+2HO 復(fù)原劑的電極反響： Cl2+2e=2Cl- 小標(biāo)準(zhǔn)=1.

15、3583V氧化劑的電極反響：Mn24Ff+2e-=Mni+2H2O 小標(biāo)準(zhǔn)=1.228VE 標(biāo)準(zhǔn)=1.228-1.3583=-0.15230即：溫度升高10c后平衡電位正移0.0139V.(2)當(dāng)氧壓力增加到原來的10倍時Ee =E+ RT In (Po2/a 4oh)=E+ RT ln10/nF+RT In (Po2/a 4oH)/nF E= Ee Ee =RTln10 /nF=(8.314 X 298.15)/(4 X 96500)X2.3=0.0148V0即氧壓力增大到原來的10倍時有氧電極平衡電位正移0.0148V(3)當(dāng)溶液pH值下降1時有_ _4 _ _Ee=E +RT- ln (

16、Po 2/a oh)=E+RlnPo2/nF-4RT lna oH/nFA & Ee Ee=E+ RTln Po2/nF-4RT- In az o%(E + RTln Po2/nF-4RT- In ao/nF)=-4RT 2.3 (PH-14) /nF+4RT 2.3 (pH-14) /nF=RT/FX 2.3=8.315 298.15 2.3/96500=0.0591V 0即pH值下降1個單位,氧電壓反響平衡電位正移 0.0591V.2 .將鐵置于飽和空氣的堿溶液(pH = 10)中,按陽極反響為(1) Fe + Fe 2+ + 2e(2) Fe + 2OH - = Fe(OH) 2 + 2

17、 e計算腐蝕傾向,二者是否相同？為什么？解：在pH=10的堿溶液中,去極化復(fù)原反響為：O2+2HO+4e=4OHEe=E (OH-/O0 +RTln (Po2/a4oH)/nF=0.401 +0.0591 lg(0.21/10 16)/4=0.627V(1)當(dāng)陽極反響為Fe=Fg +2e有 Fe2 +2OH=Fe(OH)4查得 KSpFe(OH)2=1.87 X10 15a(Fe2+)=Ksp Fe(oHMaOH 2=1.87 乂 10 15/10-8=1.87 乂 10 7mol/L由：Fe=Fe+ +2e又有 Eea= -0.440 +0.029551g a(Fe 2 )=-0.440+0

18、.029551g1.8 乂 10-7= -0.639V(2)當(dāng)陽極反響為 Fe+2OH=Fe(OH+2e查表有 Ee=e(oH)2=-0.875V OH= 10 4mol/LEe=E+RTln (1/aOH 4)/nF=-0.875 +(8.315 X298.15)/(2 X 96500) X 2 X 2.3lg10 4 = -0.639V綜上那么有兩種計算所得結(jié)果相同,即二者的腐蝕傾向一樣.3.將兩根銅棒分別浸于0.01mol/L CuSO4溶液和0.5mol/L CuSO4溶液,組成一個金屬離子 濃差電池.(1)哪一根銅棒是陽極,哪一根銅棒是陰極？(2)寫出陽極反響和陰極反響,計算其平衡電

19、位.(3)該金屬離子濃差電池的腐蝕傾向是多少伏？解：(1)銅棒在0.01 mol/LCuSO4溶液中時有：Cu=Cu +2e查表得：丫(Cu2)=0.41又根據(jù) EeCu/Cu2+=E)+ RTln a(Cu2+)/nF=0.337+0.059 - lg(0.01 X 0.41)/2=0.266V當(dāng)銅棒在0.5mol/LCuSQ溶液中時有：丫(Cu2 )=0.0668Ee(cu/cu2+)= E+RTln a(Cu2+)/nF=0.337+0.0591g(0.5 X 0.0668)/2=0.293V由于Eecu/cu2 Eecu/cu2 ,即銅在0.01 mol/LCuSO4溶液中的電位比在0

20、.5mol/LCuSO4溶液中電位低.故有銅在 0.01 mol/LCuSO4溶液中作陽極,而在 0.5mol/LCuS Q溶液中的銅棒作陰極.2陽極反響：Cu=C?+ 2e ,其平衡電位Eea=0.266V陰極反響：Cd 2e =Cu ,其平衡電位Ee=0.293V3 Eec=EeCu/Cu2+=0.293V而 Eea=Ee4/Cu2+=0.266V有腐蝕傾向 Eec Eea=0.293- 0.266=0.027V=27mV即該金屬離子濃差電池的腐蝕傾向是 27mV補充知識點：1 .金屬電極反響的特點：電極的金屬材料不僅是電極反響進行的場所參與者；金屬電極是腐蝕電池的陽極反響；氣體電極反響和

21、氧化復(fù)原電極反響都可以作為腐蝕電池的陰極反響：氫電極反響構(gòu)成了最根本的參考電極：標(biāo)準(zhǔn)氫電極2 .標(biāo)準(zhǔn)電位：當(dāng)參與電極反響的各組分活度 或分壓都等于1,溫度規(guī)定為25c這種狀態(tài) 稱為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài).此時,平衡電位 Ee等于E9 ,故E8稱為標(biāo)準(zhǔn)電位.標(biāo)準(zhǔn)電位是平衡電位的一種特殊情況,標(biāo)準(zhǔn)電位只取決于電極反響的本性,而平衡電位既與電極本質(zhì)有關(guān),又與參與電極反響各組分活度或分壓以及溫度有關(guān).3 .標(biāo)準(zhǔn)氫電極：Pt hb=2hf +2e常用的參考電極：SHE SCE4 .電動序的定義：說明各種金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸癄顟B(tài)的傾向活潑順序電動序可以用來粗略的判斷金屬的腐蝕傾向.5 .電位偏離平衡的原因：電極界面雖只有一個

22、電極反響,但有外電流流入或流出,使平衡狀態(tài)被打破；電極外表不止一個電極反響,它們的電位都將偏離平衡電位6 .電位-PH平衡圖的應(yīng)用1 .預(yù)測腐蝕的可能性及其類型2 .指示腐蝕限制的途徑7 .電位-PH圖的區(qū)域：穩(wěn)定區(qū)免蝕區(qū)；腐蝕區(qū)；鈍化區(qū)8 .電位-PH平衡圖的局限：只能分析體系的腐蝕傾向,不能指示腐蝕速度；僅適用于分析金屬-水簡單體系在室溫下的腐蝕行為；只涉及到純金屬,而工程上多適用合金；PH值是指處于平衡狀態(tài)的溶液PH值,而金屬外表附近溶液的PHffl與主溶液PH值是有差 別的.第四章電化學(xué)腐蝕的速度腐蝕動力學(xué)問題思考題1 .請說明：均勻腐蝕的腐蝕電位和腐蝕電流密度的概念；電極反響的耦合、

23、混合電位、電流 加和原理的應(yīng)用.均勻腐蝕的腐蝕電位：指金屬和溶液都是均勻的,金屬和溶液兩相之間的電位差.腐蝕電流密度：在金屬和溶液都是均勻的情況下,金屬腐蝕單位面積所通過的電流.電極反響的耦合：在混合電位 E, 一個電極反響按陽極反響方向進行,一個電極反響按陰 極方向進行,其速度相等.混合電位：EeaEEec所以銅不可能發(fā)生析氫腐蝕生成 Cuf+2 2) Eo由題意可知,銅的氧化反響為 Cu+ 2CN- =Cu (CN 2 -+ e,那么銅氧化反響的平衡電位為Eea=RTln(aCu (CN 2 )/(aCN - x aCN )=-0.446+0.0591lg10-4/0.5 2=-0.647

24、V在PH=10的除氧硫酸銅溶液中有2Hh+2e=H析氫反響的平衡電位 Eec=- 0.0591 X PH=-0.0591 X 10=-0.591V由電位比擬準(zhǔn)那么知EecEea所以銅能發(fā)生析氫腐蝕.其腐蝕傾向 E=Eec- Eea=-0.591-(-0.647)=0.056V=56mV所以銅能發(fā)生析氫腐蝕,腐蝕傾向為 56mV第六章金屬鈍化思考題1.畫出Fe鈍化曲線并描述各過程.天現(xiàn)舟四個峙性區(qū)域:圖2AB是活性溶解區(qū)Fe Fe2 2eBC是鈍化過渡區(qū) 3Fe 4H2OFe3O4 8H 8eC皿穩(wěn)定鈍化區(qū)2Fe 3H2OFe2O3 6H 6eDE是過鈍化區(qū) 4OH- O2 2H2O 4eC、維

25、鈍電流.B、致鈍電流.1、致鈍電流密度,i致越小說明體系越容易鈍化.2、Ep致鈍化電位,B點對應(yīng)的電位,Ep負(fù)值越大,體系越容易鈍化.3、C維鈍電流,i維越小,鈍化膜的保護性能越好.4、CD鈍化區(qū)電位越寬,金屬鈍態(tài)越穩(wěn)定.2、簡述金屬腐蝕的成相膜理論和吸附理論答：金屬腐蝕的成相膜：外表上生成成相的保護性固體產(chǎn)生膜多數(shù)為氧化物膜,將金屬和溶液機械隔離開,由于氧化物膜溶解速度很小,因而使金屬腐蝕速度大大降低.支持成相膜理論的實驗事實：濃硝酸中鐵外表鈍化膜是r-Fe 2O,鈍化膜厚度為25-30A0.金屬腐蝕的吸附：金屬外表或局部外表上形成了氧和含氧粒子的吸附層,使得金屬外表的化學(xué)結(jié)合力飽和,陽極反

26、響活化能增大,因而金屬溶解速度降低,即吸附理論強調(diào)了鈍化是金屬反響水平降低造成的,而不是膜的機械隔離.支持吸附理論的實驗事實：對某些體系只需要通入極小的電量,就可以使金屬鈍化,這些電量甚至缺乏以形成單原子吸附氧層.補充知識點：1 .鈍態(tài)的特征：金屬鈍化以后腐蝕速度大大降低；鈍化后金屬的電位強烈正移；鈍化 膜的穩(wěn)定性；鈍化只是金屬外表性質(zhì)的改變2 .鈍化的定義：在一定的條件下,當(dāng)金屬的電位由于外加陽極電流或局部陽極電流而移向正方向時,原來活潑地溶解著金屬外表狀態(tài)會發(fā)生某種突變,金屬的溶解速度那么急速下降,這種外表狀態(tài)的突變過程叫做鈍化.3 .鈍化參數(shù)：致鈍電流密度,i致表示腐蝕體系鈍化的難易程度

27、；致鈍化電位,Ep,極化電位超過Ep才能使金屬鈍化；維鈍電流密度,i維對應(yīng)于金屬鈍化后腐蝕速度；鈍化 區(qū)電位范圍,鈍化區(qū)電位范圍越寬,說明金屬鈍態(tài)越穩(wěn)定.4 .實現(xiàn)自鈍化的途徑：提升金屬材料的鈍化性能；參加陽極性緩蝕劑,抑制陽極反響,使Ep和ip降低.5 . Flade電位：在金屬鈍態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛顟B(tài)的電位衰減曲線上,“平臺對應(yīng)的電位.E越低,表示金屬鈍態(tài)越穩(wěn)定.第七章金屬的高溫氧化思考題1 .金屬外表上膜具有保護性的條件是什么？答：1體積條件,氧化物體積與消耗的金屬體積之比大于1,是氧化膜具有保護的必要條件.膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,致密,缺陷少,蒸汽壓低.3生成的膜具有一定的強度與塑性,與基體結(jié)合

28、牢固,否那么,由于膜生成過程體積膨脹 產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力能造成膜的破裂（4） P B比大于1 氧化物具有保護性的必要條件2 .提升合金高溫抗氧化性能的途徑有哪些？答：1按Hauffe原子價定律,參加適當(dāng)合金元素,減少氧化膜中的缺陷濃度.2生成具有良好保護作用的復(fù)合氧化物膜.3通過選擇性氧化形成保護性優(yōu)良的氧化膜.4 增加氧化物膜與基體金屬的結(jié)合力,在耐熱鋼和耐熱合金中參加稀土元素能顯著提升高溫 抗氧化性能.3 .請簡述氧化膜的生長的歷程答：1初期：物理過程氧的擴散和吸附2中前期：化學(xué)過程氧和金屬生成氧化物 3后期：電化學(xué)過程膜的增厚計算題1.PdO在850c的分解壓力等于500mmHg在該溫度下Pd

29、在空氣中和1atm氧氣中是否 能氧化？500mmHgPPdO0.658atm解：由題意,得,2Pd+O2=2PdO的分解壓力760mmHg在850+273.15k時,1atm中的自由始變化為-PPdO0.658G RTln PdO 8.314 850 2731 ln- J/mol 390986J/mol 3.91KJ/mol %1PO 1atm PPdO 0.658atmG 3.91KJ/moK0金屬PcF&1atm能被氧化2 P空氣=0.21atm Pd 在空氣中有：補充知識點：1 .金屬的高溫氧化的定義：金屬在高溫氣相環(huán)境中和氧或含氧物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響,轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傺趸?2 .氧化膜成長的實

30、驗規(guī)律：直線規(guī)律：y=kt;簡單拋物線規(guī)律：y2=kt;混合拋物線規(guī)律：ay2+by=kt;對數(shù)規(guī) 律：y=kilgt+k 2t t 0;反對數(shù)規(guī)律：1/y=k 3-k41gtt t 03 .鐵的氧化物膜是多層的,由里到外分別是 FeO、FeQ、FeQ第八章局部腐蝕1 .局部腐蝕的定義,類型和危害特征答：局部腐蝕的定義：是指金屬外表局部區(qū)域的腐蝕破壞比其余外表大得多,從而形成坑洼、溝槽、分層、穿孔、破裂等破壞形態(tài).主要類型寫出5種以上：1晶間腐蝕、縫隙腐蝕；2點偶腐蝕、氫損傷、細(xì)菌腐蝕、雜散電流腐蝕；3小孔腐蝕、選擇性腐蝕；4應(yīng)力腐蝕、磨損腐蝕 危害的特征：危害性；集中性；突發(fā)性2 .造成電位

31、腐蝕的影響因素答：影響因素1腐蝕電位差腐蝕電位差表示電偶腐蝕的傾向,兩種金屬在使用環(huán)境中的腐蝕電位相差越大,組成電偶對時陽極金屬收到加速腐蝕破壞的可能性越大.2極化性能一般來說,在陰極性金屬Mi上去極化劑復(fù)原反響越容易進行,即陰極反 應(yīng)極化性能越弱,陽極性金屬 M2的電偶腐蝕效應(yīng)越大,造成的破壞越嚴(yán)重3陰、陽極外表面積S1/S2隨著陰極性金屬Mi面積增大,陽極性金屬M2的電偶電流密度i g都增大,電偶腐蝕破壞加重.4溶液導(dǎo)電性 溶液導(dǎo)電性對電偶電流的分布有很大的影響.3 .簡述不銹鋼的貧銘理論,提升不銹鋼抗晶間腐蝕的舉措答：不銹鋼在弱氧化性介質(zhì)中發(fā)生的晶間腐蝕可以用貧銘理論解釋1奧氏體不銹鋼

32、碳在奧氏體中的飽和溶解度小于 0.02%, 一般不銹鋼的含碳量都高于 這個數(shù)值,當(dāng)不銹鋼從固溶溫度冷卻下來時,碳處于過飽和,受到敏化處理時,碳和銘形 成碳化物在晶界析出.由于碳化銘含銘量很高,而銘在奧氏體中擴散率很低,這樣在晶界 兩側(cè)形成了貧銘區(qū),其含銘量低于12%.因而鈍化性能與晶粒不同,即品界區(qū)和晶粒本體 有了明顯的差異.2鐵素體不銹鋼 碳在鐵素體中的溶解度更小,但銘在鐵素體中的擴散速度較大比在奧氏體中大兩個數(shù)量級,這樣的特點使鐵素體不銹鋼甚至從高溫區(qū)快速冷卻時也較易析出 碳化銘.形成晶界貧銘區(qū).在700800c退火時,由于銘比擬快自晶粒內(nèi)部向晶界擴散而消 除貧銘區(qū),從而使晶間腐蝕傾向降低

33、.3提升不銹鋼抗晶間腐蝕的舉措a.固溶處理,預(yù)防敏化處理b.參加穩(wěn)定元素鈦或鑰c.降低含碳量4 .Scc定義、特征及影響因素答：Scc：應(yīng)力腐蝕是應(yīng)力和環(huán)境腐蝕的聯(lián)合作用造成的金屬破壞,在固定靜止應(yīng)力 情況,稱為應(yīng)力腐蝕破裂或應(yīng)力腐蝕開裂特征：a、主要是合金發(fā)生Scc,純金屬極少發(fā)生；b、對環(huán)境的選擇性；c、只有拉應(yīng) 力才引起Scc,壓應(yīng)力反而會阻止或延緩 Scc的發(fā)生；d、裂縫方向宏觀上和拉應(yīng)力垂直, 其形態(tài)有晶間型、穿晶型、混合型；e、Scc有孕育期,因此Scc的破斷時間tf可分為孕育 期、開展期和快斷期三局部；f、發(fā)生Scc的合金外表往往存在鈍化膜或其他保護膜,在大 多數(shù)情況下合金發(fā)生S

34、cc時均勻腐蝕速度很小,因此金屬失重甚微.影響因素：力學(xué)因素a、應(yīng)力 應(yīng)力使材料發(fā)生形變,而形變使外表膜破裂,應(yīng)力與環(huán)境腐蝕的相互促進,才使 得材料在很弱的腐蝕性介質(zhì)中發(fā)生破壞b、臨界應(yīng)力和臨界應(yīng)力強度因子腐蝕因素a、Scc對環(huán)境有選擇性；b、氧化劑的存在有決定性作用；c、溫度有著重要的影響,一般 來說,溫度升高,材料發(fā)生Scc傾向升高；d、干濕交替環(huán)境使有害離子濃縮,Scc更容易 發(fā)生.冶金因素合金的化學(xué)成分、熱處理、組織結(jié)構(gòu)、加工狀態(tài)對其Scc敏感性都有影響,對于奧氏體不銹鋼在氯化物溶液中的Scc來說,提升Ni含量,參加硅、銅,有利于提升耐 Scc性能, 增加碳含量也有利于提升不銹鋼耐 Scc性能,但含碳量大那么容易產(chǎn)生晶間型 Scc 5縫隙腐蝕的定義答:縫隙腐蝕是指腐蝕破壞發(fā)生在金屬外表上的縫隙部位,在縫隙內(nèi)區(qū)域,腐蝕破壞形態(tài)可 以是蝕孔、蝕坑,也可以是全面腐蝕.6.腐蝕疲勞的定義和特征？答：腐蝕疲勞的定義：在循環(huán)應(yīng)力交變應(yīng)力和腐蝕環(huán)境的聯(lián)合作用下,金屬材料發(fā)生的 嚴(yán)重腐蝕破壞叫做腐蝕疲勞CF腐蝕疲勞的特征：1任何金屬包括純金屬在任何介質(zhì)中都能發(fā)生腐蝕疲勞,即不要求特定的材料 -環(huán)境 組合2環(huán)境條件