版金屬腐蝕與防護(hù)課后習(xí)題答案

1、腐化與防范試題化學(xué)腐化的看法、及特點(diǎn)答案：化學(xué)腐化：介質(zhì)與金屬直接發(fā)生化學(xué)反響而惹起的變質(zhì)或破壞現(xiàn)象稱為金屬的化學(xué)腐化。是一種純氧化-還原反響過(guò)程，即腐化介質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面上的原子相互作用而形成腐化產(chǎn)物。在腐化過(guò)程中，電子的傳達(dá)是在介質(zhì)與金屬之間直接進(jìn)行的，沒(méi)有腐化電流產(chǎn)生，反響速度受多項(xiàng)化學(xué)反響動(dòng)力學(xué)控制。歸納化學(xué)腐化的特點(diǎn)在不電離、不導(dǎo)電的介質(zhì)環(huán)境下反響中沒(méi)有電流產(chǎn)生，直接完成氧化還原反響腐化速度與程度與外界電位變化沒(méi)關(guān)2、金屬氧化膜擁有保護(hù)作用條件，舉例說(shuō)明哪些金屬氧化膜有保護(hù)作用，那些沒(méi)有保護(hù)作用，為什么？答案：氧化膜保護(hù)作用條件：氧化膜致密完滿程度；氧化膜自己化學(xué)與物理牢固

2、性質(zhì)；氧化膜與基體結(jié)合能力；氧化膜有足夠的強(qiáng)度氧化膜完滿性的必要條件：PB原理：生成的氧化物的體積大于耗資掉的金屬的體積，是形成致密氧化膜的前提。PB原理的數(shù)學(xué)表示：反響的金屬體積：VM=m/m-摩爾質(zhì)量氧化物的體積：VMO=m/用=V/VM=m/（m）MO1金屬氧化膜具備完滿性條件部分金屬的值氧化物氧化物氧化物MoO3.4WO3Nb2O52.7SbCr2O32.0TiOFeO1.8CuAg2O1.6NiOSnO1.3Al2MgO1.0CaO33.4V2O52.4Bi21.9MnO2O1.7ZnO1.5PbO2O31.3CdO0.72O53.22O52.321.41.2MoOWO3V2O35這

3、三種氧化物在高溫下易揮發(fā)，在常溫下由于值太大會(huì)使體積膨脹，當(dāng)高出金屬膜的自己強(qiáng)度、塑性時(shí)，會(huì)發(fā)生氧化膜鼓泡、破裂、剝離、零散。Cr2O3TiO2MnOFeOCu2OZnOAg2ONiOPbO2SnO2Al2O3這些氧化物在必然溫度范圍內(nèi)牢固存在，值適中。這些金屬的氧化膜致密、牢固，有較好的保護(hù)作用。MgOCaO值較小，氧化膜不致密，不起保護(hù)作用。3、電化學(xué)腐化的看法，與化學(xué)腐化的差異答案：電化學(xué)腐化：金屬與介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反響而惹起的變質(zhì)與破壞。與化學(xué)腐化比較：是“濕”腐化氧化還原發(fā)生在不相同部位有電流產(chǎn)生與環(huán)境電位親近相關(guān)第1頁(yè)共15頁(yè)有次生產(chǎn)物4、講解現(xiàn)象：試驗(yàn)1：銅塊與鋅塊相互接觸，放入稀

4、鹽酸介質(zhì)中，在銅塊一側(cè)有氫氣產(chǎn)生，而鋅塊逐漸溶解。試驗(yàn)2：將銅塊與鋅塊不相互接觸，而在系統(tǒng)外用導(dǎo)線連接，若在導(dǎo)線間連接電流表。銅塊一側(cè)有氫氣產(chǎn)生，而鋅塊逐漸溶解，電流表針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。試驗(yàn)3：將鋅塊置于稀鹽酸介質(zhì)中，可見鋅塊不斷溶解，氫氣不斷產(chǎn)生。答案：在電動(dòng)序上，鋅比銅易失去電子，電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線或與銅接觸面進(jìn)入銅塊，在銅表面將電子傳達(dá)給氫離子而形成氫氣。同時(shí)鋅離子進(jìn)入溶液。ZnZn2+2e陽(yáng)極2H+2e(Cu)H2陰極鋅塊自己在鹽酸介質(zhì)之中的溶解問(wèn)題的講解：微觀動(dòng)向腐化電池。結(jié)論：將兩種不相同電極電位的金屬相互接觸（或用導(dǎo)線連接）放入同一種電解質(zhì)溶液中。現(xiàn)象：電位較正的一端產(chǎn)生氣泡，較負(fù)的一端會(huì)逐

5、漸溶解。5、講解現(xiàn)象：試驗(yàn)：3%NaCl水溶液1滴至光明的鐵片上，加少量鐵氰化鉀（K3Fe(CN)6)和酚酞試劑，爾后把鐵片置于磁場(chǎng)中?，F(xiàn)象：在液滴上逐漸產(chǎn)生藍(lán)紅相間的斑點(diǎn)，接著液滴中心變藍(lán)，邊緣便成粉紅，液滴緩慢旋轉(zhuǎn)。答案：講解現(xiàn)象：在液滴上，初期溶解氧一旦被還原，大氣中的氧優(yōu)先溶于液滴邊緣，使液滴中心相對(duì)貧氧，使整個(gè)液滴產(chǎn)生氧濃差。結(jié)果：液滴中心較負(fù)成為陽(yáng)極，發(fā)生：Fe2e=Fe2+反響。Fe2+與K3Fe(CN)6作用，形成藍(lán)色。液滴邊緣部位較正，成為陰極，發(fā)生：O2H2O4e4OH反響。OH與酚酞作用，形成粉紅色。又由于液滴中心的Fe2+向邊緣擴(kuò)散，OH向中心擴(kuò)散，使在鐵片內(nèi)部的電子流

6、向液滴邊緣而形成磁場(chǎng)，在外磁場(chǎng)的相互作用下，使液滴發(fā)生旋轉(zhuǎn)。6、舉例說(shuō)明氧濃差腐化答案：例：金屬在土壤中（與土接觸點(diǎn)為貧氧，為負(fù)極，金屬腐化；與空氣接觸點(diǎn)為富氧，為正極，金屬不腐化。）船的吃水線周邊（水下為貧氧區(qū)，為負(fù)極，金屬腐化；水上為富氧區(qū)，金屬不腐化。攪拌桿與液面接觸處（同上）。7、講解現(xiàn)象：試驗(yàn)：一根銅絲一端置于0.1mol/LCuSO4溶液中，另一端置于1mol/LCuSO4溶液中。發(fā)現(xiàn)，銅絲置于0.1mol/LCuSO4溶液中的一端發(fā)生腐化（不斷溶解）。答案：講解：由于兩種濃度的鹽經(jīng)過(guò)銅絲組成了同一系統(tǒng)：高濃度一端銅離子有聚積的趨勢(shì)，低濃度的一端銅有溶解的趨勢(shì)，則，低濃度一端溶解給

7、出的電子沿銅片流向另一端（高濃度一端），以滿足聚積銅所需要的電子。只所以發(fā)生電子流動(dòng)，是由于在兩端鹽濃差使銅絲兩端產(chǎn)生電位差。8、講解現(xiàn)象：試驗(yàn)：一根鐵絲一端置于高溫溶液中，另一端置于低溫溶液中。發(fā)現(xiàn)，鐵絲置于高溫溶液中的一端發(fā)生腐化（不斷溶解）。答案：講解：高溫部位金屬活性強(qiáng)，易走開金屬表面而氧化，低溫區(qū)或性弱。這樣形成高溫區(qū)的金屬氧化，產(chǎn)生的電子由鐵絲流向低溫一端，是低溫一端的金屬離子聚積。各種熱交換器、燃燒器等已發(fā)生溫差腐化9、繪出FeH2O的EpH圖，指出保護(hù)區(qū)、腐化區(qū)、鈍化區(qū)和過(guò)鈍化區(qū)。并舉例說(shuō)明該圖的應(yīng)用。答案：第2頁(yè)共15頁(yè)金屬的EpH圖的應(yīng)用預(yù)計(jì)必然條件下的金屬腐化行為反響金屬

8、自覺(jué)腐化熱力學(xué)傾向指明金真推行保護(hù)的可能性與方向總結(jié)EpH圖的規(guī)律：上腐化、下牢固、兩邊（左右）腐化、中間鈍化。常有金屬在中性介質(zhì)中都比較牢固。應(yīng)用舉例：如圖1，當(dāng)環(huán)境條件在紅點(diǎn)處時(shí)，經(jīng)過(guò)調(diào)整酸度可使其進(jìn)入鈍化區(qū)；推行陰極保護(hù)可使其進(jìn)入保護(hù)區(qū)。10、理論電位pH圖的限制性？答案：一些限制性：由于金屬的理論電位pH圖是一種以熱力學(xué)為基礎(chǔ)的電化學(xué)平衡圖，所以它只能預(yù)示金屬腐化傾向的大小，而不能夠展望腐化速度的大小。第3頁(yè)共15頁(yè)圖中的各條平衡線，是以金屬與其離子之間或溶液中的離子與含有該離子的腐化產(chǎn)物之間建立的平衡為條件的，但在實(shí)質(zhì)腐化情況下，可能偏離這個(gè)平衡條件。電位pH圖只考慮了OH-這類陰離

9、子對(duì)平衡的影響。但在實(shí)質(zhì)腐化環(huán)境中，經(jīng)常存-2-、P02-等陰離子，它們可能因發(fā)生一些附加反響而使問(wèn)題復(fù)雜化。43理論電位pH圖中的鈍化區(qū)其實(shí)不能夠反響出各種金屬氧化物、氫氧化物等終歸擁有多大的保護(hù)性能。5繪制理論電位pH圖時(shí)，經(jīng)常把金屬表面周邊液層的成分和PH大小等同于整體的數(shù)值。實(shí)質(zhì)腐化系統(tǒng)中，金屬表面周邊和局部地區(qū)內(nèi)的pH值與整體溶液的pH值其數(shù)值經(jīng)常其實(shí)不相同。所以，應(yīng)用電位pH圖時(shí)，必定針對(duì)詳細(xì)情況，進(jìn)行詳細(xì)解析，過(guò)分夸張或貶低電位pH圖的作用都是不對(duì)的。11、舉例說(shuō)明有哪些可能的陰極去極化劑?當(dāng)有幾種陰極去極化劑同時(shí)存在時(shí)，如何判斷哪一種發(fā)生還原的可能性最大?自然界中最常有的陰極去

10、極化反響是什么?答案：（1）氫離子還原反響或析氫反響（電極反響式）；（2）溶液中溶解氧的還原反響；（3）溶液中高價(jià)離子的還原反響；（4）溶液中貴金屬離子的還原反響。判斷：（G）T，P=nFE（G）T，P=nF（EC-EA）其中：EC為氧化劑電位；EA為還原劑電位。所以，E越負(fù)，反響可能性越最大；有些情況下可利用氧化劑的平衡電極電位EC來(lái)大概判斷陰極去極化反響的可能性大小。最常有的陰極去極化反響：析氫反響和吸氧反響12、何謂腐化極化圖?說(shuō)明其應(yīng)用。答案：一腐化電池，開路時(shí)，測(cè)得陰、陽(yáng)極的電位分別為E0,C和E0,A。爾后用可變電阻把二電極連接起來(lái)，依次使電阻R值由大變小，電流則由零逐漸變大，相應(yīng)

11、地測(cè)出各電流強(qiáng)度下的電極電位，繪出陰、陽(yáng)極電位與電流強(qiáng)度的關(guān)系圖，就是腐化極化圖。所以，腐化極化圖是一種電位電流圖，它是把表征腐化電池特點(diǎn)的陰、陽(yáng)極極化曲線畫在同一張圖上組成的。腐化極化圖的應(yīng)用（1）極化圖用于解析腐化速度的影響因素(a)腐化速度與腐化電池初始電位差的關(guān)系：腐化電池的初始電位差（EO,C-EO,A)，是腐化的原動(dòng)力；（例氧化性酸對(duì)鐵的腐化；不相同金屬平衡電位對(duì)腐化電流的影響）極化性能對(duì)腐化速度的影響：若腐化電池的歐姆電阻很小，則極化性能對(duì)腐化電流有很大的影響；（例鋼在非氧化酸中的腐化極化圖）溶液中含氧且及絡(luò)合劑對(duì)腐化速度的影響；（例銅在含氧酸及氰化物中腐化極化圖）其他影響腐化速

12、度的因素，如陰、陽(yáng)極面積比和溶液電阻等。2）腐化速度控制因素：陽(yáng)極控制、陰極控制、混雜控制和歐姆控制。13、試用腐化極化圖說(shuō)明電化學(xué)腐化的幾種控制因素以及控制程度的計(jì)算方法。答案：第4頁(yè)共15頁(yè)100%100%14、混雜電位理論的基本假說(shuō)是什么?答案：混雜電位理論包含兩項(xiàng)基本假說(shuō)：1）任何電化學(xué)反響都能分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的氧化分反響和還原分反響。2）電化學(xué)反響過(guò)程中不能能有凈電荷積累。依照混雜電位理論，腐化電位是由同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)電極過(guò)程，即金屬的氧化和腐化劑的還原過(guò)程共同決定的，是腐化系統(tǒng)的混雜電位。所以，依照腐化極化圖很簡(jiǎn)單確定腐化電位并講解各種因素對(duì)腐化電位的影響。而依照腐化電位的變化卻不

13、能夠正確判斷腐化速度的大小或變化。必定測(cè)定相應(yīng)的極化曲線，依照腐化極化圖或動(dòng)力學(xué)方程式才能確定腐化速度，研究腐化動(dòng)力學(xué)過(guò)程和機(jī)理。15、何謂差異效應(yīng)?產(chǎn)生負(fù)差異效應(yīng)的原因是什么？（1）答案：差異效應(yīng)現(xiàn)象和定義圖中開關(guān)又?jǐn)嚅_的情況下，鋅試樣處于自腐化狀態(tài)，鋅上的析氫速度為V0。爾后接通開關(guān)，使鋅試樣與同溶液中的電位正的金屬鉑連通，鋅上的析氫速度為V1，則第5頁(yè)共15頁(yè)2）差異效應(yīng)的腐化極化圖講解3）負(fù)差異效應(yīng)，及其形成原因16、為什么說(shuō)防腐就是防水？（可從極化與去極化角度講解）答案：在一般情況下，具備腐化電池條件后，腐化初始速度較大，但很快變慢，直至很小。此現(xiàn)象稱為極化現(xiàn)象。但當(dāng)環(huán)境有水存在時(shí)，

14、會(huì)發(fā)生：氫去極化腐化：氫離子還原為氫氣。酸性介質(zhì)中：2H+2eH2H+H+反響步驟以下：H2OH2OH+M（e）MHMHMHH22M或MHH+M（e）H22M堿性介質(zhì)中：H-OH-M(HO)OM（OH）22M(H2O)-M（H）OHM（H）M（H）H22M氫離子小，得電子后變相，使反響不斷進(jìn)行，去極化能力強(qiáng)。氧去極化腐化-氧分子在陰極上的還原反響(生成H2O、OH)的電化學(xué)腐化稱為氧去極化腐化。由于氧分子的非離子化，氧分子在溶液中的溶解度較?。ǔ合伦罡邼舛燃s為-4mol/L）,所以，氧向金屬表面的輸送過(guò)程以下：經(jīng)過(guò)空氣-溶液界面融入溶液，第6頁(yè)共15頁(yè)以對(duì)流或擴(kuò)散方式經(jīng)過(guò)溶液的主要厚度層，以

15、擴(kuò)散方式經(jīng)過(guò)金屬表面的溶液靜止層而到達(dá)金屬表面。一般認(rèn)為步驟是傳質(zhì)最慢步驟。在酸性介質(zhì)中氧電極過(guò)程為：O2e-形成半價(jià)氧離子O2形成二氧化一氫O2-H+HO22e-形成二氧化一氫離子HOHO2-+H2O2形成過(guò)氧化氫HO2H形成水H2O2H+2e2H2O2或H2O21/2O2H2O總反響O24H+4e2HO2一般認(rèn)為，第一步驟為控制步驟。氫離子小，本源寬泛，還原產(chǎn)物走開溶液?？偟谋憩F(xiàn)出氫去極化能力很強(qiáng)。氧在水中溶解有限，擴(kuò)散速度較慢，但過(guò)電位較小?？偟谋憩F(xiàn)出氧去極化能力相對(duì)較小。結(jié)論：H+(H2O)和O2是防腐的主要仇家，防腐應(yīng)該說(shuō)就是防水、防酸和防氧。顯然，去濕，調(diào)整pH值，除氧是防腐的首要

16、問(wèn)題。17、金屬鈍化的看法及鈍化圖和應(yīng)用答案：金屬在腐化過(guò)程中，由于極化，特別是陽(yáng)極極化，使腐化速度急劇下降，這在金屬防腐中有重要意義。要利用這一現(xiàn)象，即必定研究金屬極化的規(guī)律。由于陽(yáng)極極化使金屬的腐化減緩，所以，把陽(yáng)極極化稱為金屬的鈍化。鈍化過(guò)程可劃為四個(gè)階段II2I1I3-40E1E2E3E4E活化溶解區(qū)：隨電位高增值E1,電流密度由I1逐漸增加至I2,電位達(dá)到E2就不再增加。稱E1為初始電位，稱I1為初始電流密度，E2為致鈍電位，I2為致鈍電流密度。人們稱E1E2區(qū)為活化溶解區(qū)。第7頁(yè)共15頁(yè)活化鈍化過(guò)渡區(qū)：電位到達(dá)E2此后間隔陽(yáng)極過(guò)程的氧化膜不僅生成和溶解，隨著電位的高升，氧化膜越來(lái)越

17、完滿。這段電流測(cè)得的是上下抖動(dòng)的虛線。但電位到達(dá)E3時(shí)，電流密度牢固一較小值I3。人們稱E3對(duì)應(yīng)的電流密度I3為維鈍電流密度，稱E2E3區(qū)為活化鈍化過(guò)渡區(qū)。鈍化區(qū)：電位到達(dá)E3后，隨電位升至E4時(shí)，電流密度向來(lái)保持在I3。在E3E4電位區(qū)間內(nèi)，當(dāng)電流密度小于I3時(shí)，金屬就會(huì)再度腐化。這對(duì)陽(yáng)極推行電化學(xué)保護(hù)有重要意義。人們稱E3E4電位區(qū)間為鈍化區(qū)。過(guò)鈍化區(qū)：當(dāng)電位到達(dá)E4后連續(xù)高升，形成的氧化膜物質(zhì)可能被氧化成更高價(jià)陽(yáng)離子或變成可溶性陰離子或升華，或再更高的為電場(chǎng)作用下，氧化膜的半導(dǎo)體性質(zhì)已不能夠夠保護(hù)金屬的進(jìn)一步氧化。從而使腐化再度開始并加劇。人們稱大于E4電位為過(guò)鈍化區(qū)。結(jié)論：由金屬鈍化過(guò)

18、程IE曲線可知，具有意義的是鈍化區(qū)。這一地區(qū)可使金屬處于保護(hù)。要達(dá)到這一地區(qū)，金屬充當(dāng)陽(yáng)極時(shí)的外電位與電流密度必定控制到這一地區(qū)。若不是外加電壓和電流，金屬與鈍化劑及環(huán)境要有較好的對(duì)應(yīng)和選擇。顯然，鈍化區(qū)的E3越低，E4越高，其鈍化能力越強(qiáng)。越易實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極保護(hù)。18、關(guān)于金屬鈍化的講解有幾種理論？簡(jiǎn)述各理論并比較？（1）成相膜理論這類理論認(rèn)為，當(dāng)金屬陽(yáng)極溶解時(shí)，能夠在金屬表面生成一層致密的、覆蓋得很好的固體產(chǎn)物薄膜。這層產(chǎn)物膜組成獨(dú)立的固相膜層，把金屬表面與介質(zhì)隔走開來(lái)，阻攔陽(yáng)極過(guò)程的進(jìn)行，以致金屬溶解速度大大降低，使金屬轉(zhuǎn)入鈍態(tài)。（2）吸附理論吸附理論認(rèn)為，金屬鈍化是由于表面生成氧或合氧粒子的

19、吸附層，改變了金屬/溶液界面的結(jié)構(gòu)，并使陽(yáng)極反響的活化能顯然提高的緣故。即由于這些粒子的吸附，使金屬表面的反響能力降低了，所以發(fā)生了鈍化。3）兩種理論的比較共同點(diǎn)；差異點(diǎn)19、什么叫局部腐化？為什么說(shuō)局部腐化比全面腐化更有害？答案：全面腐化：腐化在整個(gè)金屬表面進(jìn)步行。局部腐化：腐化集中在金屬表面局部，大多數(shù)幾乎不發(fā)生腐化。全面腐化的陰陽(yáng)極尺寸渺小且親近靠攏、動(dòng)向變化不定，在微觀上難以分辨，在宏觀上更不能夠差異。局部腐化的陰陽(yáng)極區(qū)獨(dú)立存在，最少在微觀上能夠分開。陽(yáng)極區(qū)面積小，陰極區(qū)面積大。有人把全面腐化歸為化學(xué)腐化，把局部腐化歸為化學(xué)腐化。很顯然，全面腐化能夠展望，易于觀察變化，簡(jiǎn)單預(yù)防和發(fā)現(xiàn)，

20、危害較小；關(guān)于局部腐化，由于發(fā)生在局部，甚至發(fā)生在金屬的內(nèi)部，極具隱蔽性，不易觀察和發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常展望不到而毫無(wú)預(yù)兆突然發(fā)生，危害性較大。目前，由于局部腐化的展望和防范還存在困難，故局部腐化惹起的突然災(zāi)禍?zhǔn)鹿剩h(yuǎn)遠(yuǎn)大于全面腐化帶來(lái)的事故。20、電偶腐化的看法、因素、控制答案：電偶腐化的看法異金屬在同一介質(zhì)中接觸，由于腐化電位不相等有電偶電流經(jīng)過(guò)，是電位較低的金屬加速溶解，造成接觸處的局部腐化；而電位較高的金屬，溶解速度反而減少。上述的實(shí)質(zhì)是兩種不相同的金屬電極組成宏觀原電池腐化，稱為電偶腐化，亦稱接觸腐化或雙金屬腐化。第8頁(yè)共15頁(yè)例一：沿海一硫酸廠，SO冷凝器采用內(nèi)管石墨（走SO），外管為碳鋼（

21、走冷凝海水）。22石墨與碳鋼在套接上有局部連接。使用半年后，局部腐化穿孔。例二：各種金屬管道中的連接處、轉(zhuǎn)彎處聚積的異金屬離子，都會(huì)組成電偶腐化。例三：金屬連接的螺絲、鉚釘、焊接資料等等影響電偶腐化的因素兩種金屬的電偶序地址兩種金屬的面積比：陽(yáng)極的腐化速度與陰極的面積大小相關(guān)陰極的面積越大，腐蝕速度越快。陰極面積Sk,陽(yáng)極面積Sa,二者之比為：Sk/Sa。陽(yáng)極的腐化速度有：=kSk/Sa在氫去極化腐化時(shí)，陰極面積相對(duì)較大時(shí)，陰極電密度相對(duì)較小，使陰極上的氫過(guò)電位變小，氫去極化的能力就越大，使陽(yáng)極的腐化速度增加。在氧去極化腐化時(shí)，陰極面積相對(duì)較大時(shí)，對(duì)陽(yáng)極腐化速度影響相關(guān)于氫去極化腐化較小，但還

22、是會(huì)加劇陽(yáng)極腐化。介質(zhì)的電導(dǎo)率：介質(zhì)是電化學(xué)腐化的離子導(dǎo)體，異金屬共處于同一介質(zhì)中接觸處為電子導(dǎo)體。當(dāng)電子導(dǎo)體電阻很小時(shí)，離子導(dǎo)體的導(dǎo)電能力決定腐化速度。當(dāng)介質(zhì)有較強(qiáng)的導(dǎo)電能力時(shí)(強(qiáng)電解質(zhì)溶液）陽(yáng)極的表面（周圍八方）都可發(fā)生腐化（偶電流可分別到遠(yuǎn)離接觸點(diǎn)的陽(yáng)極表面上去，陽(yáng)極所受腐化較為均勻），簡(jiǎn)單觀察到表面的腐蝕印跡。簡(jiǎn)單預(yù)防。當(dāng)介質(zhì)有較弱的導(dǎo)電能力時(shí)(弱電解質(zhì)溶液）陽(yáng)極的大多數(shù)表面（周圍八方）不發(fā)生腐蝕（偶電流不能夠分別到遠(yuǎn)離接觸點(diǎn)的陽(yáng)極表面上去），簡(jiǎn)單在接觸點(diǎn)周邊發(fā)生腐化，結(jié)果相當(dāng)于減小了陽(yáng)極面積，加大了接觸點(diǎn)的腐化速度，且腐化點(diǎn)隱蔽在不易觀察的接觸面上，不以預(yù)防，危害較大。電偶腐化的控制

23、在設(shè)計(jì)設(shè)備與部件時(shí)，防范異金屬腐化必要異金屬接觸時(shí)，采用電偶序周邊的異金屬必要異金屬接觸時(shí)，采用大陽(yáng)極小陰極的結(jié)構(gòu)必要異金屬接觸時(shí)，采用非金屬絕緣必要異金屬接觸時(shí)，要進(jìn)行較好的表面辦理21、小孔腐化的看法、特點(diǎn)、因素與控制答案：小孔腐化的看法：在金屬的局部地區(qū)，出現(xiàn)向深部發(fā)展的腐化小孔，其他地區(qū)不腐化或腐化略微，這類腐化形態(tài)稱為小孔腐化，簡(jiǎn)稱孔蝕或稱點(diǎn)蝕。擁有自鈍化的金屬（含合金），如不銹鋼、鋁、鋁合金，鈦或鈦合金等，碳鋼在氧化皮或繡層有孔隙的情況下，在含有氯離子的介質(zhì)中，經(jīng)常發(fā)生小孔腐化。金屬小孔腐化的特點(diǎn)蝕孔小，直徑約為數(shù)10微米；蝕孔深：深度一般大于孔徑；疏密不等，多少不一。空口多數(shù)有腐

24、化產(chǎn)物覆蓋。腐化開始到裸露（肉眼可見）一般要經(jīng)歷200天以上。（引誘期較長(zhǎng)）孔蝕沿重力方向發(fā)展，一旦形成蝕孔，擁有“向下深挖”的動(dòng)力。一些蝕孔在外界影響下，可能停止發(fā)展，留下一些蝕坑；少量蝕孔連續(xù)發(fā)展，甚至穿透金屬。第9頁(yè)共15頁(yè)影響小孔腐化的因素金屬性質(zhì)的因素：自鈍化金屬敏感介質(zhì)中離子的影響：尤利格等人確定氯離子濃度與電位的關(guān)系:18-8不銹鋼Eb=-0.088Cl+0.108鋁Eb=-0.124Cl-0.0504人們稱Cl是小孔腐化的“激發(fā)劑”。但介質(zhì)中有FeCl3、CuCl2、HgCl2時(shí)，不但具備了氯離子條件，還具備了氧化劑條件，即使在缺氧條件下也會(huì)發(fā)生小孔腐化。為什么？溫度和酸度：影

25、響不顯然。（條件環(huán)境是使金屬鈍化，非鈍化環(huán)境條件不是這里談?wù)摰膯?wèn)題）介質(zhì)流速影響介質(zhì)的流速對(duì)對(duì)小孔腐化有雙重作用：流速增加，加大溶解氧向金屬表面?zhèn)鬟_(dá)，使鈍化膜易形成；流動(dòng)的介質(zhì)帶走了金屬表面的聚積物，除掉了小孔腐化的封閉環(huán)境，減少了小孔腐化的機(jī)遇。實(shí)驗(yàn)：將1Cr13不銹鋼片置于50、流速0.13m/s的海水中，1個(gè)月后發(fā)生小孔腐化并穿孔；當(dāng)海水流速增加到2.5m/s時(shí)，13個(gè)月后無(wú)小孔腐化；當(dāng)流速到形成湍流，鈍化膜經(jīng)不起沖刷而破壞，產(chǎn)生另一類腐化磨損腐化。經(jīng)驗(yàn)使我們會(huì)看到：不銹鋼設(shè)備經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)，小孔腐化較輕，長(zhǎng)遠(yuǎn)不使用易發(fā)生小孔腐化。金屬的表面狀態(tài)：平展程度、干凈程度、焊渣、傷痕等小孔腐化的控制

26、采用耐小孔腐化的資料：降低介質(zhì)中氯離子濃度加入緩蝕劑預(yù)鈍化外加陰極電流保護(hù)22、縫隙腐化的看法、特點(diǎn)與控制?？p隙腐化與小孔腐化的差異？答案：縫隙腐化的看法：金屬在腐化介質(zhì)中，由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成特別小的縫隙，使縫隙內(nèi)介質(zhì)處于滯留狀態(tài)，惹起縫隙內(nèi)金屬加劇腐化。典型例子：法蘭連接面，螺母壓緊面，焊縫氣孔或虛焊面，銹層，長(zhǎng)遠(yuǎn)密不漏風(fēng)的覆蓋物下面等?？p隙腐化的特點(diǎn)：縫隙大小約在0.0250.1mm之間（肉眼不易分辨）。當(dāng)縫隙寬度大于0.1mm后，縫隙內(nèi)的介質(zhì)不易滯留，不易發(fā)生縫隙腐化?？p隙腐化的金屬比小孔腐化更為寬泛，除易鈍化金屬易發(fā)生外，其他金屬也發(fā)生縫隙腐化?？p隙腐化的介質(zhì)比小孔腐

27、化更為寬泛，幾乎所有的介質(zhì)環(huán)境下都可發(fā)生縫隙腐化，而在爽朗性陰離子的中性介質(zhì)中最易發(fā)生?？p隙腐化的控制選材上采用耐蝕合金：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上防范形成縫隙：腐化程度金屬之間鏍桿（栓）連接疊（加）焊（接）對(duì)（齊）焊（接）。對(duì)縫隙用固體填實(shí)。第10頁(yè)共15頁(yè)采用電化學(xué)保護(hù)金屬表面的狀態(tài)：光潔度、齊整度縫隙腐化與小孔腐化的異同點(diǎn)起源不相同：小孔腐化起源于金屬表面的孔蝕核，縫隙腐化起源于金屬表面的特小縫隙；資料、介質(zhì)條件不相同：小孔腐化，易鈍化金屬，只在含有Cl離子的介質(zhì)中發(fā)生，縫隙腐化可在任何金屬、介質(zhì)中發(fā)生；腐化過(guò)程不相同：小孔腐化是慢慢形成閉塞電池，縫隙腐化由于先有縫隙的存在而是閉塞電池形成較快；小孔腐化

28、經(jīng)常沿重力方向發(fā)展，孔直徑小而形成全封閉的閉塞電池，而縫隙腐蝕各種方向都有發(fā)展，縫隙相關(guān)于小孔較寬，形成的閉塞電池的程度較小孔要?。ò腴]塞滇池）。腐化的形態(tài)不相同：小孔腐化的孔窄而深，縫隙腐化的蝕坑是廣而淺；小孔腐化一旦形成，新的時(shí)孔不再發(fā)生，縫隙腐化將不斷發(fā)生新的腐化點(diǎn)。23、晶間腐化的看法、特點(diǎn)、因素與控制。舉一個(gè)晶間腐化的例子。答案：晶間腐化的看法：腐化沿著金屬或合金的晶粒（體）界線或它的周邊地區(qū)發(fā)展，晶粒自己腐化很略微。晶間腐化的特點(diǎn)與危害：腐化使晶粒間的結(jié)合力大大削弱，直至使金屬的機(jī)械強(qiáng)度完滿尚失。受到腐化的不銹鋼，表面看來(lái)還很光明，但輕輕敲打，就會(huì)碎成細(xì)粒，并可見細(xì)粒表面發(fā)生顏色改

29、變（銹跡斑斑）。此種腐化隱蔽性很強(qiáng)，易造成設(shè)備的突然破壞，危害性極大。晶間腐化敏感性高的資料：不銹鋼鎳基合金鋁合金鎂合金等。晶間腐化的控制重新固溶辦理鈍化辦理牢固化辦理采用低碳鋼、雙相鋼電焊。當(dāng)電焊后沒(méi)有及時(shí)淬火或牢固化辦理可能惹起晶間腐化。24、應(yīng)力腐化的看法、特點(diǎn)與控制。答案：應(yīng)力腐化的看法：是指金屬資料在固定應(yīng)拉力和特定介質(zhì)的共同作用下惹起的破裂。SCC。特點(diǎn)：工程上常用的資料，如不銹鋼、銅合金、碳鋼、高強(qiáng)度鋼等，在特定介質(zhì)中都可能產(chǎn)生應(yīng)力腐化破裂。在腐化的過(guò)程中資料先出現(xiàn)微觀腐化裂紋，爾后再擴(kuò)展為宏觀裂紋；微觀裂紋一旦生成，其發(fā)展速度比其他種類局部腐化快得多。例，碳鋼在海水中的應(yīng)力腐化

30、速度是小孔腐化的106，而且資料在破裂前沒(méi)有顯然的預(yù)兆。顯然，應(yīng)力腐化破裂是局部腐化最具危險(xiǎn)的腐化。應(yīng)力腐化的控制采用耐蝕的資料：海水中、鹽水中碳鋼好雙相鋼港應(yīng)力腐化能力強(qiáng)：例1Cr10Ni10雙相鋼42%MgCl沸騰介質(zhì)中，2000小時(shí)無(wú)1小時(shí)內(nèi)資料破裂。2應(yīng)力腐化破裂；而奧氏體不銹鋼控制應(yīng)力：在制備和裝置構(gòu)件時(shí)，應(yīng)使構(gòu)件擁有最小的節(jié)余應(yīng)力。正確進(jìn)行熱辦理，消除構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力。控制介質(zhì)：采用電化學(xué)保護(hù)25、疲倦腐化的看法、機(jī)理和控制。第11頁(yè)共15頁(yè)看法：金屬資料在循環(huán)應(yīng)力或脈動(dòng)應(yīng)力和介質(zhì)的結(jié)合作用下，惹起的斷裂腐化形態(tài)。疲倦腐化機(jī)理：交變應(yīng)力、脈動(dòng)應(yīng)力使金屬表面形成滑移，由于擠壓效應(yīng)，使局部

31、產(chǎn)生高溫、裂縫而形成裂紋源，最后發(fā)展成為宏觀腐化疲倦紋。直至斷裂。腐化疲倦的控制：選材、表面辦理、陽(yáng)極保護(hù)等等。26、（磨損腐化）水輪機(jī)葉片、船螺旋槳的反面（迎流風(fēng)光的反面），常出現(xiàn)孔蝕坑。請(qǐng)正確講解產(chǎn)生這類腐化的原因。答案：由于水輪機(jī)葉片、船螺旋槳的反面與介質(zhì)（水）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使其表面受到介質(zhì)（水）的磨損腐化。機(jī)理是：金屬構(gòu)件與介質(zhì)做高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使金屬反面（迎流風(fēng)光的反面）產(chǎn)生負(fù)壓，局部表面產(chǎn)生渦流平和泡，氣泡在不斷生成與破滅，破滅的氣泡產(chǎn)生的壓力不斷拍打著金屬的表面而使金屬表面產(chǎn)生腐化，產(chǎn)生近似湍流腐化的孔蝕坑。這類腐化稱為空泡腐化，有稱空穴腐化或汽蝕。27、金屬腐化防范的方法答案：研究腐

32、化機(jī)理，商議腐化規(guī)律，認(rèn)識(shí)發(fā)生腐化的原因及影響腐化的相關(guān)因素，主要目的就是指出高效簡(jiǎn)略、的確可行的防范金屬資料或設(shè)備腐化的得力措施，達(dá)到防蝕，減蝕、緩蝕、免蝕的目的，以控制腐化造成的破壞，延長(zhǎng)資料或設(shè)備使用壽命。由于腐化自己的復(fù)雜性，腐化防范技術(shù)涉及范圍很廣，內(nèi)容十分豐富。實(shí)踐中應(yīng)用最廣的腐化防范措施有，正確選材和合理設(shè)計(jì)。改進(jìn)腐化環(huán)境。調(diào)整酸度、濕度、增加緩蝕劑等(3)電化學(xué)保護(hù)。陽(yáng)極保護(hù)、陰極保護(hù)、結(jié)合保護(hù)(4)表面保護(hù)。鈍化、電鍍、涂層28、防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)答案：合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)于腐化控制十分重要，由于即使采用了性能優(yōu)異的耐蝕資料，也會(huì)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而造成水分和其他腐化介質(zhì)的存儲(chǔ)、局部過(guò)

33、熱、應(yīng)力集中、流體渦流等，從而惹起多種形態(tài)的局部腐化，加速構(gòu)件的腐化破壞，造成嚴(yán)重的腐化結(jié)果。能夠這樣講：合理選材主要重視于控制資料的全面腐化，而合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主若是為控制資料的局部腐蝕。防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要從下述方面考慮：盡量防范水分及塵粒的存儲(chǔ)，水溶性介質(zhì)及塵粒的存儲(chǔ)會(huì)惹起并加速相關(guān)部位的局部腐蝕，所以應(yīng)盡量防范可能使水分及塵粒存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)。正確選擇連接方式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，同種資料或異種資料的連接是不能防范的，各種連接方式都可能惹起縫隙腐化或電偶腐化，所以必定重視正確選擇連接方式。常用的連接方式有配合尺寸連接、螺紋連接，鉚接，焊接，粘結(jié)和法蘭盤連接等，各種連接方式都有各自的特點(diǎn)。從防腐角度看，粘結(jié)不

34、但無(wú)縫隙，而且粘接劑多為絕緣體，粘結(jié)劑形成膜可間隔被連接件的直接接觸，有利于防范電偶腐化，所以是最正確的連接方式。自然關(guān)于其他連接方式，只要采用可靠的對(duì)應(yīng)措施，也能夠防范或減少發(fā)生局部腐化的趨勢(shì)，故針對(duì)詳細(xì)情況，合理選擇連接方式并輔之以相應(yīng)的防腐措施是防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。防范環(huán)境差異惹起的腐化由于環(huán)境差異會(huì)形成多種宏觀腐化電池，以致陽(yáng)極區(qū)的局部金屬發(fā)生嚴(yán)重腐化。比方由于溫度差形成溫差電池，由于通氣差異形成氧濃差電池；由于濃度差形成鹽濃差電池等，它們都屬于環(huán)境差異電池，基于這類因素造成的腐化，都屬于環(huán)境差異腐化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注意防范局部金屬之間的環(huán)境差異，比方將加熱器部署于溶液的中間

35、，防范形成環(huán)境差異電池，減少或除掉由于環(huán)境差異造成的腐化。防范各種局部腐化第12頁(yè)共15頁(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否，與發(fā)生多種形式的局部腐化有親近的關(guān)系，諸如電偶腐化、縫隙腐化，應(yīng)力腐化、湍流腐化等都可能由于不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而惹起。29、防腐工藝設(shè)計(jì)無(wú)數(shù)事實(shí)表示，金屬資料的加工制造和裝置與腐化事故的發(fā)生關(guān)系親近，好多腐化問(wèn)題是由于不合理的工藝過(guò)程留下的嚴(yán)重隱患造成的，所以必定高度重視防腐工藝設(shè)計(jì)。下面就加工環(huán)節(jié)中應(yīng)試慮到的防腐措施作一簡(jiǎn)要介紹。(一)機(jī)械加工金屬資料進(jìn)行機(jī)械加工成型工藝時(shí)應(yīng)保證較小的節(jié)余應(yīng)力。金屬資料經(jīng)過(guò)機(jī)械成型加工后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行除掉應(yīng)力熱辦理。磨光、拋光及噴丸辦理有助于提高資料耐蝕性。

36、保證機(jī)械加工表面光潔度，特別是在應(yīng)力集中處。機(jī)械加工中使用的切削冷卻液，對(duì)付加薪資料無(wú)腐化性。對(duì)某些部件應(yīng)采用必要的工序間防銹措施。(二)熱辦理應(yīng)防范金屬高溫氧化和脫碳，最好采用真空熱辦理、可控氣氛熱辦理、感覺(jué)加熱辦理或使用熱辦理保護(hù)涂料。對(duì)有氫脆敏感性的資料如高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼及鈦合金，不能夠在含氫氣氛中加熱。對(duì)易產(chǎn)生沿晶腐化和應(yīng)力腐化的資料，應(yīng)避開敏感的熱辦理溫度，并嚴(yán)格遵守工藝規(guī)程。關(guān)于在腐化性介質(zhì)中辦理的工件，應(yīng)及時(shí)除掉腐化性殘留物。關(guān)于可產(chǎn)生較大節(jié)余拉應(yīng)力的熱辦理，在最后熱辦理后，須采用除掉應(yīng)力措施。表面淬火、化學(xué)熱辦理等有助于提高資料耐蝕性，若有條件或可能時(shí)，應(yīng)盡量采用。(三)鑄造和

37、擠壓應(yīng)控制鍛件流線尾端的外露。對(duì)有較大節(jié)余應(yīng)力的鍛件應(yīng)采用除掉應(yīng)力措施。(3)某些鑄造工藝對(duì)提高耐蝕性有利，如對(duì)高強(qiáng)度鋁合金來(lái)說(shuō)，自由鍛比模鍛更有利于提高鍛件的抗應(yīng)力腐化能力。(四)鑄造盡量采用精美鑄造工藝，減少鑄件的孔洞、砂眼。若有可能應(yīng)盡量除掉鑄件表面的多孔層或進(jìn)行封孔辦理。防范鑄件上鑲嵌件與鑄件之間較大的電位差，減少電偶腐化的危害。(五)焊接從防腐角度看，對(duì)接焊比搭接焊好，連續(xù)焊比斷續(xù)焊和點(diǎn)焊好，若有可能，最好以粘接代替焊接。(2)焊材成分應(yīng)與基體成分周邊，或焊條資料電位比基體更正一些，防范大陰極(基體)，小陽(yáng)極(焊縫)的不良腐化組合。(3)焊縫處的熱影響區(qū)簡(jiǎn)單發(fā)生局部腐化，應(yīng)采用必要的

38、保護(hù)措施。(4)焊接后，焊縫處的殘?jiān)鼞?yīng)及時(shí)清理干凈，省得殘?jiān)瞧鹁植扛?5)點(diǎn)焊件、斷續(xù)焊件及單面搭接焊件，宜采用涂漆或噴涂金屬等方法。(6)焊接和表面辦理二者在工序上應(yīng)有合理全排。(六)表面辦理好多部件或構(gòu)件都要經(jīng)過(guò)電鍍、氧化、涂漆等各種表面辦理，這些工序誠(chéng)然屬防腐措施，但若辦理不當(dāng)也會(huì)腐化工件或留下腐化隱患。脫脂、酸洗等表面辦理工序可能產(chǎn)生過(guò)腐化或滲氫，應(yīng)慎重辦理。電鍍，氧化辦理后要及時(shí)清理殘留的各種腐化性介質(zhì)。第13頁(yè)共15頁(yè)酸洗、電鍍后要考慮除氫辦理。聯(lián)系件或組合件一般先進(jìn)行表面辦理，爾后聯(lián)系或組合。關(guān)于破壞的表面辦理層應(yīng)及時(shí)返工或維修。對(duì)高強(qiáng)、超高強(qiáng)度鋼、鋁、鎂、鈦合金等，應(yīng)嚴(yán)格

39、遵守相應(yīng)的要求和規(guī)定。(七)，裝置(1)裝置前應(yīng)檢查和核實(shí)部件的鍍層可否正確，保護(hù)層可否有傷害，部件可否已發(fā)生腐化等。易于發(fā)生腐化的部件，不相同意赤手裝置，防范手汗對(duì)部件的腐化。裝置時(shí)注意不要造成過(guò)大的裝置應(yīng)力。對(duì)不宜接觸的資料不能夠裝置在一起。對(duì)有密封要求的部位，在裝置中要保證密封質(zhì)量。(6)裝置中及裝置結(jié)束后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理檢查，除掉灰塵，金屬屑等殘留物，并檢查通風(fēng)孔、排水孔等孔口，使之不被擁堵，以便腐化性介質(zhì)及時(shí)消除。30、何為緩蝕劑？緩蝕劑的分類？簡(jiǎn)要介紹不相同緩蝕劑的作用機(jī)理。答案：緩蝕劑是一種當(dāng)它以合適的濃度或形式存在于介質(zhì)中時(shí)，能夠防范和減緩腐化的化學(xué)物質(zhì)或復(fù)合物質(zhì)。緩蝕劑的分類：按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為無(wú)機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑。(2)按使用介質(zhì)的pH值分為酸性介質(zhì)(pH14)緩蝕劑、中性介質(zhì)(pH59)緩蝕劑和堿性介質(zhì)(pH1012)緩蝕劑。