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1.材料腐蚀的定义是什么? 按腐蚀机理是如何分类的？按腐蚀形态又分为几大类？金属腐蚀的危害有哪些方面？材料腐蚀是指物体在环境作用下，引起的破坏和变质。
按腐蚀机理分为：(1)化学腐蚀、(2)电化学腐蚀、(3)物理腐蚀、(4)生物腐蚀。
按腐蚀形态分为：(1)全面腐蚀或均匀腐蚀、(2)局部腐蚀、(3)应力作用下的腐蚀三类金属腐蚀的危害包括：（1）巨大的经济损失，（2）安全、环境的危害，(3)阻碍新技术的发展，（4）促进自然资源的消耗。
2.材料防护技术包括哪些基本方面？包括：1)提高金属材料本身的抗蚀性：耐蚀合金。
2)改变环境：温度和流速、除氧、消除应力、缓蚀剂3)电化学保护阴极保护阳极保护4)涂镀层.衬里隔离5)改进设计第1章金属的高温腐蚀与防护习题1.我们学过的金属氧化机理有几种？简单介绍Wanger理论机理。
(1)极薄氧化膜(厚度为几纳米)的生长机理；(2)薄氧化膜(厚度为10~200nm)的生长机理；(3)Wanger理论(电化学腐蚀机理)(3)Wanger理论(电化学腐蚀机理)：适合于具有一定厚度的氧化膜的生长。
可视一定厚度的氧化膜为固体电解质，金属/氧化物和氧化物/氧气两个界面分别为阳极和阴极。
因为氧化物为半导体，具有电子和离子导电性。
在电场和浓度梯度作用下，电子由金属/氧化物界面(阳极)通过氧化膜到达氧化膜/氧(阴极)。
因此，厚膜下高温氧化与水溶液腐蚀类似，也是电化学腐蚀过程。
Wagner理论是基于氧化膜中存在着浓度梯度和电势梯度而进行扩散和电迁移而导出的。
因此，它对于薄的和极薄的氧化膜的生长并不适用。
掺杂对合金氧化有什么作用？掺杂----可降低离子或电子的迁移----提高金属的抗氧化性能。
1）.形成离子导体氧化膜时掺杂高价金属，可降低氧化速度，如Ag中掺杂少量Cd形成Ag-Cd合金。
2）.形成金属过剩氧化膜时掺杂高价金属，可降低氧化速度，如Zn中掺杂少量Al形成Zn-Al合金。
3）.形成金属不足氧化膜时掺杂低价金属，可降低氧化速度，如Zn中掺杂少量Al形成Zn-Al合金。
《金属腐蚀与防护》复习题2022.6第一章绪论.什么是金属的腐蚀？局部腐蚀主要有哪些类型？1.金属腐蚀速度的三种主要表达方式？为什么可以用阳极溶解电流来评价金属腐蚀的速度?2.化学腐蚀和电化学腐蚀的共性与差异？其次章电化学腐蚀热力学.平衡电极电位是如何定义的？在什么条件下才可能建立体系的平衡电极电位？铁放在酸性溶液中能够建立起平衡电极电位吗？平衡电极电位对金属的腐蚀的倾向和腐蚀的速度有什么影响？1.什么是非平衡电极电位？它通常是如何获得的？2.标准电极电位的定义？标准电极电位是如何获得的？3.对参比电极的最基本要求是什么？4.电化学腐蚀发生的根本条件是什么？合金中杂质或其次相的存在对金属腐蚀倾向和腐蚀速度有何影响？5.金属发生腐蚀时，外表至少会有几个电极反响？金属在无氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗？为什么？金属在有氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗？6. 一根装运弱酸性化学溶液的碳钢管，由于匀称腐蚀，一年要更换一次。
为了改善管子的耐腐蚀性能，提高使用寿命，对管子内外表实施了化学镀Ni-P非晶镀层的处理，可是管子在投入使用不到2个月却发生了穿孔泄漏。
请从电化学腐蚀的角度分析其可能成因。
第三章电化学腐蚀动力学.什么是电极的极化现象？极化发生的本质缘由是什么？极化对金属腐蚀的速度有什么影响？1.试解释金属的自腐蚀电位和自腐蚀电流的含义？自腐蚀电位是平衡电极电位吗？他们与金属的腐蚀速度有什么关系？金属铁板放置在3%NaCl水溶液中，稳定一段时间后，通过试验测得的开路电位是平衡电位吗？2.阳极极化有儿种类型？成因是什么？3.由图3.11,分析溶液中硫化物及金属中其次相的存在对金属腐蚀速度的影响。
4.塔菲尔方程的基本表达式〃=成立图3.11钢在非氧化酸中的腐蚀极化图5 .电化学极化（活化极化）和浓差极化的形成缘由是什么？第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀•依据n 产曲+6log 九,分析影响析氢过电 位的因素。
《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）。
1.常见的三种失效形式：腐蚀、断裂、磨损。
2.材料腐蚀：材料受环境介质的化学作用或者电化学作用而变质和破坏的现象。
3.控制腐蚀的可用方法：(1)合理的结构设计。
(2)正确选材和发展新型耐腐蚀材料。
(3)采用合理的表面工程技术。
(4)改善环境和合理使用缓蚀剂。
(5)电化学保护。
4.腐蚀分类：(1)按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀。
(2)腐蚀形态分类：普遍性腐蚀、局部腐蚀、应力作用下的腐蚀断裂。
5.电化学腐蚀是指金属材料和电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起的金属材料服腐蚀破坏。
6.电极：电极电位较低的电极为负极，电极电位较高的电极为正极；发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。
7.电化学腐蚀与化学腐蚀的比较：项目化学腐蚀电化学腐蚀介质干燥气体或非电解质溶液电解质溶液反应式∑viMi=0 ∑viMin+±ne=0过程规律化学反应动力学电极过程动力学能量转换化学能与热化学能与电能电子传递直接的，不具方向性，测不出电流间接，有一定方向性，可测出电流反应区在碰撞点上瞬时完成在相对独立的阴、阳极区同时完成产物在碰撞点直接形成一次产物在电极上形成，二次产物在一次产物相遇处形成温度主要高温下室温或高温下8.由于电池负极进行的是氧化反应，其负极是阳极，正极上进行的是还原反应，其正极是阴极。
9.金属腐蚀的电化学历程:阴极过程: 金属以离子形式溶解进入溶液，等电量的电子留在金属表面，并通过电子导体向阴极移动。
即，阳极发生氧化反应M→Mn+ + ne阳极过程: 电解质溶液中能够接受电子的物质从金属阴极表面捕获电子而生成新的物质。
即，阴极发生还原反应：D+ne →[D · ne]电荷传递: 电荷的传递在金属中依靠电子从阳极流向阴极；在溶液中是依靠离子的电迁移。
10.电极电位由下述三种情况之一产生：(1)金属浸入电解质溶液之后，金属表面的正离子由于极性水分子的作用，将发生水化。
若水化时产生的水化能足以克服金属晶格中正离子与电子之间的引力，则金属表面一部分正离子就会脱离金属进入溶液中形成水化离子。
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。
第二节应力腐蚀开裂（此处缺内容）应力腐蚀开裂是危害性最大的局部腐蚀形态破坏形式之一，在腐蚀过程中，若有微裂纹形成，其扩展速度比其它类型的局部腐蚀速度要快几个数量级，SCC是一种“灾难性的腐蚀”如桥梁坍塌，飞机失事，油罐爆炸，管道泄漏都造成了巨大的生命和财产损失。
此外，如核电站，船只，锅炉，石油化工也都发生过应力腐蚀断裂的事故。
二，应力腐蚀开裂的特征。
（一）引起应力腐蚀开裂的往往是拉应力。
这种拉应力的来源可以是：1，工作状态下构件所承受的外加载荷形成的抗应力。
2，加工，制造，热处理引起的内应力。
3，装配，安装形成的内应力。
4，温差引起的热应力。
5，裂纹内因腐蚀产物的体积效应造成的楔入作用也能产生裂纹扩展所需要的应力。
（二）每种合金的应力腐蚀开裂只对某些特殊介质敏感。
一般认为纯金属不易发生应力腐蚀开裂，合金比纯金属更易发生应力腐蚀开裂。
下表列出了各种合金风应力腐蚀开裂的环境介质体系，介质有特点：即23引起钢和铜合金的应力腐蚀开裂。
空气中少量的NH3是鼻子嗅不到的，却能引起黄铜的氨脆。
19世纪下半叶，英军在印度生产的弹壳每到雨季就会发生破裂。
由于不了解真正的原因，当时给了个不恰当的名字叫“季脆”（原因是黄铜弹壳（1）应力加上印度大气中含有微量NH3）。
再如奥氏体不锈钢在含有几个ppm氯离子的高纯水中就会出现应力腐蚀开裂。
再如低碳钢在硝酸盐溶液中的“硝脆”，碳钢在强碱溶液中的“碱脆”都是给定材料和特定环境介质结合后发生的破坏。
氯离子能引起不锈钢的应力腐蚀开裂，而硝酸根离子对不锈钢不起作用，反之，硝酸根离子能引起低碳钢的应力腐蚀开裂，而氯离子对低碳钢不起作用。
（三）应力腐蚀开裂是材料在应力和环境介质共同作用下经过一段时间后，萌生裂纹，裂纹扩展到临界尺寸，此时由于裂纹尖端的应力强度因子K1达到材料的断裂韧性K1c,发生失稳断裂。
即应力腐蚀开裂过程分为三个阶段：裂纹萌生，裂纹扩展，失稳断裂。
1，裂纹的萌生。
裂纹源多在保护膜破裂处，而膜的破裂可能与金属受力时应力集中与应变集中有关，此外，金属中存在孔蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀也往往是SCC 裂纹萌生处。
铝合金的应力腐蚀
铝合金在一定的应力条件下，可能发生应力腐蚀现象，即在应力的作用下，合金的表面可能发生腐蚀。
应力腐蚀是由应力、腐蚀介质和材料的特性共同作用引起的。
铝是一种具有良好耐腐蚀性能的金属，但铝合金中的其他合金元素（如铜、锌等）可能会导致其发生应力腐蚀。
应力腐蚀可以通过以下三种机制之一发生：
1. 子晶腐蚀：在高应力下，腐蚀介质中的活性粒子容易穿过合金的氧化层，进入到晶界处造成腐蚀。
这种腐蚀在晶界形成腐蚀空洞，对材料的强度和延展性都有不良影响。
2. 疏气孔腐蚀：应力和腐蚀介质共同作用下，在铝合金表面形成疏气孔。
这些疏气孔会导致合金在应力下发生局部腐蚀，加速材料的破坏。
3. 耦合腐蚀：不同的金属或合金组成的电位差会引起电化学反应，导致腐蚀。
在应力的作用下，这种耦合腐蚀可能会更加严重。
为了防止铝合金的应力腐蚀，可以采取一些措施，如正确选择材料和处理工艺，控制应力的大小和分布，避免腐蚀介质的进入等。
此外，定期进行检测和维护，及时处理腐蚀问题也是非常重要的。
油气管道的腐蚀行为与防护技术殷丽秋;吴明;修连强;曹彦青【摘要】管道作为国民经济的大动脉，其腐蚀与防护一直受到各方高度重视。
从经济和安全两个角度介绍了腐蚀研究的意义；石油天然气行业油气管道的腐蚀类型，腐蚀机理、腐蚀速度的计算并分别介绍了管道内腐蚀和外腐蚀防护控制的方法。
% Since the pipeline is the artery of national economy, so its corrosion and protection are widely paid attention to. In this paper, the important meaning of corrosion research was presented from two angles of economy and security;corrosion types, corrosion mechanism and calculation method of corrosion velocity of oil pipelines in oil and gas industry were also discussed. Some methods to prevent and control inside and outside corrosion were introduced.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】4页(P832-835)【关键词】油气管道;腐蚀研究;经济;安全;腐蚀形态【作者】殷丽秋;吴明;修连强;曹彦青【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE988与公路、铁路、水运相比，管道运输已当之无愧地成为当今世界石油及天然气行业最主要的运输方式，因为它除了便于管理、运输量大、密闭安全、容易实现远程集中监控之外，还有很多优点，因此在全世界范围被广泛应用并得到迅速发展。
