耐蚀金属材料课程练习题答案(江苏科技大学)
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第1章绪论第2章腐蚀电池1. 将铜片和锌片插在3%NaCl 溶液中,测得铜片和锌片未接通时的电位分别为 +0.05V和–0.83V。
当用导线通过电流表把铜片和锌片接通,原电池开始工作,电流表指示的稳定电流为0.15mA。
已知电路的欧姆电阻为200Ω。
(1)原电池工作后阳极和阴极的电位差Ec – Ea= ?(2)阳极极化值∆Ea 与阴极极化值∆Ec的绝对值之和∆Ea+ ∣∆Ec∣等于多少?(3)如果阳极和阴极都不极化,电流表指示应为多少?(4)如果使用零电阻电流表,且溶液电阻可以忽略不计,那么电流达到稳态后,阳极与阴极的电位差Ec –Ea、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和∆Ea + ∣∆Ec∣等于多少?电流表的指示又为多少?2. 某腐蚀体系的参数为:E 0a = -0.4V,E0c = 0.8V,E cor = -0.2V。
当R = 0时,I cor = 10mA,该腐蚀电池属于什么控制类型?如果欧姆电阻R = 90Ω,那么I'cor =?腐蚀电池又属于什么控制类型?第3章电化学腐蚀倾向作业1. 在下列情况下,氧电极反应的平衡电位如何变化:(1)温度升高10︒C (取Po2=1atm,pH = 7)。
(2) 氧压力增大到原来的10倍 (温度25︒C)。
(3) 溶液pH值下降1单位 (温度25︒C)。
2. 将铁置于饱和空气的碱溶液(pH = 10)中,按阳极反应为(1)Fe + Fe2+ + 2e(2)Fe + 2OH- = Fe(OH)2+ 2e计算腐蚀倾向,二者是否相同?为什么?3. 将两根铜棒分别浸于0.01mol/L CuSO4溶液和0.5mol/L CuSO4溶液,组成一个金属离子浓差电池。
(1)哪一根铜棒是阳极,哪一根铜棒是阴极?(2)写出阳极反应和阴极反应,计算其平衡电位。
该金属离子浓差电池的腐蚀倾向是多少伏?第4章电化学腐蚀速度作业四1.表面积为20cm2 的铁样品浸泡在PH=1的除氧酸溶液中,经过50h试验,测得了铁样品的损失质量为0.1g,已知在铁的表面上析氧反应符合Tafel公式η=-0.64-0.125lg|i|,η的单位为V,i 的单位为A/cm2 ,试计算:(1)样品厚度的减少△h(mm);(2)铁电流的腐蚀电流密度icor(A/m2);(3)铁试样的腐蚀电位Ecor。
金属材料检验理论试题答案一、选择题1. 金属材料的硬度测试中,常用的布氏硬度计适用于测试哪种材料?A. 很软的材料B. 很硬的材料C. 具有大晶粒的材料D. 具有小晶粒的材料答案:C2. 以下哪种金属腐蚀类型不属于电化学腐蚀?A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 缝隙腐蚀D. 腐蚀疲劳答案:B3. 金属的疲劳试验是为了模拟金属在何种条件下的性能?A. 静态负载B. 动态负载C. 极端温度D. 化学腐蚀答案:B4. 金属材料的拉伸试验中,屈服强度是指材料在何种状态下的应力?A. 材料发生永久变形前B. 材料发生断裂前C. 材料发生弹性变形前D. 材料发生塑性变形前答案:D5. 金属的冲击试验主要用于评估材料的哪种性能?A. 硬度B. 韧性C. 延展性D. 强度答案:B二、填空题1. 金属材料的________试验可以评估材料在高温条件下的抗氧化性能和强度保持能力。
答案:蠕变2. 在金属腐蚀中,________是一种通过牺牲阳极金属来保护阴极金属的方法。
答案:阳极保护3. 金属材料的________试验可以模拟金属在实际工作环境中的腐蚀情况。
答案:盐雾4. 金属材料的________硬度测试适用于表面硬化层或薄板材料的硬度测试。
答案:洛氏5. 金属材料的________试验可以评估材料在不同温度下的热稳定性和热变形能力。
答案:热膨胀三、简答题1. 请简述金属材料的拉伸试验的主要目的和测试流程。
答:金属材料的拉伸试验主要用于评估材料在受到拉伸力时的机械性能,如屈服强度、抗拉强度和延展性等。
测试流程通常包括准备标准试样、安装试样至万能试验机、设定合适的加载速率和记录方式、进行拉伸至试样断裂,并记录应力-应变曲线。
通过分析曲线,可以得到材料的各项性能指标。
2. 金属腐蚀的原因是什么?请列举两种常见的金属防腐蚀措施。
答:金属腐蚀的原因主要是金属与环境中的氧气、水分或其他化学物质发生化学反应,形成氧化物或其他化合物,导致金属材料性能下降。
金属腐蚀与防护课后习题及实验答案课后习题1.什么是金属腐蚀?请简要说明。
金属腐蚀是指金属在与外界环境接触的过程中,由于化学或电化学作用导致金属表面逐渐失去其原有的金属性质的一种现象。
金属腐蚀主要由电子传递过程和离子传递过程构成。
2.列举几种常见的金属腐蚀类型。
•电化学腐蚀•化学腐蚀•氧化腐蚀3.金属腐蚀的影响主要体现在哪些方面?金属腐蚀的主要影响包括: - 金属材料的破坏和失效 - 资源浪费 - 生态环境污染4.请列举几种常见的金属腐蚀防护方法。
•表面涂覆防护•电化学防护•材料选择防护5.什么是阴极保护?它是如何实现的?阴极保护是一种主动防护措施,通过在金属表面引入外部电流,使金属表面成为阴极,从而抑制金属腐蚀的一种方法。
实现阴极保护的关键是保证外部电流的输入和金属结构的良好接触。
常见的阴极保护方法包括外加电流阴极保护和阳极保护。
实验答案实验一:金属腐蚀观察实验目的:观察不同金属在某种腐蚀剂作用下的腐蚀现象。
实验步骤: 1. 准备实验器材和试剂,包括不同金属样品、腐蚀剂。
2. 将不同金属样品分别放入不同的容器中。
3. 向不同容器中添加适量的腐蚀剂。
4. 观察金属样品在腐蚀剂中的变化,记录下观察结果。
实验结果:观察不同金属样品在腐蚀剂中的变化,记录下观察结果。
金属样品腐蚀剂腐蚀现象铁盐酸表面产生气泡铝硝酸表面逐渐变薄铜硫酸表面出现绿色物质实验结论:根据实验结果可以得出以下结论: - 铁在盐酸中会发生气泡,产生氢气。
- 铝在硝酸中会逐渐被腐蚀,表面变薄。
- 铜在硫酸中会生成绿色物质,表明发生了腐蚀反应。
实验二:金属腐蚀防护实验目的:通过表面涂覆防护来延缓金属腐蚀的过程。
实验步骤: 1. 准备实验器材和试剂,包括金属样品、防护涂层材料。
2. 将金属样品分别涂覆上防护涂层材料。
3. 将涂好防护涂层的金属样品放入腐蚀介质中。
4. 观察金属样品在腐蚀介质中的变化,记录下观察结果。
实验结果:观察涂有防护涂层的金属样品在腐蚀介质中的变化,记录下观察结果。
学院 专业 班级 学号 姓名 密封线内不要答题 密封线内不要答题 江 苏 科 技 大 学 2012- 2013学年 一 学期 课程试题 ( A )卷 一、是非题(5分) 1.过冷度越大,晶体生长速度越快,晶粒长得越粗大。
( ) 2.Fe 3C Ⅰ、Fe 3C Ⅱ、Fe 3C Ⅲ的形态和晶格结构均不相同。
( ) 3.只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶,间隙固溶体则不能。
( ) 4.金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使体系熵值减小,因此是一个自发过程。
( ) 5.一个相中可以包含几种物质,即几种物质可以形成一个相。
( ) 6. 无论温度分布如何,常用纯金属都是以树枝状方式生长。
( ) 7. 对于固溶强化,溶质原子与溶剂原子的价电子数相差越大,则强化作用越大。
( ) 8. 铁碳合金平衡结晶时,奥氏体含量不在0.77%时不可能发生共析转变。
( ) 9. 合金的基本相包括固溶体、金属间化合物和这二者的机械混合物三大类。
( ) 10. 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。
( ) 二、单项选择题(10分) 1、组成合金的最基本的、独立的物质叫做: A 、组元 B 、组织 C 、相 D 、固溶体 2、对固液界面的微观结构描述不正确的是: A 、光滑界面,从原子尺度看,界面是光滑平整的。
B 、在光学显微镜下,光滑界面是由若干小平面组成的,又称为小平面界面 C 、粗糙界面又称为非小平面界面。
D 、粗糙界面,在光学显微镜下,界面是高低不平的。
3、两组元不但在液相无限互溶,而且在固态也无限互溶的二元合金系所形成的相图称为: A 、匀晶相图题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分4、设面心立方晶胞的点阵常数为a ,则面心立方晶胞中的原子半径r 为:A 、a 43r =;B 、a 42r =;C 、2a r =;D 、a 22r =。
5、在滑移带内,每条滑移线间的距离约为:A 、10个原子间距B 、100个原子间距C 、1000个原子间距D 、10000个原子间距。
病蚀与防护试题1化学膺蚀的概念-及特点答案:化学病蚀: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痛蚀。
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,没有痛蚀电流产生,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病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,举例说明哪些金厲氣化膜有保护作用,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/r m■摩尔质量氧化物的体积:VMO = m7L用j = V MO/ V M = m1 r / ( m r 1 )当j> 1金属氧化膜具备完整性条件部分金属的j值氧化物j 氧化物j 氧化物jMOO3 3.4 wo3 3.4 V2O5 3.2Nb2O5 2.7 Sb2°5 2.4Bi2O5 2.3Cr2°3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8FeO 1.8 C UQ O 1.7 ZnO 1.6Ag2O 1.6 NiO 1.5 Pb°2 1.4SnC)2 1.3 如2°3 1.3 CdO 1.2MgO 1.0 CaO 0.7MoO^ WO3v2o5这三种氧化物在高温下易挥发,在常温下由干j值太大矣使体积膨胀,当超过金属膜的本身强度・塑性时,矣发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
62O3 TiC)2 MnO FeO Cu?。
ZnO Ag?。
NiO PbO? SnOg Al2o3这些氧化物在一定温度围稳定存在,j值适中。
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CA)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CA)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BA)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CA)氢脆在室温附近最敏感;B)材料强度越高,氢脆越敏感;C)形变速率越大,氢脆越敏感;D)氢脆在一定应力范围内发生;12、碳钢在下列哪一组环境中,最可能会产生应力腐蚀破裂CA)高温淡水、甲醇蒸汽B)氟里昂、红烟硝酸C)液氮、硫化物、苛性碱溶液D)以上都不会13、应力腐蚀破裂敏感性最小的不锈钢是BA)马氏体不锈钢B)铁素铁不锈钢C)奥氏体不锈钢D)双相不锈钢14、含碳量最高的不锈钢是A。
4-4 《金属的化学腐蚀与防护》课时练双基练习1.下列各种方法中能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是 ( ) 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 .①②③④B .①③④⑤C .①②④⑤D .全部 解析: 防止金属腐蚀的常用方法有: a.改变金属的内部结构; b.覆盖保护层,如 ①④⑤ ;c.电化学防护法,如 ③可以防止在金属表面形成原电池而发生 腐蚀。
答案: D2.相同材质的铁在图中的四种情况下不易被腐蚀的是 ( )解析:在 A 中,食醋提供电解质溶液环境,铁勺和铜盆是相互接触的两个 金属极,形成原电池,铁是活泼金属作负极;在 B 中,食盐水提供电解质溶液 环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属作负 极,碳作正极;在 D 中,酸雨提供电解质溶液环境, 铁铆钉和铜板分别作负极、 正极,形成原电池;在上述三种情况中,都是铁作负极,铁容易被腐蚀;在 C 中,铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护,所以铁不易被腐蚀。
答案:C3.大雪后常使用融雪盐来清除道路积雪。
过去常用氯化钠等无机盐,降低冰雪的冰点, 而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂,但它们的融雪原理相C .A . B.同。
下列叙述不正确的是( )A.环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后,使冰雪的冰点降低B.使用环保型融雪盐可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀C.使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害D.使用环保融雪盐主要是给植物补充养分解析:本题关键是弄清钢铁的电化学腐蚀原理,使用氯化钠等无机盐易形成电解质溶液,加速了钢铁的腐蚀,而使用环保型有机盐与缓蚀剂,不仅能够起到融雪的效果,而且能够减少钢铁的腐蚀。
答案:D4.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的混合溶液的玻璃皿中(如下图所示),经一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是( )A.Ⅰ和Ⅲ附近B.Ⅰ和Ⅳ附近C.Ⅱ和Ⅲ附近D.Ⅱ和Ⅳ附近解析: a 是电解池,Zn 为阴极,电极产物为H2 和NaOH ,b 是原电池,Zn 发生吸氧腐蚀,Fe 为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。
第二章2. 某腐蚀体系的参数为:E 0a = -0.4V ,E 0c = 0.8V ,E cor = -0.2V 。
当R = 0时,I cor = 10mA ,该腐蚀电池属于什么控制类型?如果欧姆电阻R = 90Ω,那么I 'cor =? 腐蚀电池又属于什么控制类型?解:由题可知:当R=0时有: I cor =(Eoc-Eoa)/ (Pc+Pa )Pc+Pa=(Eoc-Eoa)/ I cor =(0.8+0.4)/10×210-=120ΩPc=(Eoc-Ec)/ I cor =(0.8+0.2)/10×310-=100Ω则有 Pa=120-100=20Ω因为Pc>>Pa ,所以该电池属于阳极极化控制。
当欧姆电阻R=90Ω时有:'Icor=(Eoc-Eoa)/(Pc+Pa+R)=(0.8+0.4)/(120+90)=5.71mA因为R 与Pc 接近,所以该腐蚀电池为欧姆电阻和阳极极化共同控制。
第四章5. 一个活化极化控制腐蚀体系,阴极反应和阳极反应的交换电流密度为0c i 、0a i ;Tafel斜率为b c 、b a ;腐蚀电位满足条件E ea <<E cor <<E ec 。
设加入阴极性缓蚀剂,使阴极反应受到抑制,阴极反应交换电流密度改变为)(0'c i 。
假定其他参数都不改变,此时腐蚀电位负移到E 'cor ,腐蚀电流密度下降到i 'cor 。
(1) 作加入缓蚀剂前后腐蚀体系的极化曲线图。
(2) 用图解法求腐蚀电流密度的变化r = i 'cor / i cor 和腐蚀电位的变化∆E = E 'cor – E cor 。
解:极化曲线如右图;由(1)的极化曲线利用图解法求解得:在△ABC 中,1.2直线段位两平行线,则有:ADCD bc DBCD ba ====αβtan ,tanba ,bc 分别为未加入缓蚀剂时阳极反应和加入缓蚀剂后阴极反应的Tafel 斜率:根据AB babc bc DB AB BDCD ADCD DC CDAB DBAD DB AB ABDB DB 11)(,)(--+=+=+==即由图可知有:10001)(lg|)|lg |'|(lg ,)'(lg|)|lg |'|(lg --=--==--=cc c c corcor cor cor i i i i AB i i i i DB,','lg'lg,)|||'|(lg)()'(lg111BD BDCD CD E E i i babc bc i i i i BDCD ADCD BD CDi i cor cor cc corcor c c corcor ⨯==-+=∴⨯+=--- 又0'lg'lg'cc cc cor cor i i bcba babc i i bcba bc ba E E E +=⨯+⨯=-=∆∴第四章6. 一个阳极反应受活化极化控制、阴极反应受浓度极化控制的腐蚀体系,阴极反应的极限扩散电流密度为i d ,腐蚀电位为E cor 。
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。
金属材料试题及答案金属材料试题及答案1.常见的金属晶格类型是哪三种?答:体心立方晶格、面心立方晶格和密排立方晶格。
2.金属的机械性能主要包括哪些指标?其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有哪些?衡量金属材料在交变载和冲击载荷作用下的指标有哪些?答:金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标。
其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有强度、硬度、塑性、疲劳强度。
衡量金属材料在交变载和冲击载荷作用下的指标有疲劳强度和冲击韧性。
3.常用的回火方法有哪些?答:低温回火、中温回火和高温回火4、工程中常用的特殊性能钢有哪些?答:不锈钢、耐磨钢、耐热钢。
5、根据铝合金成分和工艺特点,可将铝合金分为哪两大类?答:变形铝合金和铸造铝合金这两大类。
6、铸件缩孔和缩松形成的原因和常用的防止措施有哪些?答:形成的原因金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值且得不到补偿。
常用的防止措施:(1)针对金属的收缩和凝固特点制定正确的技术方法控制铸件的凝固方向使之符合顺序凝固方式或同时凝固方式;(2)合理确定内浇口位置及浇注方法;(3)合理应用冒口冷铁和补贴等技术措施。
7、什么是钢的淬透性钢?答:钢的淬透性钢是指在一定条件下淬火后,获得一定深度的淬透层的能力。
8、冷塑性变形的内应力,按作用范围,可分为哪些?答:宏观(第一类)内应力、晶间(第二类)内应力晶格畸变(第三类)内应力。
9、什么是石墨化?影响石墨化的主要因素是什么?答:铸铁中碳以石墨形式析出的过程称为石墨化,影响石墨化的主要因素有冷却速度和化学成分。
10、根据共析钢的“C”曲线,过冷奥氏体在AC温度以下等温转变的组织产物可分为哪三大类?答:珠光体型组织、贝氏体型组织和马氏体型组织等。
11、什么是加工硬化?答:金属材料随着冷塑变形程度的增大,强度和硬度逐渐升高,塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。
12、什么是合金?答:将两种或两种以上的金属或金属与非金属融合在一起,获得的具有金属性质的物质称为合金。
一、选择题1、长期承受交变应力的构件,最可能发生的破坏形式是()。
(A)脆性断裂破坏(B)失稳破坏(C)疲劳破坏(D)蠕变破坏答案:C2、导致铬镍奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的敏化温度范围是()。
(A) 250-400℃(B) 350-650℃(C) 450-850℃(D) 1050-1250℃答案:C3、拉伸试验时.试样拉断前能承受的最大拉应力称为材料的()。
(A)屈服点(B)抗拉强度(C)弹性极限(D)刚度答案:B4、位错是一种()。
(A)线缺陷(B)点缺陷(C)面缺陷 D 不确定答案:A5、下列哪一种组织不是铁碳合金的基本组织()。
(A)铁素体(B)渗碳体(C)珠光体(D)奥氏体答案:C6、下述指标中,哪个不属于材料的力学性能()?(A)强度(B)塑性(C)韧性(D)热稳定性答案:D8、( )为奥氏体不锈钢。
(A)1Cr25Ni20Si2 (B)1Cr13 (C)2Cr13 (D)12Cr1MoV 9、低碳钢中不属于杂质的元素是()。
(A)Fe和C (B) Mn和Si;(C)S和P;(D)N和H;答案:A二、判断题1、材料作拉伸试验时在屈服阶段材料应力不随外力的增加而增大(√)2、断面收缩率受试件标距长度的影响(×)3、实际生产中,金属冷却时理论结晶温度总是低于实际结晶温度(×)4、将工件加热到Ac3或Acm以上20~50℃,保持一定时间后在空气中冷却的热处理工艺称为正火(√)5、合金总量在2%以下的合金钢称为低合金钢(×)。
6、Mo加入钢中能显著提高钢的高温强度,减少回火脆性(√)。
7、用于制作低温压力容器的15Mn26Al4属于奥氏体钢(√)。
三、简答题1、什么是铁碳合金图答:铁碳合金图是表示在极缓慢加热(或冷却)条件下,不同成分的铁碳合金在不同温度时具有的状态或者组织的图形。
通过合金状态图,可以了解铁碳合金成分——组织——性能的变化规律及组织随温度的变化而转变的规律。
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,好氧腐蚀要紧为操纵,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腐蚀较严峻的部位是,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值操纵在围为宜。
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,活化极化操纵的腐蚀体系,当极化电位偏离E corr脚够远时,电极电位与极化电密呈关系,活化极化操纵下决定金属腐蚀速度的要紧因素为、。
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,其含量应操纵在,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,是操纵。
三、咨询答题:(共24分,每小题4分)1.讲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啥?3.锅炉发生苛性脆化的条件是啥?4.凝汽器铜管用硫酸亚铁造膜的原理是啥?5.讲明热力设备氧腐蚀的机理。
6.讲明腐蚀电池的电化学历程,并讲明其四个组成部分。
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别发生析氢腐蚀的最小pH 值。
(E 0Fe 2+/Fe = - 0.44)2.写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式,并讲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 = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V咨询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 操纵图如图1,怎么依照此图实施炉水水质操纵,试分析之。
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CA)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CA)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BA)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CA)氢脆在室温附近最敏感;B)材料强度越高,氢脆越敏感;C)形变速率越大,氢脆越敏感;D)氢脆在一定应力范围内发生;12、碳钢在下列哪一组环境中,最可能会产生应力腐蚀破裂CA)高温淡水、甲醇蒸汽B)氟里昂、红烟硝酸C)液氮、硫化物、苛性碱溶液D)以上都不会13、应力腐蚀破裂敏感性最小的不锈钢是BA)马氏体不锈钢B)铁素铁不锈钢C)奥氏体不锈钢D)双相不锈钢14、含碳量最高的不锈钢是A。
A)马氏体不锈钢B)铁素铁不锈钢C)奥氏体不锈钢D)双相不锈钢15、“季裂”产生于下列哪种铜合金AA)黄铜B)青铜C)白铜D)紫铜16、在下列状况下,碳钢在硫酸中是可以使用的DA)浓度>65%且温度>65℃B)浓度<65%且温度<65℃C)浓度<65%且温度>65℃D)浓度>65%且温度<65℃17、具有相对较强的抗还原性介质和氯离子侵蚀的合金元素是C。
A)Cr B)Ni C)Mo D)Ti18、抗高温硫化物腐蚀常用钢除了采用奥氏体不锈钢外,广泛采用A。
A)Cr-Mo钢B)Cr-Ni钢C)Mo-Ni钢D)Cr-N钢19、高硅铸铁中Si的含量一般控制在C。
A)10%~30%B)12.5%~18%C)14.5%~18%D)18%~30%20、高温下稳定奥氏体组织能力较强的元素是D。
A)Cu B)Ni C)Mn D)N21、钛及钛合金之所以具有优异的耐蚀性,是在于钛的氧化膜D。
A)比起铝、不锈钢,氧化膜厚得多B)比起铝、不锈钢,氧化膜稳定得多;C)比起铝、不锈钢,氧化膜复杂得多D)三者都是;22、钢在高温区连续冷却转变过程中,出现珠光体、索氏体和屈氏体,其中的屈氏体组织抗腐蚀性能最差,这是因为CA)屈氏体组织含碳量较高B)屈氏体组织硬度偏高C)屈氏体组织中较弥散的碳化物增加了有效阴极面积D)以上都是23、奥氏体不锈钢的焊接出现刀状晶间腐蚀,一般是A。
A)发生在含稳定化元素的不锈钢中B)出现于距离熔合线2~3mm区域C)超低碳奥氏体不锈钢敏感性较低D)以上都是24、可氢脆的显著特征表现于DA)延迟性、高压力、多方向B)延迟性、低压力、多方向、低速变C)延迟性、高速率、高温度D)延迟性、低应力、低温度、低速变25、和18-8奥氏体共存的少量铁素体对下列腐蚀抗力是有利的B。
A)选择性腐蚀、晶间腐蚀B)晶间腐蚀、应力腐蚀;C)晶间腐蚀、腐蚀疲劳D)应力腐蚀、腐蚀疲劳26、产生钢的硫化物应力腐蚀因素有:H2S浓度、温度和溶液的pH值。
但材料的强度通常是一项指标,即AA)HRc≥22;B)HRc≤22;C)σs≥22;D)σs≤22;27、钢铁材料合金化对以下哪个海水环境的耐蚀性影响最不明显DA)飞溅带;B)潮差带;C)浅海带;D)海泥带28、镍在非氧化性稀酸、有机酸中具有较好的耐蚀性,最主要的原因是BA)镍的热力学稳定性高;B)镍的析氢过电位高;C)析氢反应不会发生;D)镍的腐蚀产物具有保护性;29、除工业纯钛外,各类钛合金中几乎都添加DA)Cr B)Mo C)Si D)Al二、填空题1、在一定的腐蚀介质中,纯金属的耐蚀性可以从纯金属的热力学稳定性、纯金属的钝化能力和纯金属是否能产生良好保护性的腐蚀产物进行判定。
2、耐蚀合金化途径中可通过加入强的阴极性元素提高材料的耐蚀性,但这种方法的使用是有条件的,首先腐蚀体系可钝化,其次所加阴极合金元素的活性要与腐蚀体系相适应。
3、常见的局部腐蚀有以下类型点蚀、电偶腐蚀、选择性腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀。
4、常见的应力作用下的腐蚀有应力腐蚀疲劳、应力腐蚀破裂、氢脆和磨损腐蚀。
5、产生点蚀的主要条件表面生成钝化膜的金属、腐蚀介质中有特殊离子、点蚀发生在点蚀电位以上。
6、防止点蚀的主要措施改善介质、选用耐点蚀的合金材料、阴极保护、对合金表面进行钝化处理、使用缓蚀剂。
7、导致材料发生晶间腐蚀的金属学因素有晶界上异相的析出、刃型位错及空位在晶界处的积集、溶质(包括杂质)原子在晶界处的偏析和晶界处应力较大。
8、防止晶间腐蚀的措施有降低合金含碳量、钢种加入足够量的钛和铌、适当热处理、采用适当的冷加工及调整钢的成分。
9、非敏化态晶间腐蚀产生的原因是杂质元素等在晶界吸附。
10、防止缝隙腐蚀的措施合理设计、电化学保护、选材和缓蚀剂的应用。
11、应力腐蚀断裂涉及到环境因素、力学因素和金属学因素三个方面。
为防止应力腐蚀断裂,降低或消除应力的措施有改进结构设计、消除应力处理和按照断裂力学进行结构设计。
12、脆性材料比塑性材料出现氢脆破坏的可能性要大,并且氢脆的显著特征是延迟破坏、低的脆性温度、低的应变速率、对高强度钢和氢量敏感。
13、合金中添加元素钼,其耐蚀特点是增加钝化能力使其具有抗还原性介质腐蚀、耐氯离子腐蚀、耐点蚀。
14、TTS曲线是研究加热温度、时间和晶间腐蚀倾向关系的曲线。
15、奥氏体不锈钢焊接后,可能出现晶间腐蚀的部位是焊缝区、熔合线附近、母材敏化区。
16、低合金钢中添加合金元素Cr、Cu、P,能促进非晶态的FeOOH的生成,有效地提高了钢的耐大气腐蚀性。
17、硫化物应力腐蚀破裂的本质是氢脆。
18、在合成氨设备的选材上,要求同时防止氢腐蚀和氮化脆化。
19、双相不锈钢中N是避免出现点蚀和缝隙腐蚀的重要元素。
20、常见不锈钢类型中,含碳量较高的是马氏体不锈钢,一般不含Ni的是铁素体不锈钢,使用量最广泛的是奥氏体不锈钢。
21、奥氏体不锈钢在氧化性酸中具有较好的耐蚀性,但在高浓度硝酸中不耐蚀,原因是处于过钝化状态。
22、不锈钢材料产生点蚀的敏感位置是钝化膜表面。
23、在氧化性介质中,高铬钢容易形成σ相。
它不仅会产生晶间腐蚀,同时会引起钢的脆化,尤在400~520℃下长期加热或缓冷时最甚。
24、钢的热处理影响到耐蚀性能,在化学成分相同的情况下,过冷奥氏体在高温区转变的珠光体、索氏体和屈氏体三种组织中,耐蚀性最好的是珠光体、其次是索氏体,最差的是屈氏体。
25、金属材料在海洋环境中依所处的不同位置(飞溅带、潮差带、全浸带、海泥带)具有不同的腐蚀速率,其中腐蚀速率最大的是飞溅带。
26、为提高普通铸铁的耐蚀性,常加的合金元素是Cr、Si、Ni。
27、黄铜是铜锌合金,白铜是铜镍合金,常见的青铜是铜锡合金。
28、合金中含有钼使抗点蚀性提高,是以加入铬足够量为前提条件。
29、氢损伤包括氢脆、氢鼓泡和氢腐蚀。
30、碳钢产生碱脆的界限温度是60℃,最容易发生在溶液沸点附近,NaOH敏感浓度是在30%附近。
31、抗高温硫化物腐蚀常用的钢种是Cr-Mo。
32、为了提高铸铁的耐蚀性,在其中加入Si元素,称为高硅铸铁,Si含量一般控制在14.5%—18%,其作用主要是形成SiO2保护膜提高耐蚀性。
33、18-8奥氏体不锈钢的基本成分是Cr Ni,铁素体不锈钢以Cr为主要合金元素,含量一般在12%—30%。
34、金属钛具有优异的耐蚀性是因为在氧化环境中极易钝化。
35、焊接对金属氢脆的影响从敏感的金相组织、含有足够量的氢和存在足够大的拉应力方面产生。
36、金属材料高温强化机制主要有固溶强化、弥散强化、晶界强化。
37、耐热合金种类主要有铁基、镍基、钴基。
三、名词解释1、固溶处理:为使奥氏体不锈钢减少晶间腐蚀倾向,加热到1050—1100℃,然后快速冷却,这种处理方法叫做固溶处理。
2、敏化处理:奥氏体不锈钢在650℃左右的热处理叫敏化处理,一般经过敏化处理会析出碳化铬,产生晶间腐蚀。
3、稳定化处理:含TiNb等元素的18—8钢,在经过固溶处理后,加热到碳化铬熔化温度之上,碳化钛(铌)熔化温度之下,进行热处理,然后空冷,叫做稳定化处理。
4、塔曼定律:将较稳定的A组分固溶到较活泼的B组分中,当A组分的原子浓度达到n/8(n=1,2,3,4,5,6……)时,固溶体的耐蚀性能得到剧烈变化。
5、电动序:指按金属标准电极电位高低排序的表。
6、电偶序:电偶序就是将金属材料在特定的电解质溶液中实测的腐蚀(稳定)电位值按高低(或大小)排列成表的形式。
7、电偶腐蚀:当两种金属或合金相接处,在溶液中可以发现在该溶液中电位较负的金属腐蚀速度加大,而电位较正的金属受到保护,这种现象叫做电偶腐蚀。
8、氢腐蚀:低碳钢在高温高压的氢气环境中使用时,钢中的碳(Fe3C)和氢气反应生成甲烷,会造成表面严重脱碳和沿晶网络裂纹,使强度大大下降。
9、氢鼓泡:由于氢进入金属内部,聚集在金属的夹杂物,气孔,微缝隙处,促使空穴处形成氢分子,产生很高的内部氢应力,导致金属鼓泡和显著畸变。
10、氢脆:氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢中形成细小的裂纹现象。
11、可逆氢脆:处于固溶状态下的氢的合金在慢速变形的情况下产生的脆性断裂,它对应力是可逆的,故称为可逆氢脆。
在未出现裂纹前去除负载,静止一段时间重新高速变形,材料恢复原来的塑形。
12、不可逆氢脆:包括氢腐蚀,氢鼓泡,氢化物型氢脆。