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<Ek0上述条件需同时满足。

4、极化极化现象：电池工作过程中，由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象。

极化现象的根本原因：电极反应与电子迁移的速度差。

极化曲线定义：用来表示极化电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线。

作用：判断电极材料的极化特性。

腐蚀极化图定义：将构成腐蚀电池的阴极和阳极极化曲线绘在同一E -I 坐标上得到的图线，简称极化图。

对给定的腐蚀电池，工作稳定时的腐蚀电流为Icorr ,则初始电动势问题：如增加最有效的阴极的面积，或添加去极剂，搅拌等，将使Ex -S 水平线向正方向移动（为什么？）5、超电压（过电位）腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极电位变负，阳极电位变正。

这个值与各极的初始电位差值的绝对值称为超电压或过电位。

以η表示。

超电压量化的反映了极化的程度，对研究腐蚀速度非常重要。

6.金属的耐蚀性能评定（针对全面腐蚀 为什么？）金属耐蚀性也叫化学稳定性，即金属抵抗介质作用的能力。

对全面腐蚀，通常以腐蚀速度评定。

对受均匀腐蚀的金属，常以年腐蚀深度来评定耐腐蚀的等级7、腐蚀速度的工程表示方法重量法：以金属腐蚀前后金属质量的变化来表示，分失重法和增重法。

常为实验室采用。

失重法适用于腐蚀产物能很好地除去而不损伤主体。

增重法适用于腐蚀产物全部附着在金属上，且不易除去。

深度法：以腐蚀后金属厚度的减少来表示。

深度法能更直观地表示金属的耐蚀性|E E |η,|E E |ηA A A K K K -=-=o o能。

常为工程上采用，通常以mm/a 来表示腐蚀速度。

8、析氢腐蚀定义：指溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上进行阴极反应，使金属持续溶解而被腐蚀。

酸性介质中的碳钢、不锈钢、合金及一些较活泼的金属常发生析氢腐蚀。

析氢腐蚀发生的条件条件 ： 腐蚀电池中的阳极电位必须低于阴极的析氢电极电位。

耗氧（吸氧）腐蚀腐蚀电池上的阴极反应由溶液内氧分子参与完成，称为吸氧或耗氧反应。

发生的条件对于氧电极，耗氧腐蚀的条件为：腐蚀电池中的阳 极初始电位E ºM 必须低于该溶液中氧的平衡电位Ee,O 2由于相同条件下，Ee,O2>>Ee,H (见书例)，显然更正一些，因此耗氧腐蚀比析氢腐蚀更容易发生。

实际上金属在各种介质中都会发生耗氧腐蚀。

9.钝化及钝化曲线随着阳极电位向正方向移动，金属溶解速度反而急剧下降，甚至几乎停止。

这种反常的现象称为钝化；钝化特性曲线分析钝化的发生是金属阳极过程中的一种特殊表现。

因此必须研究阳极溶解时的特性曲线各点各区特点参考书本第二章 局部腐蚀1.影响腐蚀的主要因素力学因素、几何因素、异种金属偶接、焊接因素。

2.各局部腐蚀力学因素：一、应力腐蚀—SCC2O ,e M E E o1.几个实例（见书图2-1、2-2、2-3）2.应力腐蚀的概念及产生的条件定义：在固定拉应力和特定介质的共同作用下所引起的破裂。

应力腐蚀产生的条件：固定拉应力+ 特定腐蚀性介质拉应力的来源：1）载荷。

2）制造加工和装配过程—焊接应力显著。

3）腐蚀产物的膨胀—楔入作用。

介质条件：介质性质、浓度、温度对一种合金材料，并非在所有环境中都会发生SCC;在一种环境中，并非所有合金材料都会发生SCC。

常见的发生应力腐蚀的条件组合见书表2-1应力腐蚀的防护：1）最有效方法是控制应力水平。

在设计时应降低设备的工作应力水平。

2）尽量减少局部应力集中。

结构设计时，应尽可能降低最大有效应力。

3）用热处理方法消除残余应力或改善合金组织结构4）其他办法：合理选材、添加缓蚀剂、采用阴极保护等。

应力腐蚀实例实例1：北方一条公路下蒸气冷凝回流管原用碳钢制造，由于冷凝液的腐蚀发生破坏，便用304型不锈钢（00Cr18Ni9）管更换。

使用不到两年出现泄漏，检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。

实例2：某化工厂生产氯化钾的车间，一台SS-800型三足式离心机转鼓突然发生断裂，转鼓材质为1Cr18Ni9Ti。

经鉴定为应力腐蚀破裂。

实例3：CO2压缩机一段、二段和三段中间冷却器为304L型不锈钢制造。

投产一年多相继发生泄漏。

经检查，裂纹主要发生在高温端水侧管子与管板结合部位。

所用冷却水含氯化物0.002%~0.004%。

换热器中造成氯化物浓缩的原因：◆缝隙管与管板连接形成的缝隙区。

由于闭塞条件使物质迁移困难，容易形成盐垢，造成氯离子浓度增高。

◆汽化高温端冷却水强烈汽化，在缝隙区形成水垢使氯化物浓缩。

对立式换热器尤为严重。

解决办法➢改进管与管板的联接结构，消除缝隙。

➢立式换热器的结构改进，提高壳程水位，使管束完全被水浸没。

➢管板采用不锈钢—碳钢复合板，以碳钢为牺牲阳极实例4：一高压釜用18-8不锈钢制造，釜外用碳钢夹套通水冷却。

冷却水为优质自来水，含氯化物量很低。

高压釜进行间歇操作，每次使用后，将夹套中的水排放掉。

仅操作了几次，高压釜体外表面上形成大量裂纹。

二、腐蚀疲劳1.腐蚀疲劳的概念金属材料在循环应力或脉动应力和腐蚀介质的联合作用下，所引起的腐蚀。

（注意与疲劳断裂的区别）产生的条件：变应力+腐蚀性介质。

特征：表面容易观察到有短而粗的裂缝群。

裂缝多为穿晶型，只有主干，没有分支。

裂缝前缘较“钝”，断口大部分有腐蚀产物覆盖，小部分断口较为光滑，呈脆性断裂。

腐蚀疲劳的机理：一般认为是力学—电化学过程，金属在交变应力的作用下，结晶结构发生位错、滑移，滑移面上的金属原子具有较高的自由能，成为阳极，在交变应力和介质的联合作用下，产生裂纹并不断扩展。

腐蚀疲劳影响因素：介质的pH值、含氧量、温度、变负荷的性质一般随pH值减小，含氧量增高，温度上升，腐蚀疲劳寿命降低。

交变应力影响最大。

防护措施：最好降低构件应力值；加缓蚀剂；阴极保护等。

腐蚀疲劳实例某钢铁厂用于废水处理的间歇反应器为哈氏合金B-2制造，反应器为圆筒形罐体，椭圆形封头，支座为普通结构钢。

为避免在哈氏合金本体上异材焊接，在支座与下封头焊接处增设哈氏合金B-2过渡圈（10mm）。

介质为蒸汽和1%含氟泥浆水，腐蚀性较强。

投产后经常泄漏，经检查，裂缝主要发生在下环缝。

（注：哈氏合金B-2——00Ni70Mo28）三、磨损腐蚀（冲刷腐蚀）磨损腐蚀的概念：腐蚀性流体与金属以较高速度做相对运动而引起金属的腐蚀损坏，简称磨蚀。

尤其当流体中含有固体颗粒时，会更加剧破坏。

产生的条件：腐蚀性介质+高速相对运动如：叶轮、涡轮、搅拌器、离心机刮刀、换热器入口管及对应管束、弯管及弯头等。

4.磨蚀的控制➢合理的结构设计，尽量避免产生涡流、湍流。

➢选择能形成保护性好的表面膜的材料以及提高材料的硬度。

➢不妨碍工艺条件的情况下，采用加大管径的设计，使流速降低，减缓冲刷。

➢在构件上采用耐磨、耐冲击、粘结力强的涂层。

磨损腐蚀实例实例一：一条碳钢管道输送98%浓硫酸，原来的流速为0.6m/s，输送时间需1小时。

为了缩短输送时间，安装了一台大马力的泵，流速增加到1.52m/s，输送时间只需要15分钟。

但管道在不到一周时间内就破坏了。

实例二：高压聚乙烯车间反应器R－4240及产品冷却器E－4219，在运行过程中出现多处夹套水泄漏现象，2004年10月出现多处夹套水泄漏现象后，停车对夹套泄漏点周边1米范围进行了超探检查，发现夹套进口处内侧的夹套壁厚由δ8mm减小到δ3mm左右，夹套其他位置的壁厚减小至δ7.3mm左右（见图A中夹套泄漏点）。

提示：由于入水处死角内的水过热造成了局部汽化，引起汽蚀冲刷减薄第二节表面状态与几何因素表面状态主要指：金属表面质量，如碰撞造成的凹面，加工造成的划痕及表面的气孔和裂纹等；还包括表面膜的缺陷和破损。

一、孔蚀1.孔蚀的概念：在金属表面的局部地区，出现向深处发展的腐蚀小孔，其余地区不腐蚀或腐蚀很轻微，这种腐蚀状态称为孔蚀，也叫点蚀。

蚀孔通常沿着重力方向或横向发展，一块平放在介质中的金属，蚀孔多在朝上的表面出现。

蚀孔一旦形成，具有“深挖”的动力。

静止液体中易发生。

孔蚀的机理：易钝化金属在含有活性阴离子的介质中，如Cl -，最易发生孔蚀。

孔蚀过程分为蚀孔的形成与成长两个阶段。

孔蚀的控制1、尽量降低有害杂质的含量2、采用抗孔蚀材料，如，316L 。

3、改善热处理，减少金相缺陷和析出，如，热处理00Cr18Ni5Mo3Si2N。

4.、尽量降低介质中的卤素离子浓度5、表面处理——软氮化-氧化-抛光-氧化6、消除结构上的死区7、阴极保护二、缝隙腐蚀1.概念：当金属间或金属与非金属间存在很小的缝隙时，缝内介质不易流动而形成滞留状态，促使缝隙内金属加速腐蚀。

2.发生的场合铆接板接合处、法兰垫片接合处、设备底板与基础的接触面、换热管与管板的连接处缝隙腐蚀的防护措施:主要从结构设计上避免形成缝隙和死区。

孔蚀及缝隙腐蚀实例实例1：某发电厂的冷凝器，用海军黄铜制造时由于进口端流速超过1.52m/s（临界流速），很快发生磨损腐蚀破坏。

后来改用蒙乃尔合金制造冷凝器。

其临界流速为2.1~2.4m/s，操作人员仍然按海军黄铜的临界流速控制，结果使蒙乃尔合金发生孔蚀。

实例2：炼油厂的催化裂解装置有64km长的铝制管线，在可能的地段将铝管集成一束，固定在槽钢里，槽钢的翼缘朝上安装。

当进行试车时，很多铝管已不能承受压力，经检查发现大量蚀坑，有些已穿孔。

实例3：某轻油制氢装置再生塔底重沸器为U型管换热器。

管程走低变气167℃，壳程走本菲尔溶液117 ℃，其中加有V2O5作为缓蚀剂。

换热管为1Cr18Ni9Ti不锈钢，管板为16Mn 钢。

使用两年后，发现管子与管板连接处的缝隙内发生腐蚀。

分析：V2O5是一种钝化剂，能使16Mn钝化，表面生成保护膜。

使用钝化剂的基本要求是：钝化剂的浓度必须超过临界致钝浓度。

换热管与管板缝隙腐蚀的解决办法：◆背部深孔密封焊◆尽量增大胀接范围◆采用填缝剂堵塞缝隙◆加大缝隙使其中溶液能流动，消除闭塞条件第三节电偶腐蚀概念：异种金属在同一介质中接触，由于腐蚀电位不相等有电流流动，使电位较低的金属溶解速度增加，电位较高的金属溶解速度减小，甚至不溶解，这就是电偶腐蚀，也叫接触腐蚀或双金属腐蚀。