过程装备腐蚀与防护复习题.

第一章金属电化学腐蚀基本原理

1.腐蚀控制通常有两种措施，一是补救性控制，即腐蚀发生后再消除它；二是预防性控制，

即事先采取防止腐蚀的措施，避免或延缓腐蚀，尽量减少可能引起的其他有害影响。2.腐蚀的定义与分类

腐蚀是金属与其周围介质发生化学或电化学作用而产生的破坏”。腐蚀有不同的分类方法。按照腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。

按照金属破坏的特征，可分为全面腐蚀和局部腐蚀两类。

(1)全面腐蚀是指腐蚀作用发生在整个金属表面，它可能是均匀的，也可能是不均匀。

(2)局部腐蚀是指腐蚀集中在金属的局部区域，而其他部分几乎没有腐蚀或腐蚀很轻微。局部腐蚀有以下几种：

①应力腐蚀破裂SSC在拉应力和腐蚀介质联合作用下，以显著的速率发生和扩展的

一种开裂破坏。

②腐蚀疲劳金属在腐蚀介质和交变应力或脉动应力作用下产生的腐蚀。

③磨损腐蚀金属在高数流动的或含固体颗粒的腐蚀介质中，以及摩擦副在腐蚀性质

中发生的腐蚀损坏。

④小孔腐蚀腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，蚀孔的直径等于或小于蚀孔的深度，

严重时可导致设备穿孔。

⑤晶间腐蚀腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属机械强度急剧降低。破坏

前金属外观往往无明显变化。

⑥缝隙腐蚀发生在铆接、螺纹接头、密封垫片等缝隙处的幅度hi。

⑦电偶腐蚀在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电位铰负的金

属加速腐蚀的类型。

⑧其他如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等都属于局部腐蚀。

3.电极电位通常把由电极反应使电极和溶液界面上建立起的双电层电位跃称为电极电位

（也称为电极电势，electrode potential．简称电位），是一个矢量，其数值由电极本身、电解液浓度、温度等因素决定，包括平衡电极电位和非平衡电极电位。

4.平衡电极电位

当电极反应正逆过程的电荷和物质都处于平衡状态时的电极电位称为平衡电极电位或可逆电位，用E0表示。以规定为零的标准氢电极电位为分界线，电位比氢的标准电极电位负（低）的金属称为负电性金属，电位比氢的标准电极电位正（高）的金属称为正电性金属。

5.金属电化学腐蚀的热力学条件：E=E k－E m＞0,即金属电极电位小于（负于）介质中阴极

元素的电极电位时，腐蚀可以自动发生。

(1)在有氧的介质中，当金属的电极电位E e,m比介质中氧的电极电位Ee,o更负时，金

属发生腐蚀；

(2)在无氧的还原性酸中，当Ee,m＜Ee,H时，金属发生腐蚀；

(3)当两种不同金属偶接在一起时，电位较负的可能发生腐蚀，较正的则可能不腐蚀。

6.★腐蚀电池由几部分组成？举例说明腐蚀原电池的电化学过程。

两个不同活动性的电极，电解质溶液，闭合回路

宏观腐蚀电池（一般形成宏观腐蚀电池有三种情况：金属偶接、浓差电池及温差电池）

微电池

7.★构成金属表面电化学不均一性的主要原因为：

（1）化学成分不均一（2）组织结构不均一

（3）物理状态不均一（4）表面膜不完整

8.★腐蚀速度的计算：

(1)质量法（重量法）：以腐蚀前后金属质量的变化来表示

K失重=（W o－W1）/ST=i c*A/nF i corr=B/R F R F=ηa/i i=I/S

Wo---初始重量，W1---腐蚀后质量，S---表面积（平方米），T---时间（小时），i---极化电流密度，ηa---过电位，R F---极化电阻 B---初始电位 i corr=i c---腐蚀速度 A---摩尔质量n---电子数（如Fe2+的n=2）F---库伦常数F=96500 K单位g/（m2*h）

(2)深度法：以腐蚀后金属厚度的减少来表示

D=24x365K/1000ρ=8.76K/ρ(mm/a)毫米每年

D—腐蚀深度，ρ---金属的密度，g/cm3

★例：在用恒电位法测量极化曲线实验时，当过电位ηa=5mV，测得极化电流为25μA，试样工作面积1cm2，求极化电阻R F。若已知在该介质中B＝50mV，Fe以Fe2+形式溶解，ρ铁＝7.9g/cm3,Fe的摩尔质量为56 g/mol，腐蚀为全面腐蚀，求腐蚀速度i c，并分别用重量法和深度法表示腐蚀速度。

9.金属腐蚀速度的影响因素：

(1)金属本身：电极电位、超电压、钝性、组成、组织结构、表面状态、腐蚀产物性质等

(2)热处理工艺：影响合金的盈利状态和晶相结构等；

(3)介质环境：组成、浓度、PH值↓、温度↑、压力↑、流速↑等；

(4)其他环境：电偶效应、微量氯离子、微量氧、微量高价离子、析出氢等。

10.耐蚀性的评定：对受均匀腐蚀的金属，常以年腐蚀深度来评定耐蚀性的等级。对于一些

要求严格的场合往往用十级评定标准，一般工程应用可用三级或四级就足够了。

四级：一级耐蚀年腐蚀深度＜0.05mm/a 二级较耐蚀 0.05~0.5 三级可用 0.5~1.5 四级不可用＞1.5

11.极化现象电池工作过程中，由于电流流动而引起的电极电位偏离初始值的现象。

阳极电位向正方向偏离称为阳极极化；阴极电位向负方向偏离称为阴极极化。

12.★极化产生的原因及三种极化形式作用的含义是什么？

产生极化现象的根本原因是阳极或阴极的电极反应与电子迁移速度存在差异引起的。

(1)电化学极化：电极反应速度<电子迁移速度；

(2)浓差极化：去极剂或反应产物在溶液中的扩散速度<电极反应速度；

(3)膜阻极化：金属表面形成的保护性薄膜阻滞了阳极反应，使阳极电位急剧正移；同时由保护膜的存在，系统电阻大大增加。极化的实质是一种阻力，增大极化，有利于降低腐蚀电流和腐蚀速度，对防腐有利。

13.超电压：腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极电极电位降低或阳极电极电位升高，其

偏离平衡电极电位的差值即称为超电压或过电压。

超电压越大，极化程度越大，电极反应越难进行，腐蚀速率越小，反之亦然。对应极化的三种形式，超电压也有三种：1.活化超电压 2.扩散超电压 3.膜阻超电压

14.去极化作用凡是能减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。增加去极剂的浓度、升

温、搅拌、扩大极板面积等都可能产生去极化的效果。显然，从控制腐蚀的角度，总是希望如何曾极化作用以降低腐蚀速度。

15.★析氢腐蚀的产生条件及特点

介质中的氢离子作为去极剂在阴极上放电成氢原子，进一步结合生成氢分子，并在阴极上析出，从而使阳极金属不断溶解的腐蚀。

(1)析氢腐蚀的条件：阳极金属电极电位必须低于析氢电极电位，即Em＜EH；在标准状态下，应低于氢的标准电极电位，因此，一般情况下，碳钢、铸铁、锌、铝、钛、锰、铬、镍等金属及合金，在酸性介质中都能发生析氢腐蚀，而且，PH越小，酸性越强，发生析氢腐蚀的倾向性越大。一些电极电位负的金属在碱性溶液或水中也能发生析氢腐蚀，比如铝、镁等。

(2)析氢腐蚀的历程：阳极：M－2e→M2+ 阴极：2H++2e→H2↑

(3)析氢腐蚀的特点：阴极材料的性质对腐蚀速度影响很大；溶液的流动状态对腐蚀速度影响不大；阴极面积增加，腐蚀速度加快；氢离子浓度增高、温度升高均会促使析氢腐蚀加剧16.耗氧腐蚀的产生条件及特点

溶液中的氧分子在腐蚀电极的阴极上进行离子化反应而不断被消耗，并促使阳极金属不断溶解腐蚀------也叫吸氧腐蚀。

(1)发生耗氧腐蚀的条件：阳极金属的电极电位小于氧的电极电位，即Em＜Eo2,由于氧的电极电位远大于氢的电极电位，因此耗氧腐蚀比析氢腐蚀更易发生，绝大多数金属，在中性、碱性及较稀的溶液中，在大气、土壤、水中几乎都发生耗氧腐蚀。

(2)历程：阳极：M－2e→M2+ 阴极：O2+2H2O+4e→4OH-

(3)特点：①腐蚀过程的控制步骤随金属在溶液中的腐蚀电位而异②在氧的扩散控制情况下，腐蚀速度与金属本性关系不大③溶液的含氧量对腐蚀速度影响很大④阴极面积对腐蚀速度的影响视腐蚀电池类型而异⑤溶液的流动状态对腐蚀速度影响大

17.钝化现象金属从活性溶解状态向耐蚀状态的转化叫金属的钝化。钝化后的状态叫钝态。

(1)金属钝化现象的特征：①金属钝化的难易程度与钝化剂、金属本性和温度等有关，②金属钝化后电位往正方向急剧上升，③金属钝态与活态之间的转换往往具有一定程度的不可逆性，④在一定条件下，利用外加阳极电流或局部阳极电流也可使金属从活态转变为钝态。

(2)钝化途径：化学钝化和阳极钝化

(3)钝化理论成相膜理论与吸附理论

(4)金属钝性的应用：①阳极保护；②化学钝化提高金属耐蚀性；③添加易钝化合金元素，提高合金耐蚀性④添加活性阴极元素提高可钝化金属或合金的耐蚀性

18.★绘制钝化金属典型阳极极化曲线并标明各区域和重要节点的含义。

第二章影响局部腐蚀的结构因素

19.应力腐蚀破裂SCC (Stress Corrosion Cracking)：金属结构在拉应力和特定腐蚀环境

共同作用下引起的破裂，简称应力腐蚀。

SCC特征：SCC是敏感材料、特定环境和拉应力的综合，三者缺一不可；SCC是一种典型的滞后破坏，一般经历孕育期、裂纹扩展期和快速断裂期三个阶段；SCC的裂纹形态有晶间型、穿晶型和混合型三种类型，与金属－环境体系密切相关。

应力腐蚀破裂裂纹形貌：应力腐蚀裂纹形态有晶间型、穿晶型和混合型三种。不同的材料有不同的破裂方式：碳钢、高强钢、铝合金、铜合合多半是沿晶间断裂，奥氏体不锈钢、镁合金大多是穿晶型，钛合金为为混合型。

20.★应力腐蚀产生的条件，发生阶段及防止途径

(1)三个基本条件：敏感材料、特定介质环境和拉应力三者缺一不可。

(2)发生阶段：第一阶段为腐蚀引起裂纹或蚀坑的阶段，也是导致应力集中的裂纹源生核孕育阶段，常把相应的这一阶段时间称为潜伏期或诱导期或孕育期。接着为裂纹扩展阶段，即由裂纹源或蚀坑发展到单位面积所能承受最大载荷的所谓极限应力值时的阶段。最后是失稳纯力学的裂纹扩展阶段，即为破裂期。

(3)防止或减少SCC的措施

比较有效而广泛应用的方法是消除或降低应力值。

①降低设计应力，使最大有效应力或应力强度降低到临界值以下。

②合理设计与加工减少局部应力集中。结构设计时应尽可能想法降低最大有效应力。

③采用合理的热处理方法消除残余应力，或改善合金的组织结构以降低对SCC的敏感性。

④其它方法：合理选材。

⑤材料处理：如果条件允许的场合，亦可采用去除介质中有害成分，添加缓蚀剂：添加缓蚀剂的办法防止SCC。

⑥采用阴极保护：基于阳极溶解理论，也可减缓或阻止SCC。

21.腐蚀疲劳由于腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏。

疲劳断裂：金属构件在变动负荷作用下，经过一定周期后所发生的断裂。实例：轴承、滑轮

腐蚀疲劳特点：如果工作应力不超过临界循环应力值（疲劳极限）就不会发生疲劳破坏；腐蚀疲劳不存在疲劳极限，往往在很低的应力条件下亦会产生断裂。没有特定的腐蚀介质限定，腐蚀环境广。

防护措施：最为有效的办法是降低部件的应力，这可以通过改变设计和正确的热处理予以改善。镀锌、镉等；加缓蚀剂；表面氮化和喷丸处理；阴极保护。

22.磨损腐蚀腐蚀性流体与金属构件以较高速度作相对运动而引起金属的腐蚀损坏。

类型：磨损腐蚀有湍流腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀。化工生产装置中最常见的是前两种。防护措施：合理的结构设计与正确的选材

23.★孔蚀与缝隙腐蚀的区别？哪些措施可防止孔蚀？

又叫坑蚀，俗称点蚀、小孔腐蚀，它只发生在金属表面的局部地区。粗糙表面往往不容易形成连续而完整的保护膜，在膜缺陷处，容易产生孔蚀；一旦形成了蚀孔，如果存在力学因素的作用，就会诱发应力腐蚀或疲劳腐蚀裂纹。孔蚀时，虽然金属失重不大，但由于腐蚀集中在某些点、坑上，阳极面积很小，因而有很高的腐蚀速度；加之检查蚀孔比较困难，因为多数蚀孔很小，通常又被腐蚀产物所遮盖，直至设备腐蚀穿孔后才被发现，所以孔蚀是隐患性很大的腐蚀形态之一。

易钝化的金属在含有活性阴离子(最常见的是Cl-)的介质中，最容易发生孔蚀。孔蚀的过程大体上有蚀孔的形成与成长两个阶段。

★孔蚀的防止方法：

(1)主要从材料上考虑如何降低有害杂质含量和加入适量的能提高抗孔蚀能力的合金元素；

(2)改善热处理制度，或者设法降低介质中尤其是卤素离子的浓度；

(3)结构设计时注意消除死区，防止溶液中有害物质的浓缩。此外，也可以采用阴极保护。

24.缝隙腐蚀

当金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙(一般为0.025～0.1mm)时，缝内介质不易流动而形成滞留状态，促使缝隙内的金属加速腐蚀，这种腐蚀称为缝隙腐蚀。

许多工程结构都普遍存在这类间隙，有些缝隙是设计不合理造成的，而有些从设计上是很难避免的。以往一直认为缝隙腐蚀是由于缝隙内与缝隙外存在金属离子或氧的浓度差所引起的，因此就用浓差腐蚀的概念来解释这类腐蚀形态。近期的研究表明，金属离子或氧的浓差只是缝隙腐蚀的起因，它进一步的发展，与孔蚀一样属于闭塞电池的自催化腐蚀过程。缝隙腐蚀的防止：

缝隙腐蚀的防止，主要是在结构设计上如何避免形成缝隙和能造成表面沉积的几何构形。

(1)为了防止浓差腐蚀，或防止溶液浓缩引起的腐蚀，结构设计时尽量避免积液和死区。

(2)若在结构设计上不可能采用无缝隙方案，也应使结构能够妥善排流，以利于沉积物及时清除。亦可采用固体填充料将缝隙填实。

(3)设计选材时，采用某些耐缝隙腐蚀的材料，可以延长设备寿命。

25.★电偶腐蚀的原理及防止途径？

电偶腐蚀：异种金属彼此接触或通过其他导体连通，处于同一个介质中，会造成接触部位的局部腐蚀。其中电位较低的金属，溶解速度增大，电位较高的金属，溶解速度反而减小，这种腐蚀称为电偶腐蚀，或称接触腐蚀、双金属腐蚀。

★防止电偶腐蚀的途径：影响电偶腐蚀的因素很多，因此防止电偶腐蚀的办法必然也有多种途径，但最有效的还是从设计上解决。

1、选择相容性材料产生电偶腐蚀时动力来自接触的两种不同金属的电位差。

2、合理的结构设计

(1)尽量避免小阳极大阴极的结构。相反，阳极面积大阴极面积小的结构，往往电偶腐蚀并不显著。

(2)将不同金属的部件彼此绝缘。

(3)插入第三种金属。当绝缘结构设计有困难时，可以在其间插入能降低两种金属间电位差的另一种金属或者采用镀层过渡。

(4）将阳极性部件设计成为易于更换的，或适当增厚以延长寿命。

3、电偶效应的正确利用—牺牲阳极保护。工业上最常用的牺牲阳极材料有锌及锌合金、铝合金、镁合金等。

26.焊接缺陷与腐蚀

(1)焊接表面缺陷

焊瘤是熔化金属流淌到焊缝之外未熔化部位堆积而成，它与母材没有熔合。易形成焊缝腐蚀。咬边是在工件上沿焊缝边缘所形成的沟槽或凹陷，常常因为是电流过大、电弧拉得太长或焊条角度不当，使工件被熔化了一定深度后，填充金属却未能及时流过去补充所致，一般亦是角焊、立、横和仰焊时易产生咬边。易形成点蚀，也会引起缝隙腐蚀。

飞溅是熔敷金属的小粒子飞散而附着在母材表面的缺陷，当电流过大、焊皮中有水分、电弧太长、粉性熔渣或焊条角度不当时都可能出现这种缺陷。

电弧熔坑

(2)异种金属焊接，焊条材料是精密的贵材料，小阴极

化工设备采用异种金属焊接，这种情况下。由于熔融金属与母材的组成成分都不相同，在腐蚀环境中常常由于存在电位差而构成电偶腐蚀。尤其当焊缝金属电位远低于母体金属时，成为大阴极小阳极，焊缝金属将被迅速腐蚀。因此工程上常选用比母材电位更高的金属作焊条，这样在大阳极小阴极情况下，焊缝不被腐蚀，而母材腐蚀轻微。不过当溶液导电性比较低时，腐蚀将集中在焊缝周围的局部地区而出现较严重的局部腐蚀。

(3)焊接残余应力

焊接应力是焊接过程中焊件体积变化受阻而产生的，当已凝固的焊缝金属在冷却的时候，由于垂直焊缝方向上各处温度差别很大，结果高温区金属的收缩会受到低温区金属的限制，而使这两部分金属中都引起内应力。高温区金属内部产生残余拉应力，低温区金属内部产生残余压应力。

(4)焊接热影响区

焊接过程在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点，所经历的焊接热循环是不同的，距焊缝越近的点，其加热温度越高，越远则越低。也就是说焊接热影区的各点实际相当于经受一次不同规范的热处理，因此必然有相应的组织变化，如出现晶粒长大、相变重结晶等。

不过对于低碳钢来说，这种组织变化主要影响机械性能，而对耐蚀性的影响不大，因为它们的晶间、相间与晶粒本体的活性差异较小，一般在使用中仍发生均匀腐蚀。但当金属含有大量合金元素时，其组织变化就复杂得多。

此外，通过焊接材料向焊缝掺入铁素体形成元素(钛、铝、硅等)，使焊缝呈奥氏体—铁素体双相组织，也能提高抗晶间腐蚀能力。因为铬在铁素体内浓度大，扩散速度也大，这样当奥氏体晶界形成碳化铬后，铁素体内的铬就能迅速扩散到晶界，以弥补铬的损失，防止了贫铬区的出现。同时铁素体在奥氏体内能打破贫铬区的连续性，可减轻晶间腐蚀的危害。铁素体相一般控制在5%以下。

27.★防止晶间腐蚀的方法

(1)固溶处理。加热到1050~1150℃，使焊接时析出的碳比铬重新分解溶入奥氏体内，再在水中冷却，即经淬火进入一次稳定区。此法工艺复杂，且构件淬火易变形，仅适宜于小工件。

(2)稳定化退火。加热到850~900℃保温2~5h后，因为在这个温度区内，元素在金属中的扩散相当迅速，使晶格各处的铬量均匀，进入二次稳定区

(3)超低碳法。控制焊缝的含碳量低于0.04%，可大大降低碳化铬的析出量。

(4)合金化。加入钛、铌钽等比铬亲碳能力更强的合金元素，使用碳与这些合金元素优先形成碳化物析出，起到稳定奥氏体内铬含量的作用，避免了贫铬。

(5)通过焊接材料向焊缝掺入铁素体形成元素（钛铝硅等），使焊缝呈奥氏体-铁素体双向组织，也能提高抗晶间腐蚀能力。

第三章金属在某些环境中的是腐蚀

28.★金属氧化膜具有保护性的条件是什么？

膜的保护性主要取决于氧化膜的完整性、致密性、热稳定性，也和膜的结构及厚度、膜与金属的相对热膨胀系数以及膜中的应力状态有关。膜具有保护性必须满足以下条件：

(1)膜必须是完整的；

(2)膜具有足够的强度与塑性，并且与基体金属结合力强、膨胀系数相近；

(3)膜内晶格缺陷浓度低；

(4)氧化膜在高温介质中是稳定的，表现为高的熔点和高的生成热。（氧化膜要有很高的熔点）

29.金属氧化膜可能的三种形态：（固态）（液态）或（气态）

30.半导体实质：膜内晶格缺陷

31.高温腐蚀

在石化、冶金、日化许多生产中，以及材料在制造加工过程中（锻造、热处理等），常常使材料处于高温气体环境，由于高温一般都会对金属产生氧化腐蚀，因此应对其机理、规律

有所了解，并掌握其控制与防护。

1、金属的高温氧化

1）.金属高温氧化的可能性

M+1/2O2?MO 其中O也可能是S、卤素或其他气体等。

在这一化学反应平衡方程中，在一定温度下，如氧的分压与氧化物的分解压力相等，则反应处于平衡状态。如氧的分压大于金属氧化物的分压，反应向生产氧化物方向进行，反之亦然。金属氧化物的分解压力

2.）金属的高温氧化过程

（1）第一步：化学反应生成氧化膜；

（2）第二部：电化学过程——膜成长

金属氧化膜是既能电子导电又能离子导电的半导体，氧化的速度（腐蚀速度）取决于氧化膜的物质迁移速率——离子导电性、电子导电性——它是金属氧化物的属性与晶格内部缺陷的反应。

2、高温合金的抗氧化性

金属的高温腐蚀，其控制与防护的措施就是高温合金。

1）合金化原理

利用合金化提高金属的抗氧化性的途径：

（1）减少氧化膜的晶格缺陷浓度；

（2）依靠选择性氧化生成保护膜；

（3）生成复合氧化物之类的稳定的新相。

2）合金的抗氧化性

所谓抗氧化性并不是指在高温下完全不被氧化，而通常是指在高温下迅速氧化，但在氧化后能形成一层连续而致密的、并能牢固地附着金属表面的薄膜，从而使金属具有不再继续被氧化或氧化性很小的特性。

3、耐热金属结构材料简介

耐热钢是指在工作温度高于450℃时，具有一定强度和抗氧化能力的钢种，是抗氧化钢和热强钢的通称。广泛用于制造钢炉、高温炉和石油化工等设备的构件。

1.抗氧化钢：合金元素铬、铝、硅对钢铁的高温氧化性有很好的改善能力，特别是铝硅比铬效果更好。加入Cr、Al、Si，适用于温度高但压力较低的设备

2.热强钢：钢中添加铬、钼、钨、钒、钛、铌能有效的提高钢的热强性指标和抗氧化性。适合用于高温又高压的设备

3.耐热新钢种：10MoWVNb钢、10Cr2MoWVTiB、10Cr3MoVSiTiB钢等。

32.★简述氢腐蚀发生的阶段、产生条件及特点？

金属受高温高压的氢气作用而变脆甚至破裂的现象称为氢腐蚀。

氢腐蚀发生的阶段：氢脆阶段和氢侵蚀阶段

产生条件：氢腐蚀要在一定的温度和氢分压条件下才会发生

(1)氢脆阶段:当温度和压力比较低，或者温度、压力随不低，但钢材与氢气接触时间不长时，钢的氢腐蚀不严重，只是韧性降低，材料变脆。特点:物理阶段可还原，暂时脆化，可逆(2)氢侵蚀阶段: 当温度和压力较高，或者钢材与氢气接触时间很长，则钢材将由氢脆阶段发展为氢侵蚀阶段，溶解在钢中的氢将与钢中渗碳体发生脱碳反应生成甲烷

Fe3C+2H2→3Fe+CH4甲烷在钢内扩散困难，集聚在晶界微观空隙内，愈聚愈多，产生很大的内压力，形成局部高压，造成应力集中，引起钢材出现裂纹和气泡，这就使钢的强度和韧性降低。特点：永久退化，不可逆。

抗氢腐蚀方法：①加入强碳化物形成元素，把钢中的碳优先结合成稳定的碳化物②采用微碳纯铁

33.高温硫化：金属与含硫气体接触，反应生成硫化物，使金属不断腐蚀的现象。

高温硫化比氧化更严重的原因：①生成的硫化物膜有更大的内应力，易使膜破裂②晶格缺陷浓度高很多，体积比大③膜的熔点低

抗硫化方法：①严格脱硫②合金化，加入Al、Cr、Si等合金元素。

34.金属在大气中的腐蚀：金属在大气自然环境下（通常是指在常温的潮湿空气中）发生的

腐蚀，称为大气腐蚀。实质：是在金属表面上的薄层电解液膜中进行的电化学腐蚀。

机制：主要是材料受大气中所含的水分、氧气和腐蚀介质（包括NaCl、CO2、SO2、烟气、表面沉积物）的联合作用而引起的破坏，其中水和氧是决定大气腐蚀速度和腐蚀历程的主要因素

影响大气腐蚀的因素：

(1)气候因素：大气的相对湿度；气温；降雨；风向和风速；降尘

(2)大气中的污染物质：主要含有硫化物

(3)金属表面因素：金属表面状态；金属表面洁净程度；腐蚀产物

大气腐蚀的防护：

(1)合理选材：低合金钢、不锈钢等

(2)表面涂覆：涂料、镀层保护屏蔽氧和水；

(3)保持表面清洁

(4)介质控制：降低空气湿度（加热空气、使用吸湿剂）、减少污染物、使用缓蚀剂等。35.土壤腐蚀

指土壤的不同组分和性质对材料的腐蚀，土壤使材料产生腐蚀的性能称为土壤腐蚀性。（一）★土壤腐蚀常见的几种形式：

(1)因充气不匀引起的腐蚀---氧的浓差电池腐蚀，由于土壤的多相性和不均匀性常常引起氧的渗透率差异，因而造成因充气不均形成的供氧差异腐蚀电池，常造成地下设备和管线的严重腐蚀。

(2)由杂散电流引起的地下金属设备和管线的腐蚀，如：电焊机、电气火车等设备漏电的情况下，漏到地下的电流经常引起附近地下金属设备的腐蚀，特别是直流电漏电引起的这种腐蚀破坏速度较大。

(3)由微生物引起的腐蚀，土壤中的微生物经发酵分解，可产生腐蚀物质引起局部腐蚀，如硫杆菌：污物发酵→硫代硫酸盐→硫杆菌作用→硫酸

（二）土壤腐蚀的防护

(1)涂层保护：石油沥青涂层，煤焦油沥青涂层，环氧煤沥青涂层，环氧粉末涂层，塑料胶带防腐层，泡沫塑料防腐层

(2)阴极保护和涂料联合

36.★什么是杂散电流腐蚀？其腐蚀特点是什么及如何控制杂散电流腐蚀？

杂散电流：地下的导电体因绝缘不良而漏失出来的电流，称为杂散电流。

杂散电流腐蚀：地下埋设的金属构件在杂散电流影响下所发生的腐蚀，称为杂散电流腐蚀或干扰腐蚀。

腐蚀特点：电流从金属流入土壤（电解质）部位是阳极区，腐蚀就会发生。

控制杂散电流的方法：

(1)直流电源要加强绝缘，不使电流流入土壤。

(2)改善管道绝缘质量。

(3)将受干扰的管道与被保护管道连接起来，共同保护。

(4)在多管道地区，最好采用多个阳极站，每个站的保护电流较小，阳极站离被保护管道较近，以缩小保护电流范围。

(5)采用深井阳极可减小对其他地下设施的杂散电流干扰。

(6)采取排流措施。

37.在海水中的腐蚀

海水腐蚀的特点

(1)中性海水溶解氧较多，除镁及其合金外，绝大多数都遭受腐蚀。一切有利于供氧的条件，如海浪、飞溅、增加流速，都会促进氧阴极去极化反应，促进钢腐蚀。

(2)因海水中氯离子的含量很高，因此大多数金属，如铁、钢、铸铁、锌、镉等，在海水中是不能建立钝态的。腐蚀速度相当高。

(3)由于海水的电导率很大，海水腐蚀的电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中金属表面形成的微电池和宏观电池都有较大的活性。海水中不同金属接触时很容易发生电偶腐蚀，即使两种金属相距数十米，只要存在电位差并实现电连接，就可发生电偶腐蚀。

(4)海水中易出现小孔腐蚀，孔深也较深。

海水腐蚀的影响因素：含盐量的影响；氧、CO2、碳酸盐的影响；pH值的影响；温度的影响；海水流速的影响；海生物的影响

海水腐蚀的防护

(1)合理选材

(2)合理设计海洋工程结构：在选材、设计和施工中要避免造成电偶腐蚀和缝隙腐蚀。与高流速海水接触的设备(泵、推进器、海水冷却器等)要避免湍流腐蚀和空泡腐蚀。

(3)表面保护，有机涂层保护、金属喷涂层、金属包覆层、衬里

(4)阴极保护，阴极保护与涂料联合应用是最有效的防护方法。现在海洋船舶、军舶普遍采用这种防护方法。

第四章金属结构材料的耐蚀特性

38.金属耐蚀合金化原理

纯金属的耐蚀特性：

（1）金属的热力学稳定性各种纯金属的热力学稳定性，大体上可按它们的标准电位值来判断。标准电极电位较正者其热力学稳定性较高；标准电极电位越负，在热力学上越不稳定，也就容易被腐蚀。

（2）金属的钝化热力学不稳定的金属在氧化性介质中容易钝化，易钝化的金属可作为合金元素

（3）腐蚀产物膜（机械钝态膜）的保护性能

金属耐蚀合金化的途径

（1）提高金属的热力学稳定性添加大量的贵金属才有效，难以推广。

（2）减弱合金的阴极活性

a.减小金属或合金中的活性阴极面积；通过热处理的方法形成稳定的固溶体

b.加入吸氢超电压高的合金元素（增大合金阴极析氢反应的阻力）

（3）减弱合金的阳极活性（是最有效、应用最广泛的方法）

减少阳极相的面积；加入易钝化的合金元素；加入阴极合金元素促进阳极钝化

（4）使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜

加入某些元素促使合金表面生成致密的腐蚀产物膜，加大了体系的电阻，也能有效地阻滞腐蚀过程的进行。

39.单相合金的确n/8定律

最早塔曼( Tammann)在研究单相（固溶体）合金的耐蚀性时，发现其耐蚀能力与固溶体的成分之间存在一种特殊关系。合金的耐蚀性与固溶体提的成分之间的特殊关系对同一种合金，在不同的介质中其稳定性台阶值是不同的适用于二元系统能够也使用于多元系统的固溶体合金至今仍无确切的解释。

40.主要合金元素对耐蚀性的影响

★简述金属铬镍硅的耐蚀特点？

铬（Cr）：

是不锈钢的基本合金元素；热力学不稳定。与铁基合金组成固溶体时，合金呈现不同程度的类似铬的耐蚀特性。在具备钝化的条件下，含量越高，耐蚀性越好，在不能实现钝化的条件下，随着含量的增高，腐蚀速率反而加大

镍（Ni)：

热力学不够稳定。与Fe-Ni合金在硫酸、盐酸和硝酸中的腐蚀速率都随着镍的含量的增加而减小；镍在铁的基体中的耐蚀性不是钝化作用，而是使合金的热力学稳定性提高；在氧化性介质和还原性介质中均有效。

优势：与铬配合加入铁中获得不锈钢；形成奥氏体，具有良好的热加工性、冷变形能力、可焊性、良好的低温韧性。

不利之处：随钢中镍含量增加，会增加不锈钢的晶间腐蚀倾向。

硅（Si)：

在相应的合金中具有耐氯化物腐蚀破裂、耐孔蚀、耐浓热硝酸、抗氧化、耐海水腐蚀等作用；不锈钢随硅含量的增加，耐应力腐蚀破裂性能显著改善（依靠加硅形成富硅保护膜）优良的耐氯离子腐蚀特性（耐氯化物应力腐蚀破裂）；改善耐孔蚀性能（提高了钢的钝态稳定性）；耐强氧化物腐蚀：形成富集Si, Cr, O的表面膜；Si与Cr, Mo与Cu配合，可以得到各种耐海水钢

钼（Mo)：

使合金耐还原性介质的腐蚀和抗氯离子等引起的孔蚀；含量较小时，使钢对氯化物腐蚀破裂敏感，而当钼含量大于4%时，钢的耐应力腐蚀破裂性能提高；钝化膜厚度随着钢中钼含量增高而增厚，而膜厚度的增加通常会延长蚀孔形成的孕育期，提高耐孔蚀性能。

铜（Cu)：

是低合金钢、不锈钢、镍基合金、铸铁中常用的耐蚀合金元素之一。

耐大气腐蚀：铜在低合金钢大气腐蚀过程中起着活性阴极的作用，在一定条件下可以促使钢产生阳极钝化，从而降低腐蚀速率；钝化膜易被活性氯离子破坏，所以铜钢只在较纯净的空气中具有较好的耐蚀性；可提高钢对H2SO4的耐蚀性：提高了合金的热力学稳定性；可减弱钢在海水中的缝隙腐蚀：加入Cu后，钢的阳极过程受到阻滞，使钝化临界电流密度减小。

41.★常用结构材料获得耐蚀能力的途径有哪些？并举出每种途径常见金属。

1、依靠钝化获得耐蚀能力的金属，主要有18-8不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、硅铸铁等

2、可钝化或腐蚀产物稳定的金属，主要有碳钢和铸铁铅与铅合金

3、依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属，主要有铜及铜合金

1、依靠钝化获得耐蚀能力的金属

(1)不锈钢（Cr18%, Ni8%-9% ;n=2) 在空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中十分稳定；在酸性介质中（氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性的强弱有关）不锈钢设备的腐蚀多是局部腐蚀破坏：晶间腐蚀、孔蚀、应力腐蚀。

(2)铝与铝合金铝的耐蚀能力主要取决于在给定环境中铝表面的保护膜的稳定性；在中性和近中性以及大气中具有很高的稳定性；在氧化性的酸或盐溶液中也十分稳定；常用于浓硝酸的生产中在含卤素离子的中性溶液中易发生小孔腐蚀；在大多数有机介质中有很好的耐蚀性；对硫和硫化物有很好的耐蚀性。加入Cu, Mg,Mn等使铝强化，提高纯铝的强度，耐蚀铝合金主要有Al-Mn, Al-Mn-Mg, Al-Mg-Si, Al-Mg。

(3)高硅铸铁含14. 5%~18% Si的铁碳合金称为高硅铸铁，依靠硅合金化而获得钝化能力，其耐蚀性同样遵循n/8定律，稳定性台阶n=2（含14. 5% Si）。由于表面钝化形成的Si02

保护膜属于酸性氧化物，所以耐蚀特点：高硅铸铁不仅在氧化性的酸和盐溶液中有很高的稳定性，并且在非氧化性酸，如任何浓度的硫酸、磷酸、室温的盐酸、有机酸等溶液中也有良好的耐蚀性。对于碱、氢氟酸、氟化物、卤素、亚硫酸等，普通高硅铸铁是不耐蚀的。

★简述钛及钛合金的耐蚀特点？

(4)钛及钛合金钛是热力学不稳定金属，其标准电极电位为-1.21V，但它的钝化能力比铝硅都要更强。耐蚀特点：

①在各种氧化性介质中都非常耐蚀；

②中性和弱酸性氯化物溶液中有良好的耐蚀性。但对纯的非氧化性酸是不不耐蚀的；

③在海水中十分稳定并且耐气蚀和孔蚀

④在稀碱溶液NaOH溶液，王水，次氯酸钠，氯水及湿氯气中耐蚀

⑤钛在无水的氧化性介质中，或含水量低于2%，当存在着氯气或含NO2的硝酸等强氧化剂时，则会发生激烈的发火反应；钛及钛合金容易发生氢脆。

2、可钝化或腐蚀产物稳定的金属主要有碳钢和铸铁铅与铅合金

（1）碳钢和铸铁

碳钢和铸铁都是多相合金，主要的组织组分有：铁素体( Fe)、渗碳体(Fe3C)和石墨(C)，由于这三种组分在电解质溶液中具有不同的电位，其中Fe的标准电极电位最低，其值为

-0.44V，是热力学不稳定的元素，所以在多数电解质溶液中将成为微电池的阳极而被腐蚀。但Fe又是可钝化金属，在有足够的钝化条件下也能获得稳定的钝态。此外，在某些环境中金属表面可能生成稳定的腐蚀产物。

（2）铅与铅合金

铅的标准平衡电位（-0.13V）低于氢，在酸中可以产生析氢反应，但在某些酸中能生成稳定的腐蚀产物。铅不具备钝化能力，所以铅的耐蚀特性主要体现在它的腐蚀产物在相应介质中的溶解度。

42.结构材料的选择原则

1、根据工艺条件分析对设备材料的要求

（1）介质的特性与温度、压力（2）工艺条件对材料的限制

（3）设备的功能和结构（4）运转及开停车的条件

2、掌握材料的基本特性

首先了解各种材料的共性，然后分析某些材料的特殊性质，全面掌握各种材料的基本特性。

3、材料选择的基本要点

耐蚀性；力学物理特性；加工成型工艺性能；材料价格与来源。

第五章非金属结构材料的耐蚀性

43.①常见有机高分子材料：塑料和橡胶。

②高分子材料与金属腐蚀的区别：

（1）金属是导体，大多数金属腐蚀为电化学腐蚀，高分子材料一般不能导电，因此高分子

材料的腐蚀老化不是电化学腐蚀，不能用电化学规律解释。

（2）金属材料的腐蚀多发生在界面上，一般由外而内进行（晶间腐蚀与应力腐蚀例外）；而高分子材料的老化大多为介质向材料内部渗透扩散引起。

③高材的腐蚀破坏形式：

（1）渗透与溶胀、溶解（2）化学裂解（氧化与水解）

（3）老化：高分子材料在阳光（紫外线）、湿度、温度及大气中的其他组分的综合作用下，性能逐渐变坏以致丧失使用价值的现象叫老化。（4）应力腐蚀开裂

③耐腐蚀高分子材料

1.硬聚氯乙烯的耐蚀性：

耐蚀环境：在硝酸、盐酸、硫酸等介质中稳定；在低于50℃时，耐蚀性优于酚醛塑料、聚苯乙烯（PS）、有机玻璃；能耐大部分酸、碱、盐、CH化合物及有机介质。

不耐蚀：强氧化剂（浓硝酸、浓硫酸）、芳香族、氯代碳化物及酮。

2.氟塑料含有氟原子的塑料总称，具有优良的耐蚀性，耐热性，自润滑性和电性能。

④耐蚀无机非金属材料

耐蚀无机非金属材料主要有陶瓷、玻璃和石墨。

1.陶瓷的耐蚀性：不耐蚀：HF酸，硅氟酸，300度高温的磷酸，苛性碱氢氧化钠；几乎耐任何工况介质，包括王水，浓硝酸等。

2.炭、石墨材料：炭有三种同素异形体：无定形炭（煤炭）、石墨（六方晶系的晶体结构）和金刚石。炭-石墨具有优良的物理化学性能，被广泛应用于化工、冶金、机电、航空等部门。

第六章防腐方法

44.目前工程中最常用防腐方法？

金属或非金属材料覆盖层，电化学保护，防腐蚀结构设计，介质处理，添加缓蚀剂

电化学保护法只适用于金属在腐蚀性溶液中，应用于船海洋类

45.阴极保护：主要分为电保护与牺牲阳极保护两种形式。

1.电保护：将被保护金属设备与直流电源的负极相连，依靠外加阴极电流进行阴极极化而使金属得到保护的方法，叫外加电流阴极保护，简称电保护。

2.牺牲阳极保护（护屏保护）：在被保护金属设备上连接一个电位更负的强阳极，促使阴极极化，这种方法叫牺牲阳极保护，也称护屏保护。

★阴极保护基本参数：最小保护电流密度和最小保护电位。保护度Z=V1-V2/V1*100%，Z=50%时使用年限增长一倍。

★阴极保护技术设计要点：（1）确定合理的保护度（2）阴极材料的选择（3）护屏和辅助阳极的合理配置（4）要预留保护参数监测点

外加电源保护和护屏保护适用范围？

①对于腐蚀性不强的介质易采用阴极保护

②强腐蚀性介质中，电能或护屏材料的消耗大，不经济

③电保护部护屏保护的适合范围宽，电流可调

④电保护的基本投资高于护屏保护

⑤阴极保护比阳极保护的历史久，应用普遍。

46.阳极保护：将被保护的设备与外加直流电源的正极相连，在一定电解质溶液中将金属进

行阳极极化至一定电位，在此电位下金属能建立起钝态并维持钝态，则设备腐蚀速度显著降低，设备得以保护。

阴极保护基本参数：致钝电流密度i cp维钝电流密度i p钝化范围

阳极保护设计要点：正确选择辅助阴极材料；辅助阴极的合理配置；参比电极的选用和安装。

47.衬里

是一种综合利用不同材料的特性，具有较长使用寿命的防腐方法。大多是在钢铁或混凝土设备上选衬各种非金属材料。应用最广泛的在碳钢设备表面衬陶瓷、石墨砖板、橡胶、玻璃钢及搪瓷等衬里

48.防蚀结构设计

(1)联接

①不同断面的焊接，不能在断面变化处焊接，容易形成SSC和腐蚀疲劳

②不同金属间焊接，容器壁厚s1<4加垫板，垫板材料需接近壳体

③螺栓连接，重要构件尽可能将螺母四周密封，异种金属间要充填绝缘体，以免发生电偶腐蚀；注意法兰应有足够刚度，否则会导致缝隙腐蚀

④管子与管板联接，采用胀接或胀后焊接，应保证管子与整个管板紧密贴合；管班上管孔倒圆角；管板内侧和管子可加涂层；管口不要伸出管板

⑤管道联接，采用对接焊形式

⑥轴的联接，减少应力集中，可采用花键轴或多边形轴以改善应力分布。轴和皮带轮采用锥形过盈配合较好。

(2)设备壳体与接管

①夹套的焊接，应尽可能避免存在缝隙

②壳体的保温，支脚与壳体同时外加绝热保温层；绝热材料外部应加保护板；

③壳体冷却，设计时将冷的氮氢气从内外壳间的环隙以较高速通过，使外壳仅受高压，内

壳仅受高温，大大改善壳体腐蚀条件

④封头接管，接管应向容器内伸长

⑤排液管，接管平齐或低于底部

(3)容器附件与管道

(1)支座，为了防止流下的流体腐蚀容器底板，在容器外面可焊上一个围裙，亦可在底板周围封填沥青

(2)缓冲板与折流板

(3)搅拌器的挡流板

(4)管道，曲率半径小的弯管易在管壁沉积杂物，当液体流速很高时，管壁易被冲刷损伤。一般软钢或钢管的曲率半径为管径的3倍，高强度材料取5倍。

49.其他防腐方法

(1)涂层：涂料的主要组成：①成膜物质②颜料以及稀释剂，催干剂、固化剂等辅料组成。分类：涂料的品种非嘴多，主要有以干性油为主体的油基性涂料和以合成树脂或天然树脂（如生漆、橡胶）为主体的树脂基涂料等两大类。

生漆，主要成膜物质是漆酚，通过氧化。

树脂类，成膜物质通过缩聚反应

(2)金属镀层：是利用电镀，捧镀，热镀，渗镀等技术，将较耐蚀的金属镀覆在耐蚀性较差的金属表面形成的。

(3)缓蚀剂：在腐蚀性介质中加入少量能使金属腐蚀速度降低甚至完全抑止的物质称为缓蚀剂。分类：一般习惯分为有机和无机两大类。

根据电化学腐蚀观点，按缓蚀机理分：

①阳极性缓蚀剂这类缓蚀剂主要是促使金属钝化而提高耐蚀性。另一类阳极性缓蚀剂，如钢铁在含氧中性水溶液中所采用的亚硝酸钠。亚硝酸钠不是直接对阳极反应起作用，而是增强了阴极去极化促进钢铁钝化的结果。

②阴极性缓蚀剂锌、锰和钙的盐类如ZnS04、MriS04、Ca( HC03)2等，增强阴极去极化作用，促使阳极钝化；能与阴极反应产物OH -作用生成难溶性的化合物，它们沉积在阴极表面上，使阴极面积减小而降低腐蚀。

③混合型缓蚀剂大多数有机缓蚀剂属于这种类型，它们有的是由于缓蚀剂分子上

的反应基团与腐蚀反应中生成的金属离子相互作用，在金属表面形成络合物沉淀膜；有

的是依靠缓蚀剂分子上极性基团的吸附作用，使之吸附到金属表面。

缓蚀剂的应用

①最普遍应用于在循环冷却水的水质处理上②合成氨生产的苯菲尔脱碳系统③碳酸氢铵生产中的碳化塔水箱及塔体④石油部门采用缓蚀剂防止气油井和某些炼油设备的硫化氢腐蚀。

金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ）当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的?值氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案)

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案) 《金属的电化学腐蚀与防护》一、选择题 1. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 3. 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是 A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是①金属表面涂抹油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中，错误的是 A. 铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置于潮湿处 B. 通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆 D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是 A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是： A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是：M ?C ne- ＝ Mn+ ，电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 8. 随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程，其首要原因是 A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池

腐蚀与防护复习题

一．选择题 1.（A ）是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 2.在以下材料失效的形式中，属于突变过程的是（C ）。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 3.下列属于腐蚀的特点的是（C）。 A.自发性 B.普遍性 C.被动性 D. 隐蔽性 4.腐蚀的发生是金属由高能级向低能级退化的过程，是（B）过程。 A.吸热 B.放热 C.升压 D. 降压 5.下列腐蚀类型属于化学腐蚀的是（D）。 A. 土壤腐蚀 B. 电解液中腐蚀 C. 海水腐蚀 D. 非电解液中腐蚀 6.以下物体不属于据导电能力分类的是：（D） A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 电解质 7.下列导体属于离子导体是：（C）。 A. 金属导体 B. 半导体 C. 电解质溶液 D. 绝缘体 8.下列不属于气体电极的是：（B）。 A. 氢电极 B. 饱和甘汞电极 C. 氧电极 D. 氯电极 9.下列哪种电极不是在实际使用中常常采用的二级参比电极。（B） A.饱和甘汞电极（SCE） B.氢标准电极（SHE） C.银－氯化银电极 D.饱和硫酸铜电极 10.下列金属按其活泼性由高到低排列，次序正确的是（A）。 A. K、Na、Zn、Cu、Ag、Au； B. Cu、K、Na、Zn、Ag、Au； C. K、Na、Cu、Zn、Au、Ag； D. Cu、K、Zn、Na、Au、Ag； 11.下列金属（）不属于负电性贱金属。 A. K B.Ca C.Mg D.Ag 12.下列腐蚀形式（D）不属于金属的局部腐蚀 A.电偶腐蚀 B.应力腐蚀 C.氢损伤 D.析氢腐蚀。 13.下列选项（B）不是孔蚀的破坏特征。 A.破坏高度集中 B.蚀孔的分布均匀 C.蚀孔通常沿重力方向发展 D.蚀孔小，不易发现。 14.黄铜脱锌破坏形式属于（B）。 A.电偶腐蚀 B. 选择性腐蚀 C. 晶间腐蚀 D.缝隙腐蚀 15.根据金属表面的潮湿程度，不属于大气腐蚀分类的是（C）： A.干大气腐蚀 B. 潮大气腐蚀 C. 润大气腐蚀 D.湿大气腐蚀 16.以下（D）不属于影响土壤腐蚀的因素。 A.土壤电阻率 B.土壤的含氧量 C.土壤的pH值 D.土壤的物化性质 17.目前常用来解释缓蚀剂机理的理论不包括：（C）

过程装备腐蚀与防护综述

过程装备腐蚀与防护综述班级：装控131班学号：1304310125 姓名：杨哲指导老师：黄福川

过程装备腐蚀与防护综述装控131杨哲 1304310125 材料表面现代防护理论与技术摘要：从材料表面防护技术与防护理论的角度，全面的介绍了材料表面防护技术与防护理论在人们的日常生活和国民经济发展中的重要性，并从金属材料有可能发生的腐蚀老化失效、摩擦磨损失效和疲劳断裂失效的理论基础，介绍了多种现代常见的材料表面防护新技术，如特种电沉积技术、热能改性表面技术、三束表面改性技术、气象沉积技术。金属表面转化膜技术等。同时，对于材料表面的涂、镀层界面结合理论，材料涂、镀层的防护理论，零部件表面防护涂、镀层设计等内容进行了专门的介绍。关键词：材料表面；防护技术；腐蚀机理；防护理论；材料涂、镀层 Abstract: From the Angle of material surface protection technology and protection theory, comprehensive material surface protection technique is introduced and protection theory in People's Daily life and national economic development, the importance of and the possible corrosion of metal materials aging failure friction and wear and fatigue fracture failure of the theoretical foundation, introduced a variety of modern common material surface protection technology, such as special heat surface modification technology of electrodeposition three beam surface modification technology of meteorological deposition technology conversion film on the metal surface at the same time, such as interface for material surface coatings combined with theory, theory of protective materials, coatings, parts design content such as surface protective coatings specifically introduced Keywords: Material surface; Protection technology; Corrosion mechanism; Protective theory; Material coatings 前言人们在日常的生活工作中不可避免的都要使用各种不同材料制成部件或产品，而使用这些部件或产品其目的是不同的，有的是为了工作，有的是为了日常生活。在使用这些不同材料制成的产品时，人们经常会发现，一些产品部件在不同的使用环境中，或者在环境条件发生变化时，表面很快会发生腐蚀、氧化、摩擦、磨损、老化等失效破坏现象，使产品的使用功能或使用价值受到影响，严重时甚至导致产品或部件的报废。因此，需要有针对性的对产品部件涂覆不同的防护膜层，以达到在不同使用环境中能够长期使用的目的。但是现代科学技术的进步和产品所处环境的复杂性，要求产品部件的屠夫膜层不再是简单的表面防护作用，而是需要具有多种功能，如耐高温、抗氧化、抗老化，满足光电磁等功能要求，甚至要求与产品部件的结构功能一体化。因此，对产品部件表面进行防护或表面处理，关系到产品应用部件的应用寿命和功能化。实际上，对产品部件涂覆功能性膜层是进一步发挥部件材料潜力的体现，也是现代社会提倡的节约原料资源、节约能源的一项重要措施。设备和设施的绝大部分零件或构件都是由各种金属材料加工制作的，而多种金属材料在空气、水和各种介质中均会产生不同程度的腐蚀现象，致使零件失效，引发设备故障或事故，造成严重后果。所以，设备的腐蚀及其防护问题日益受到工程技术人员和科研人员的高度重视。

金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:（共8分，每个2分）钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题：（共30分，每空1分） 1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位-pH图上，线?表示关系，线?表示关系，线?下方是的稳定存在区，线?上方是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。 3．热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防止游离CO2腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在范围为宜。 4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。 5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 ) 6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。 7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。三、问答题：（共24分，每小题4分） 1．说明协调磷酸盐处理原理。 2．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么 3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么 4．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么 5．说明热力设备氧腐蚀的机理。 6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。 /

四、计算：（共24分，每小题8分） 1．在中性溶液中，Fe +2=106-mol/L ，温度为25℃，此条件下碳钢是否发生析氢腐蚀并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。（E 0Fe 2+/Fe = - ） 2．写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。 3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = + 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀五、分析：（共14分，每小题7分） 1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低 { 2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。 (25 15 20 pH o C) 9.809.609.409.209.008.80 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1

材料腐蚀与防护题库.

C AV T C航航空材料与腐蚀防护一、填空题 1、静力破坏的抗力主要取决于材料的本质。 2、造成疲劳破坏的重复变化载荷称为交变载荷。 3、疲劳载荷一般可分为确定与随机的两种。 4、应力或应变的每一周期性变化称为一个应力循环或应变循环。 5、应力或应变波，当其中最大值为正值，最小值为负值时，称为交变。 6、疲劳强度是指材料或构件在变负荷作用下时的强度。疲劳强度的大小用疲劳极限来衡量。 7、在一定的外作用力下，要求构件不发生断裂或不发生永久变形，这就是说要求构件有足够的强度。 8、在一定的外作用力下，要求构件不发生过大的弹性变形，这就是说要求构件有足够的刚度。 9、在一定的外作用力下，要求构件维持原有的平衡形式，这就是说要求构件有足够的稳定性。 10、受一定的外作用力的构件，要求能正常工作一般必须满足足够的强度、足够的刚度足够的稳定性。 11、金属按起其成分不同,可分为纯金属和合金两大类。 12、纯金属是由一种金属元素组成的金属。 13、合金是由两种或两种以上元素组成的金属。 14、金属的物理性质有：颜色、比重、熔点、凝固点、导电性、热膨胀性和磁性等。 15、金属从固体状态转变为液体状态时的温度称为熔点。飞机维修专业理论教学题库

C AV T C航 16、金属传导热量的能力，称为导热性。 17、金属在温度变化时，改变体积的性质，称为热膨胀。 18、金属能够吸引钢铁一类物质的性质，称为磁性。 19、金属的化学性质是指金属与其他物质发生化学作用，即形成氧化物、盐类和其他化学物的性质。 20、金属的机械性质通常是指金属队各种载荷的抵抗能力和在载荷作用下的变形能力。 21、载荷的种类按其性质可分为静载荷和动载荷两种。 22、动载荷主要有冲击载荷和重复载荷两种。 23、冲击载荷是以很大速度突然作用在物体上的载荷。 24、重复载荷是大小、方向反复变化或大小方向都反复变化的载荷。 25、内力和外力大小相等方向相反。 26、机件在外力作用下，单位面积上所受的内力叫应力。 27、金属在载荷作用下，其尺寸和形状都会有不同程度的变化，这种尺寸和形状的改变，叫变形。 28、在外力去掉后能够消失的变形称为弹性变形。 29、金属承受载荷的情况不同，它产生的变形形式也不一样，归纳起来其基本形式有拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲等五种。 30、金属的机械性质主要包括强度、塑性、硬度、韧性和抗疲劳性等。 31、金属的强度是指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。 32、金属零件受力不超过其弹性极限时，只会产生弹性变形。如受力超过弹性极限后，金属就会产生塑性变形了。 33、强度极限是指拉断试样的整个过程中，试样所受的最大拉伸应力。飞机维修专业理论教学题库

过程装备腐蚀与防护心得体会

学习《过程装备腐蚀与防护》心得腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如，各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈；舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀；埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔；钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、体液中的腐蚀；与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。目前工业用的材料，无论是金属材料或非金属材料，几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的腐蚀造成的危害是十分惊人的。据估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%，每年生产的钢铁约10%完全成为废物。实际上，由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失远比损耗的金属材料的价值大很多。各工业国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%。腐蚀不仅造成经济上的巨大损失，并且往往阻碍新技术、新工艺的发展。例如，硝酸工业在不锈钢问世以后才得以实现大规模的生产；合成尿素新工艺在上世纪初就已完成中间试验，但直到20世纪50年代由于解决了熔融尿素对钢材的腐蚀问题才实现了工业化生产。通过学习我们可以从最开始的设计阶段就考虑腐蚀对工程的影响，用正确的方法控制腐蚀，这样既能节省资源，又能延长设备的使用寿命，提高了我们的效率。对我们来说，我们更要踏实的学习知识，如果缺乏对于温度的、压力、浓度等的影响腐蚀规律的分析判断能力，那么按照手册相近选定的材料，往往会造成设备的过早破坏。结构复杂的机器、设备，出于某种特定功能的需要，常常选用不同材料的组合结构，如果不注意材料之间的电化学特征的相容性，或两种材料的结构相对尺寸比例不恰当，热处理度不合理，都会加速设备的腐蚀。所以腐蚀贯穿整个设计过程，所以我们要掌握腐蚀的一些基本知识是十分必要的。因此，研究材料腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防腐措施，对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产效率无疑具有十分重要的意义！

东北大学材料腐蚀与防护复习

第一章耐蚀性：指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。腐蚀性：指环境介质腐蚀材料的强弱程度。高温氧化：在高温条件下，金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化，亦称高温腐蚀。毕林—彼得沃尔斯原理或P-B 比：氧化时所生成的金属氧化膜的体积2MeO V 与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积Me V 之比。腐蚀过程的本质：金属 → 金属化合物 (高温）热腐蚀：指金属材料在高温工作时，基体金属与沉积在其工作表面上的沉积盐及周围工作气体发生总和作用而产生的腐蚀现象称为热腐蚀. p 型半导体：通过电子的迁移而导电的半导体； n 型半导体：通过空穴的迁移而导电的半导体。 n 型：加Li （低价），导电率减小，氧化速度增加；加Al （高价），导电率增加，氧化速度降低。 p 型：加Li （低价），导电率增加，氧化速度降低；加Cr （高价），导电率减小，氧化度增加。腐蚀的危害 1)造成巨大的经济损失；2)造成金属资源和能源的浪费造成设备破坏事故,危及人身安全；3)引起环境污染。金属一旦形成氧化膜，氧化过程的继续进行将取决于两个因素 1)界面反应速度，包括金属／氧化物界面以及氧化物/气体两个界面上的反应速度；2)参加反应物质通过氧化膜的扩散速度。（这两个因素实际上控制了继续氧化的整个过程，也就是控制了进一步氧化速度。在氧化初期，氧化控制因素是界面反应速度，随着氧化膜的增厚，扩散过程起着愈来愈重要的作用，成为继续氧化的速度控制因素）反映物质通过氧化膜的扩散，一般可有三种传输形式 1)金属离子单向向外扩散；2)氧单向向内扩散；3)两个方向的扩散。反应物质在氧化膜内的传输途径 1)通过晶格扩散：温度较高，氧化膜致密，而且氧化膜内部存在高浓度的空位缺陷的情况下，如钴的氧化；2)通过晶界扩散。在较低的温度下，由于晶界扩散的激活能小东北大学材料腐蚀与防护整理人围安 E-mail jr_lee@https://www.360docs.net/doc/4410748404.html, 2016.1.2

材料腐蚀与防护试题

吸氧腐蚀：是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。第一章金属与合金的高温氧化 1、金属氧化膜具有保护作用的的充分条件与必要条件充分条件：膜要致密、连续、无孔洞，晶体缺陷少；稳定性好，蒸汽压低，熔点高；膜与基体的附着能力强，不易脱落；生长内应力小；与金属基体具有相近热膨胀系数；膜的自愈能力强。必要条件：氧化时生成的金属氧化膜的体积与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积之比必须大于1，即PBR值大于1. 2、说出几种主要的恒温氧化动力学规律，并分别说明其意义。（1）直线规律：符合这种规律的金属在氧化时，氧化膜疏松，易脱落，即不具有保护性，或者在反应期间生成气相或者液相产物离开了金属表面，或者在氧化初期氧化膜很薄时，其氧化速度直线由形成氧化物的化学反应速度决定，因此其氧化速度恒定不变，符合直线规律。（2）抛物线规律：许多金属或者合金在较高的高温氧化时，其表面可形成致密的固态氧化物膜，氧化速度与膜的厚度成反比，即其氧化动力学符合这种规律。（3）立方规律：在一定温度范围内，一些金属的氧化物膜符合这种规律。（4）对数和反对数规律：许多金属在温度低于300-400摄氏度氧化时，其反应一开始很快，但是随后就降到了氧化速度可以忽略的

程度，该行为符合对数或反对数规律。 3、说出三种以上能提高钢抗高温氧化的元素镍，铝，钛 4.、纯NI在1000摄氏度氧气氛中遵循抛物线氧化规律，常数k=39X10-12cm2/s，如果这种关系不受氧化膜厚度的影响，试计算使0.1cm厚镍板全部氧化所需的时间。解：由抛物线规律可知：厚度y与时间t存在如下关系：y2=kt，t=y2/k=2.56x108s 5哈菲价法则：当基体氧化膜为P型半导体时，往基体中加入比基体原子低价的合金元素，使离子空穴浓度降低，提高电子浓度，结果导致电导率增加，而氧化速率降低，往基体中比此基体原子高价的合金元素，使离子空穴浓度提高，降低电子浓度，结果导致电导率降低，而氧化速度提高。当基体氧化膜为n型半导体时，往基体中加入比基体原子低价的合金元素，使电子浓度降低，电导率降低，而基体离子浓度增加，氧化速度增加，往基体中加入比基体原子高价的合金元素，使电子浓度增加，电导率增加，而基体离子浓度降低，氧化速度降低。以上合金元素对氧化物晶体缺陷的影响规律成为控制合金氧化的原子价规律，简称哈菲原子价法则。第二章金属的电化学腐蚀 1、解释下列词语

过程装备腐蚀与防护考点内容

主要试题题型：一、简答题（约30分）二、填空题（约20分）三、选择题（约10分）四、腐蚀事例分析（3- 4小题，共40分）第一章腐蚀电化学基础 1、金属与溶液的界面特性——双电层金属浸入电解质溶液内，其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子、氧等相互作用，使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的双电层。 2.电极电位电极电位：电极反应使电极和溶液界面上建立的双电层电位跃。 3.金属电化学腐蚀的热力学条件 (1). 金属溶解的氧化反应若进行，则金属的实际电位必更正于金属的平衡电极电位。E>Ee,M (2)去极化反应若进行，则有金属电极电位必更负于去极剂的氧化还原反应电位。E

《材料腐蚀与防护》习题与思考题

《材料腐蚀与防护》习题与思考题第一章绪论 1．何谓腐蚀？为何提出几种不同的腐蚀定义？ 2．表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有何联系？ 3．镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚？若铅以这个速度腐蚀，其?深(mm/a)多大？ 4．已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2，求其腐蚀速度?失和?深。问铁在此介质中是否耐蚀？第二章电化学腐蚀热力学 1．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向？如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向？2．何谓电势-pH图？举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。 3．何谓腐蚀电池？有哪些类型？举例说明可能引起的腐蚀种类。 4．金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么？ 5．a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势（相对于SHE）。 b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。 6．当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中，CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时，银是否会发生析氢腐蚀？ 7．Zn浸在CuCl2溶液中将发生什么反应？当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止？第三章电化学腐蚀反应动力学 1．从腐蚀电池出发，分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 2．在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 3．浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 4．混合电位理论的基本假说是什么？它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论？ 5．何谓腐蚀极化图？举例说明其应用。 6．试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。 7．何谓腐蚀电势？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。 8．铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V（相对1mol/L甘汞电极）时的氢过电势是多少？ 9．Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V（相对1mol/L甘汞电极），计算该电极的极化值。该电极发生的是阴极极化还是阳极极化？ 10．碳钢在pH=2的除去空气的溶液中，腐蚀电势为-0.64V（相对饱和Cu-CuSO4电极）。对于同样的钢的氢过电势（单位为V）遵循下列关系：Γ=0.7+0.1lgι，式中ι单位为A/cm2。假定所有的钢表面近似的作为阴极，计算腐蚀速度（以mm/a为单位）。第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀 1．在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快？酸中若含有Pb2+离子为什么会降低锌的腐蚀速度？ 2．说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法，并解释其理由。

高考化学专题复习练习卷：金属的电化学腐蚀与防护练习卷

金属的电化学腐蚀与防护练习卷 1．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是 A ．该方法将电能转化成化学能 B ．在此装置中钢管道作正极 C ．该方法称为“外加电流的阴极保护法” D ．镁块上发生的电极反应为O 2+2H 2O+4e ? 4OH ? 2．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 A ．图a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B ．图b 中，开关由M 改置于N 时，Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小 C ．图c 中，接通开关时Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大 D ．图d 中，Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的 3．如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是 A ．该安装方式的水表更容易被腐蚀 B ．发生腐蚀过程中，电子从接头流向水表 C ．腐蚀时水表发生的电极反应为2H 2O+O 2+4e ?4OH ? D ．腐蚀过程还涉及反应：4Fe(OH)2+2H 2O+O 2 4Fe(OH)3 4．用如图装置研究电化学原理，下列分析中错误的是选项连接电极材料分析 a b A K 1K 2 石墨铁模拟铁的吸氧腐蚀 B K 1K 2 锌铁模拟钢铁防护中牺牲阳极的阴极保护法 C K 1K 3 石墨铁模拟电解饱和食盐水 D K 1K 3 铁石墨模拟钢铁防护中外加电流的阴极保护法 5．某同学进行下列实验：操作现象学科+网取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K 3[Fe(CN)6]的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示 “斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈

危险化学品安全与防护试题答案终审稿)

危险化学品安全与防护试题答案文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

化学安全与防护知识一、选择题 1.进行腐蚀品的装卸作业应该戴( B )手套。 A.帆布 B.橡胶 C.棉布 2.下面( A )是化学品标签中的警示词。 A.危险、警告、注意 B.火灾、爆炸、自燃 C.毒性、还原性、氧化性 3.标明了安全使用注意事项和防护基本要求的是( B )。 A.化学品标志 B.化学品安全标签 C.危险化学品标志 4.浓硫酸属于( B )化学品。 A.爆炸品 B.腐蚀品 C.易燃液体 5.下面对剧毒品的描述中, ( C )是错误的? A.不准露天堆放 B.必须双人收发 C.不能用玻璃瓶储存 6.储存危险化学品的仓库可以使用( B )采暖。 A.蒸汽 B.热水 C.机械 7.下面( A )物质属于自燃物品? A.黄磷 B.盐酸 c.丙酮 8.工业上使用的氧化剂要与具有( A )性质的化学品远远分离。 A.还原性物品 B.惰性气体 C.腐蚀性液体 9.搬运剧毒化学品后,应该( A )。 A.用流动的水洗手 B.吃东西补充体力 C.休息 10.强酸灼伤皮肤不能用( A )冲洗。 A.热水 B.冷水 C.弱碱溶液

二、判断题 1、烘箱（干燥箱）在加热时，门可以开启。（错误） 2、电源插座、接线板、电线的容量应满足电器功率的需要。（正确） 3、为避免线路负荷过大，而引起火灾，功率1000瓦以上的设备不得共用一个接线板。（正确） 4、对于触电事故，应立即切断电源或用有绝缘性能的木棍棒挑开和隔绝电流，如果触电者的衣服干燥，又没有紧缠住身上，可以用一只手抓住他的衣服，拉离带电体；但救护人不得接触触电者的皮肤，也不能抓他的鞋。（正确） 5、实验室内应使用空气开关并配备必要的漏电保护器；电气设备应配备足够的用电功率和电线，不得超负荷用电；电气设备和大型仪器须接地良好，对电线老化等隐患要定期检查并及时排除。（正确） 6、大型仪器使用中，应注意仪器设备的接地、电磁辐射、网络等安全事项，避免事故发生。（正确） 7、实验室内的电线、开关、灯头、插头、插座等一切电器用具，要经常检查是否完好，有无漏电、潮湿、霉烂等情况。一旦有问题应立即报修。（标准答案：正确） 8、可以用潮湿的手碰开关、电线和电器。（标准答案：错误） 9、当手、脚或身体沾湿或站在潮湿的地板上时，切勿启动电源开关和触摸电气用具。（正确） 10、在实验室同时使用多种电气设备时，其总用电量和分线用电量均应小于设计容量。（正确） 11、不使用绝缘损坏或接地不良的电气设备。（标准答案：正确）

油气储运设施腐蚀与防护习题集

第一章绪论 1．根据你对腐蚀的理解、给材料腐蚀下一个你认为比较完善的定义。 2．简述研究金属腐蚀的主要目的和内容。 3．为什么有人把金属的高温氧化归为电化学腐蚀？ 4．腐蚀控制的主要方法有哪些?控制腐蚀有何意义?腐蚀可否根除? 5．腐蚀学科的发展可以划分为几个主要阶段?各阶段有何特点? 6．腐蚀的分类方法有哪些?为什么要从多种角度对腐蚀进行分类?按腐蚀形态可将腐蚀分为哪些类型? 7．化学腐蚀和电化学府蚀有何区别? 8．试评述重量法、深度法和电流密度表征法用于腐蚀速率大小表示时的特点及适用条件。为何这些方法不能评定局部腐蚀?局部腐蚀应该如何评定才合理?对于腐蚀速率随时间改变的均匀腐蚀情况，怎样评定腐蚀程度更为科学?请给出你认为合理的方案。第二章电化学腐蚀的基本原理 1．电极电位是如何产生的?能否测量电极电位的绝对值? 2．电极体系分为几种类型?它们各有什么特点? 3．化学位和电化学位有什么不同?电化学位由几个部分组成?

5．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向? 6．如何使用电极电位判断金属腐蚀的倾向? 7．什么是腐蚀电池?腐蚀电池有几种类型? 8．何谓腐蚀电池?腐蚀电池和原电池有无本质区别?原因何在? 9．腐蚀电池由几个部分组成?其基本过程是什么?二次反应产物对金属腐蚀有何影响? 10．腐蚀电池分类的根据是什么?它可分为几大类? 11．什么是异金属接触电池、浓差电池和温差电池?举例说明这三类腐蚀电池的作用？何谓标准电极电位?试指出标准电位序和电偶序的区别。 12．含有杂质的锌片在稀H2SO4中的腐蚀是电化学腐蚀，是由于锌片中的杂质形成的微电池引起的，这种说法正确吗?为什么? 13．什么是电位-pH图?举例说明它的用途及局限性。 12．计算下列电极体系的电极电位： (1)Zn／Zn2+(2mol／L)；(2)Fe3+(0.5mol／L)／Fe2+(0.2mol／L)； (3)C1O4-(0.2mol／L)，C103-(0.3mol／L)，0H-(0.6mol／L)组成的电极体系； 13．计算Ag／AgCl电板在1mol／L KCl溶液中的电极电位。

过程装备腐蚀与防护学习心得

过程装备腐蚀与防护学习心得经过一学期的学习，以及老师的精心讲解，我对过程装备腐蚀与防护这门课程有了更深的认识。现在就本人的学习心得与对课本的认识作如下讲述：腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如，各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈；舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀；埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔；钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、体液中的腐蚀；与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。目前工业用的材料，无论是金属材料或非金属材料，几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的。因此，研究材料的腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防止腐蚀的措施。对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率无疑具有十分重要的意义。比如说管道吧，管道腐蚀产生的原因： 1.外界条件 ①管道周围介质的腐蚀性介质的腐蚀性强弱与土壤的性质及其微生物密切相关，然而对于长输管道涉及的土壤性质比较复杂，准确评定其腐蚀性非常困难。②) 周围介质的物理性状的影响：主要包括地下水的变化、土壤是否有水分交替变化等情况，以及是否有芦苇类的根系影响等。 ③) 温度的影响：包括环境温度和管道运行期间产生的温度。温度的升高，腐蚀的速度会大大加快。温度的高低与管路敷设深度有直接的关系，同时更受地域差别的影响。 ④) 施工因素的影响：包括材料的把关、操作人员的责任心、质量意识等。施工时是否考虑了环境与施工因素的有机结合，根据不同的情况采取不同的措施等。采用盐酸等处理金属管道内壁结垢时可加速管道内壁的腐蚀速度，杂散电流可对管道产生电解腐蚀。 ⑤油气本身含有氧化性物质：如含水，及H S 、 C O 等酸性气体可造成类似原电池的电化学反应和破坏金属晶格的化学反应，可造成管道内壁的腐蚀。 2. 防腐措施的问题防腐层失效是地下管道腐蚀的主要原因，轻度失效可增大阴极保护电流弥补防腐作用；特殊的失效，如因防腐层剥离引起的阴极保护电流屏蔽及防腐层的破坏，管道就会产生严重的腐蚀。腐蚀发生的原因是防腐层的完整性遭到破坏，主要产生于防腐层与管道剥离或是防腐层破裂、穿孔和变形。 ①) 防腐层剥离，即防腐层与管道表面脱离形成空问。如果剥离的防腐层没有破口，空间没有进水一般不产生腐蚀。若有破口，腐蚀性介质进入就可能出现保护电流不能达到的区域，形成阴极保护屏蔽现象。在局部形成电位梯度，管道就会因此产生腐蚀。管道内壁有足够大的拉应力，拉应力与腐蚀同时作用，可产

过程装备腐蚀与防护期末考试试题

1.腐蚀的分类：按照腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀；按照金属的破坏的特征分为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀包括应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀；按照腐蚀环境可以将金属腐蚀分为大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质溶液腐蚀、熔融盐中的腐蚀、高温气体腐蚀。 2.氧化剂直接与金属表面原子碰撞，化合而形成腐蚀产物，这种腐蚀历程所引起的金属破坏称为化学腐蚀。 3.通过失去电子的氧化过程和得到电子的还原过程，相对独立而又同时完成的腐蚀历程，称为电化学腐蚀。 4.当参加电极反应的物质处于标准状态下，即溶液中该种物质的离子活度为1、温度为298K、气体分压为101325Pa时，电极的平衡电极电位称为电极的标准电极电位，用E0表示。 5.腐蚀电池工作历程：(1)阳极溶解过程；(2)阴极去极化过程；(3) 电荷传递过程。 6.极化的类型：电化学极化；浓差极化；膜阻极化。 7.极化的大小可以用极化值来表示，极化值是一个电极在一定大小的有外加电流时的电极电位与外加电流为零时的电极电位的差值，反映电极过程的难易程度，极化值越小，反应越容易进行。通常称外加电流为零时的电极电位为静止电位，可以是平衡电位，也可以是非平衡电位。 8.腐蚀电池工作时，由于极化作用使由于极化作用是阴极电位降低或阳极电位升高，其偏离平衡电位的差值，称为超电压或过电位。9.把构成腐蚀电池的阴极和阳极的极化曲线绘在同一个E-I坐标上，得到的图线称为腐蚀极化图，简称极化图。 10.凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。 11.金属表面从活性溶解状态变成非常耐蚀的状态的突变现象称为钝化，钝化分为化学钝化和电化学钝化。 12.金属钝化的应用：阴极保护技术；化学钝化提高金属耐腐蚀性；添加易钝化合金元素，提高合金耐腐蚀性；添加活性阴极元素提高可钝化金属合金或合金的耐腐蚀性。 13.应力腐蚀产生的条件：有敏感材料、特定环境和拉应力三个基本条件，三者缺一不可。 14.应力腐蚀破裂历程：孕育期、裂纹扩展期、快速断裂期。 15.由于腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏，称为腐蚀疲劳。 16.氢脆是氢损伤中的一种最主要的破坏形式，对材料的塑形和韧性影响较大。

金属腐蚀与防护课后习题

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。 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、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？