第六章-应力作用下的腐蚀模板
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应力腐蚀概述应力腐蚀是一种材料在同时受到应力和特定腐蚀介质作用下发生的破坏现象。
它被广泛应用于金属材料的工程设计和失效分析。
应力腐蚀的研究对于提高材料的耐蚀性能以及确保工程结构的安全是至关重要的。
本文将对应力腐蚀的定义、机理、预防措施以及相关领域的应用进行概述。
一、应力腐蚀的定义应力腐蚀是指金属材料在受到应力和特定腐蚀介质作用下产生的破坏。
这种破坏的特点是剧烈,严重影响材料的使用寿命和安全性。
应力腐蚀与单独的应力或腐蚀介质作用下的腐蚀具有明显的区别,需要同时满足应力和特定腐蚀介质的作用才会发生。
二、应力腐蚀的机理应力腐蚀的机理非常复杂,一般包括三个要素:金属材料、应力和腐蚀介质。
在应力腐蚀环境中,金属表面的被动膜被破坏,导致金属原子与腐蚀介质发生直接作用。
这种作用会引起金属表面的溶解,形成裂纹或表面腐蚀。
同时,应力会加剧腐蚀过程,并促使裂纹的扩展和破坏。
三、应力腐蚀的预防措施为了减少应力腐蚀的发生,可以采取一系列的预防措施。
首先,选择适合的材料是非常重要的。
某些材料对特定腐蚀介质表现出更好的抗腐蚀性能,因此在设计和使用过程中应选择这些材料。
其次,通过适当的设计和加工可以减少应力的集中和作用时间,从而降低应力腐蚀的风险。
此外,应在设计和施工中注意腐蚀控制和材料保护,定期检测和维护工程结构的完整性。
四、应力腐蚀在相关领域的应用应力腐蚀广泛应用于金属材料的工程设计和失效分析。
在航空航天领域,应力腐蚀是导致飞机、火箭和导弹等航天器件失效的主要原因之一。
在核能领域,应力腐蚀研究对于保证核反应堆的安全运行至关重要。
此外,应力腐蚀还在化工、石油、冶金等工业领域具有重要意义,对于设备的正常运行和人们的生命财产安全具有重要的保障作用。
结论应力腐蚀是金属材料在应力和特定腐蚀介质作用下发生的破坏现象。
它需要同时满足应力和腐蚀介质的作用才会发生,具有剧烈的破坏性。
为了减少应力腐蚀的发生,可以采取材料选择、设计和加工、腐蚀控制等预防措施。
第六章金属的应力腐蚀和氢脆断裂§6.1应力腐蚀一、应力腐蚀及其产生条件1、定义与特点(1)定义(2)特点特定介质(表6-1)低碳钢、低合金钢——碱脆、硝脆不锈钢——氯脆铜合金——氨脆2、产生条件应力:外应力、残余应力;化学介质:一定材料对应一定的化学介质;金属材料:化学成分、显微组织、强化程度等。
二、应力腐蚀1、机理(图6-1)滑移——溶解理论(钝化膜破坏理论)a)应力作用下,滑移台阶露头且钝化膜破裂(在表面或裂纹面);b)电化学腐蚀(有钝化膜的金属为阴极,新鲜金属为阳极);c)应力集中,使阳极电极电位降低,加大腐蚀;d)若应力集中始终存在,则微电池反应不断进行,钝化膜不能恢复。
则裂纹逐步向纵深扩展。
(该理论只能很好地解释沿晶断裂的应力腐蚀)2、断口特征宏观:有亚稳扩展区,最后瞬断区(与疲劳裂纹相似);断口呈黑色或灰色。
微观:显微裂纹呈枯树枝状;腐蚀坑;沿晶断裂和穿晶断裂。
(见图6-2,和p2)三、力学性能指标1、临界应力场强度因子K ISCC恒定载荷,特定介质,测K I~t f曲线。
将不发生应力腐蚀断裂的最大应力场强度因子,称为应力腐蚀临界应力场强度因子。
2、裂纹扩展速度da/dtK I>K ISCC,裂纹扩展,速率da/dtDa/dt~ K I|曲线上的三个阶段(初始、稳定、失稳)由(图6-7,P152)可以估算机件的剩余寿命。
四、防止应力腐蚀的措施1、合理选材;2、减少拉应力;3、改善化学介质;4、采用电化学保护,使金属远离电化学腐蚀区域。
§6-2 氢脆由于氢和应力的共同作用,而导致金属材料产生脆性断裂的现象,称为氢脆断裂(简称氢脆)一、氢在金属中存在的形式内含的(冶炼和加工中带入的氢);外来的(工作中,吸H)。
间隙原子状,固溶在金属中;分子状,气泡中;化学物(氢化物)。
二、氢脆类型及其特征1、氢蚀(或称气蚀)高压气泡(对H,CH4)宏观断口:呈氧化色,颗粒状(沿晶);微观断口:晶界明显加宽,沿晶断裂。
《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ϖ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ϖ失和ϖ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。
应力腐蚀的名词解释应力腐蚀,作为材料科学领域的一个重要概念,指的是在特定的环境条件下,应力和腐蚀共同作用导致材料发生破坏的现象。
它是一种使工程材料失效的特殊腐蚀形式,可在各种工业领域中产生严重的后果。
本文将以解释应力腐蚀的含义为主题,探讨其原理、危害、应对措施以及相关研究的新进展。
首先,需要明确应力腐蚀的基本概念和工作原理。
应力腐蚀的发生需要同时存在应力和腐蚀介质,应力可以是外加的、或由材料自身的残余应力产生。
当材料处于一定应力环境下,腐蚀介质的存在将增加材料的腐蚀倾向。
在应力和腐蚀作用共同作用下,材料会出现裂纹和脱落等损伤,最终导致材料失效。
应力腐蚀与其他腐蚀形式相比,其破坏速度通常更快且难以预测,因此对于工程材料来说是一个非常重要的考虑因素。
接下来,我们将探讨应力腐蚀对材料性能和结构的危害。
首先,应力腐蚀可能导致材料的力学性能下降,比如降低材料的强度、延展性和韧性等,从而对工程结构的安全性产生重大负面影响。
其次,在一些特殊的应用场景中,例如航空航天、核电等领域,应力腐蚀对材料的耐久性和可靠性提出了更高的要求。
若接触到腐蚀性介质的材料发生应力腐蚀,不仅会导致经济损失,更为严重的是可能引发重大事故,甚至威胁人员生命安全。
为了解决应力腐蚀问题,人们采取了一系列的防护措施。
其中,对于金属材料来说,选择合适的材料对腐蚀介质的抗蚀性能至关重要。
此外,设计合理的结构减少应力集中、避免材料应力超过临界值也是有效的方法。
此外,对于某些特殊环境条件下的应用,如海水腐蚀、高温高压腐蚀等,还需要通过涂层、阻挡膜、阳极保护等技术手段来提高材料的耐蚀性能。
此外,通过改变材料的热处理工艺或添加抑制杂质的合金元素,也可以提升材料的抗腐蚀性能。
随着科学技术的不断进步,对于应力腐蚀机理和控制方法的研究也取得了长足的进步。
近年来,人们开始关注新型材料和新型防护技术在应力腐蚀领域的应用。
例如,针对应力腐蚀带来的裂纹扩展问题,光纤感应技术等新兴技术为提前监测应力腐蚀损伤提供了有效手段;利用纳米材料和复合材料的制备技术,人们也在不断探索能够提高材料抗腐蚀性能的新型防护材料。
应力腐蚀(一)应力腐蚀现象金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的低应力脆断现象,称为应力腐蚀断裂。
应力腐蚀断裂并不是金属在应力作用下的机械性破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的迭加所造成的,而是在应力和化学介质的联合作用下,按持有机理产生的断裂。
其断裂抗力比单个因素分别作用后再迭加起来的要低很多。
由拉伸应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆性断裂称为应力腐蚀(常用英文的三个字头SCC表示)。
不论是韧性材料还是脆性材料都可能产生应力腐蚀断裂。
应力腐蚀断裂一般都是在特定的条件下产生的:1.只有在拉伸应力作用下才能引起应力腐蚀开裂(近来有研究说压应力下也可能产生)。
这种拉应力可以是外加载荷造成的应力;也可以是各种残余应力,如焊接残余应力,热处理残余应力和装配应力等。
一般情况下,产生应力腐蚀时的拉应力都很低,如果没有腐蚀介质的联合作用,机件可以在该应力下长期工作而不产生断裂。
2.产生应力腐蚀的环境总是存在特定腐蚀介质,这种腐蚀介质一般都很弱,如果没有拉应力的同时作用,材料在这种介质中腐蚀速度很慢。
产生应力腐蚀的介质一般都是特定的,也就是说,每种材料只对某些介质敏感,而这种介质对其它材料可能没有明显作用,如黄铜在氨气氛中,不锈钢在具有氯离子的腐蚀介质中容易发生应力腐蚀,但反应过来不锈钢对氨气,黄铜对氯离子就不敏感。
3.一般只有合金才产生应力腐蚀,纯金属不会产生这种现象.合金也只有在拉伸应力与特定腐蚀介质联合作用下才会产生应力腐蚀断裂。
常见合金的应力腐蚀介质:碳钢:荷性钠溶液,氯溶液,硝酸盐水溶液,H2S水溶液,海水,海洋大气与工业大气奥氏体不锈钢:氯化物水溶液,海水,海洋大气,高温水,潮湿空气(湿度90%),热NaCl,H2S水溶液,严重污染的工业大气(所以不锈钢水压试验时氯离子的含量有很严格的要求)。
马氏体不锈钢:氯化的,海水,工业大气,酸性硫化物航空用高强度钢:海洋大气,氯化物,硫酸,硝酸,磷酸铜合金:水蒸汽,湿H2S,氨溶液铝合金:湿空气,NaCl水溶液,海水,工业大气,海洋大气(二)应力腐蚀断口特征与疲劳相似,应力腐蚀断裂也是通过裂纹形成和扩展这两个过程来进行的,一般认为裂纹形成约占全部时间的90%左右,而裂纹扩展仅占10%左右。
应力腐蚀内部晶格结构应力腐蚀是金属材料在受到外部应力作用下,在一定环境中的作用下,发生了晶格腐蚀,进而呈现出晶粒脆性断裂现象。
应力腐蚀内部晶格结构的研究对于金属材料的使用具有重要的意义,下面本文将从应力腐蚀内部晶格结构的特征和其形成机理两个方面来分析研究。
一、应力腐蚀内部晶格结构的特征顾名思义,应力腐蚀就是在受到应力作用下发生晶格腐蚀。
应力腐蚀内部晶格结构的特征主要表现在以下几个方面:1.内部应力。
当金属材料在受到外部应力作用时,其内部应力会给原有晶格结构造成破坏。
当材料受到外界环境的协同作用时,就会引发晶格结构的腐蚀。
2.结构腐蚀。
应力腐蚀过程中,内部晶格结构受到腐蚀,导致原有的晶格结构被破坏,随着腐蚀的加剧,结构逐渐松散,最终导致晶粒脆性断裂。
3.晶场梯度。
晶场梯度是形成应力腐蚀的必要条件,如果材料内部存在晶场梯度,则会促使晶体的腐蚀加剧。
晶场梯度是应力腐蚀内部晶格结构的重要标志。
二、应力腐蚀内部晶格结构形成的机理应力腐蚀内部晶格结构的形成机理主要有以下两种:1.化学反应:在一定的环境下,金属材料与介质发生化学反应,会产生一些化学物质,特别是金属反应产物与环境中的气体或液体分子发生反应,结果会形成一种黏附剂,就是相互作用的金属和外界环境而发生粘着的物质。
这些物质会在材料表面聚集,形成微观物质的粘接,极大地破坏晶体结构。
当氧气、杂质离子等发生化学反应,会以极低的速度消耗金属的物质,发展成肉眼可以看到的腐蚀,夹杂一些化学细菌,形成较为严重的化学腐蚀,最终导致应力腐蚀。
2.机械疲劳:在金属材料的表面会产生一些疲劳缺陷,当外部应力作用增大时,疲劳缺陷会进一步扩大,从而使局部形成高应力区域,这些高应力区的晶体结构容易受到外界环境的影响,因此很容易产生应力腐蚀。
特别是当高应力区域由于精炼后,表面硬度更高,易受到环境的影响,会很快发生腐蚀现象。
三、结论应力腐蚀内部晶格结构的研究具有重要的意义。
了解应力腐蚀的内部晶格结构特征以及其形成机理,可以帮助我们更好地预测和防止应力腐蚀的发生,从而延长材料的使用寿命。
《材料腐蚀与防护》课程笔记第一章绪论1.1 材料腐蚀学科特点材料腐蚀学科是研究材料在环境作用下性能退化的一门科学,它具有以下特点:- 多学科交叉:腐蚀现象涉及化学反应、电化学过程、材料科学、物理学、生物学等多个领域,因此材料腐蚀学科是一门典型的交叉学科。
- 实践性强:腐蚀问题无处不在,从日常生活到工业生产,都存在着材料腐蚀的问题,这要求腐蚀学科的研究具有很强的实践性和应用性。
- 复杂性:腐蚀过程往往受多种因素的影响,如环境条件、材料性质、应力状态等,这些因素的相互作用使得腐蚀问题非常复杂。
- 经济影响大:材料腐蚀会导致设备损坏、结构失效,从而造成巨大的经济损失和安全风险。
1.2 材料腐蚀学科的发展材料腐蚀学科的发展可以分为以下几个阶段:- 古代认知阶段:在古代,人们就已经意识到金属会随着时间的推移而腐蚀,但由于科学技术的限制,只能采取一些简单的防护措施,如涂油、包裹等。
- 近代科学阶段:19世纪末到20世纪初,随着化学和物理学的发展,科学家们开始系统地研究腐蚀现象,提出了电化学腐蚀理论。
- 现代技术阶段:20世纪中叶,随着电子技术、材料科学和电化学技术的进步,腐蚀学科得到了快速发展,出现了许多新的腐蚀防护技术和方法。
- 当代综合管理阶段:21世纪初,腐蚀学科进入了综合管理阶段,强调腐蚀控制的系统性和科学性,发展了腐蚀监测、风险评估和管理信息系统。
1.3 腐蚀的定义腐蚀是材料在环境介质的化学、电化学或物理作用下,其表面或内部发生变质,从而导致材料性能下降、结构破坏的过程。
这个过程通常伴随着能量的变化。
1.4 腐蚀的分类腐蚀可以根据不同的标准进行分类:- 按照腐蚀机理分类:化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。
- 按照腐蚀环境分类:大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀、高温腐蚀等。
- 按照腐蚀形态分类:均匀腐蚀、局部腐蚀(如点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等)、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。
1.5 腐蚀速度表示方法腐蚀速度是衡量材料腐蚀程度的重要参数,常用的表示方法有:- 质量损失法:通过测量材料在一定时间内的质量损失来计算腐蚀速度,单位通常是毫克/平方厘米·小时(mg/cm²·h)。
《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ϖ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ϖ失和ϖ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。
详解应力腐蚀机械设备零件在应力(拉应力)和腐蚀介质的联合作用下,将出现低于材料强度极限的脆性开裂现象,导致设备和零件失效,这种现象称为应力腐蚀开裂(简称SCC)。
根据介质的主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐及含氧水等,而分别称为氯裂(氯脆或氯化物开裂)、碱裂(碱脆)、硝裂(硝脆)及氧裂(氧脆)等。
应力腐蚀开裂与单纯由机械应力造成的开裂不同,它在极低的负荷应力下也能产生开裂;它与单纯由腐蚀引起的开裂也不同,腐蚀性极弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。
其全面腐蚀常常很轻,而且没有变形预兆,即发生突然断裂,应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。
由应力腐蚀而引起的裂纹是在没有任何明显宏观变形更无任何征兆的情况下发生的,所以其破坏具有突发性。
裂纹往往又深入到金属内部,一旦发生也很难修复,有时只能整台设备报废。
碳钢及低合金钢在湿度较大的硫化氢环境中易发生硫化物应力腐蚀,对石油、石化工业装备的安全运行构成很大的威胁。
对低浓度硫化氢环境,可通过净化材质、大幅度降低S、P含量,改善材料组织结构等措施,对应力腐蚀起到有效抑制作用。
一、形成应力腐蚀裂纹的基本条件如下:(1) 金属材料是合金也包括微量元素的合金,纯金属一般不发生应力腐蚀裂纹;(2) 材质与腐蚀介质的匹配并非任何金属材料与任何介质都能产生应力腐蚀裂纹,它们有一定的匹配关系;(3) 必须存在拉应力,拉应力可以是工作应力和焊接残余应力。
焊接残余应力通常在焊缝及近缝区为拉应力,有时高达材料的屈服点。
所以即使焊接结构不承受载荷,只要材质与腐蚀介质符合匹配关系也会引起应力腐蚀裂纹。
二、应力腐蚀的发生条件和特征:(1) 必须是拉应力;(2) 构成一定材料发生应力腐蚀的环境介质是特定的;(3) 应力腐蚀破裂速度远大于其他局部腐蚀速度,但比纯力学(机械)断裂速度小得多;(4) 应力腐蚀断裂,常在无明显预兆的情况下突然发生,故其危害性极大;(5) 裂纹形态有晶间型、穿晶型和混合型3种;(6) 断口形貌,宏观上属于脆性断裂,其微观上可观察到断面上仍有塑性流变痕迹。
应力腐蚀试验方法应力腐蚀是金属材料在特定应力和介质环境下发生的腐蚀现象,常见于工业设备、航空航天等领域。
应力腐蚀试验是旨在研究材料在应力和介质共同作用下的腐蚀性能的一种实验方法。
下面我将介绍两种常见的应力腐蚀试验方法。
一、环境应力腐蚀开裂(Environmentally Assisted Cracking,EAC)试验方法:环境应力腐蚀开裂试验是研究材料在应力和介质环境作用下的开裂行为的一种试验方法。
常见的方法包括缩小试验、C-环缝试验和高温高压试验。
1. 缩小试验方法:该方法是通过在材料上施加恒定的拉应力,同时将材料浸泡在特定介质中,观察材料的腐蚀开裂情况。
实验中可使用制备成不同形状(如C 型、U型)的试样,并在应力水平下进行测试。
观察试样在特定应力水平下,特定腐蚀介质中的开裂情况。
通常采用光学显微镜观察、扫描电子显微镜分析等手段来评估试样的开裂形貌和开裂数量。
2. C-环缝试验方法:该方法是将制备好的C-环缝试样浸泡在特定的腐蚀介质中,并施加一定的恒定拉应力,以研究材料的应力腐蚀开裂行为。
首先,根据要求切割试样,并在材料的缺口位置焊接上一个C型的环缝。
然后将试样浸入腐蚀介质中,施加一定拉应力,观察开裂情况。
最后,可以通过金相显微镜观察和扫描电子显微镜分析来评估开裂行为。
3. 高温高压试验方法:该方法模拟材料在高温高压条件下应用时的实际工作环境,并考察材料的应力腐蚀开裂行为。
试验中,设置高温高压腐蚀设备,将试样置于高温高压介质中,施加一定的拉应力,并持续一段时间。
通过观察试样的开裂情况,以及利用金相显微镜和电子显微镜分析开裂形貌和开裂数量,评估材料的腐蚀性能。
二、慢应变速率腐蚀(Slow Strain Rate Testing,SSRT)试验方法:慢应变速率腐蚀试验是在材料的常应力和特定介质环境下,施加缓慢恒定的应变速率,并观察材料是否发生开裂的一种试验方法。
SSRT试验的步骤如下:1. 制备材料试样,并根据标准要求制备出相应尺寸的试样。
《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ϖ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ϖ失和ϖ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。