化工傳遞作業(yè)題解答

復(fù)習(xí)大綱一、關(guān)于金屬腐蝕的分類和腐蝕程度的表示方法常用的幾種金屬腐蝕分類法：1、按歷程分：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕2、按形式分：全面腐蝕（均勻腐蝕、不均勻腐蝕）、局部腐蝕（組織選擇性腐蝕、斑狀腐蝕、潰瘍腐蝕、小孔腐蝕、晶間腐蝕、穿晶腐蝕、表層下腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、氫脆、腐蝕疲勞等）3、按環(huán)境分：干腐蝕、濕腐蝕,常溫和高溫腐蝕（1、)自然環(huán)境下的腐蝕（大氣、土壤、海水、微生物）(2、)工業(yè)環(huán)境中的腐蝕（酸、堿、鹽介質(zhì)；工業(yè)水））4、按照材料分類：黑色金屬/有色金屬；鋼鐵、不銹鋼、銅和銅合金、鋁和鎂及其合金、鉛、鎳和鎳合金、鈷和鈷合金、鈦，鋯和鉭等5、按照行業(yè)分類：石油（采、煉）、電力（電廠等）化工、機(jī)械、電子、紡織、原子能、食品、醫(yī)療、輕工、市政、宇航、航空、地面交通、航海、潛水、鉆探等化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!腐蝕程度的表示方法:金屬腐蝕后其物理和力學(xué)性能在單位時(shí)間內(nèi)的變化量（性能變化率）。在全面腐蝕情況下通常采用平均腐蝕率來(lái)表示金屬腐蝕程度，失重法：V-=（W0-W1）/（S*t）式中：V-—失重時(shí)的腐蝕速度，克/米2.小時(shí)（g/(m2.h)）W0—金屬的初始重量，克（g）W1—清除了腐蝕產(chǎn)物后金屬的重量，克（g）S—金屬的面積，米2（m2）t—腐蝕進(jìn)行的時(shí)間，小時(shí)（h）化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!2、深度指標(biāo)該指標(biāo)就是把金屬的厚度因腐蝕而減少的量，以線量單位表示，并換算成為相當(dāng)于單位時(shí)間的數(shù)值。在衡量密度不同的各種金屬的腐蝕程度時(shí)，此種指標(biāo)極為方便。工程實(shí)際中，腐蝕深度或構(gòu)件變薄的程度，可以直接用來(lái)預(yù)測(cè)特定部件的壽命。因此，更具有使用意義。Vl=(V-*24*365*10)/((100)2*d)=(V-*8.76)/d式中：Vl—腐蝕的深度指標(biāo)，毫米/年（mm/a）d—金屬的密度，克/厘米3（g/cm3）化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!2、深度指標(biāo)該指標(biāo)就是把金屬的厚度因腐蝕而減少的量，以線量單位表示，并換算成為相當(dāng)于單位時(shí)間的數(shù)值。在衡量密度不同的各種金屬的腐蝕程度時(shí)，此種指標(biāo)極為方便。工程實(shí)際中，腐蝕深度或構(gòu)件變薄的程度，可以直接用來(lái)預(yù)測(cè)特定部件的壽命。因此，更具有使用意義。Vl=(V-*24*365*10)/((100)2*d)=(V-*8.76)/d式中：Vl—腐蝕的深度指標(biāo)，毫米/年（mm/a）d—金屬的密度，克/厘米3（g/cm3）化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!腐蝕的電流指標(biāo)和重量指標(biāo)之間存在如下關(guān)系：V-=（A*ia*104）/(n*26.8)(g/m2.h)ia=(V-*n*26.8*10-4)/A化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!（二）電化學(xué)腐蝕反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、極化、極化值(Ei-Ee)、過(guò)電位（總大于0）和極化曲線2、各種極化率3、極化現(xiàn)象分類（濃差、電化學(xué)和電阻）4、不同控制因素的腐蝕極化圖（Evans圖）和控制程度的計(jì)算化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!7、測(cè)定腐蝕速度的線性極化公式（Stern-Geary）的推導(dǎo)。8、極化電阻Rp的定義（線性極化曲線的斜率）?；鬟f作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!三、鈍化1、鈍化，化學(xué)鈍化和電化學(xué)鈍化，鈍態(tài)和鈍性2、可鈍化金屬的典型陽(yáng)極極化曲線（分區(qū)，特征電位和電流）3、金屬的自鈍化（自發(fā)鈍化），金屬的自鈍化必須滿足的兩個(gè)條件（電位和電流）。4、鈍化理論：成相膜理論和吸附理論化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!(2)孔蝕機(jī)理：誘導(dǎo)（活性離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附）、成長(zhǎng)（自催化酸化作用）和停止（3）影響因素（4）防護(hù)和控制措施化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!3、晶間腐蝕（特別是焊接接頭的晶間腐蝕）（1）機(jī)理：貧化理論（2）影響因素：電極電位與介質(zhì)，加熱溫度與時(shí)間（TTS曲線應(yīng)用）（3）晶間腐蝕的評(píng)定方法（4）防護(hù)措施：降低碳、加穩(wěn)定化元素（TI和Nb）和固溶處理的原理化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!5、選擇性腐蝕（黃銅脫鋅）化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!7、氫損傷氫損傷類型：氫腐蝕，氫鼓泡，和氫化物型氫脆8、腐蝕疲勞疲勞極限（疲勞強(qiáng)度），斷裂的循環(huán)次數(shù)N，疲勞紋磨損、微振和空泡腐蝕化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!六、高溫腐蝕1、金屬氧化物的分解壓2、金屬氧化膜具有保護(hù)性條件（1）完整和致密（P-B比）γ=VMO/VM=（M/D）/（nA/d）=Md/nAD=Md/mD（2）熔點(diǎn)高（高溫穩(wěn)定性）（3）介質(zhì)中的穩(wěn)定性（4）附著力好（塑性和強(qiáng)度）（5）熱膨脹系數(shù)與基體相近（6）與基體組織的適應(yīng)性（7）膜中的內(nèi)應(yīng)力小化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!七、金屬腐蝕的控制1、材料處理（1）正確選材（2）合金化-研制新材料（3）熱處理2、介質(zhì)處理（1）除氧，CO2，脫硫和去除活性離子和充惰性氣體，調(diào)節(jié)pH（2）加緩蝕劑3、M/介質(zhì)界面處理化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!3、電流指標(biāo)該指標(biāo)是以金屬電化學(xué)腐蝕過(guò)程的陽(yáng)極電流密度（安培/厘米2（A/cm2））的大小來(lái)衡量金屬的電化學(xué)腐蝕速度的程度?？梢杂煞ɡ冢‵araday）定律把電流指標(biāo)和重量指標(biāo)關(guān)聯(lián)起來(lái)。W=kIt,k=A/nF式中：W—析出或溶解物質(zhì)的量，克（g）；k—電化學(xué)當(dāng)量，克/庫(kù)侖（g/C）；I—電流強(qiáng)度，安培（A）；t—通電時(shí)間，秒（s）；A—原子量；F—法拉第常數(shù)，（1F=96500庫(kù)侖=26.8安培.小時(shí))(1F=1.602*10-19*(C/1e)6.023*1023(個(gè)e/mol)=96500）n—化合價(jià)化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!二、電化學(xué)腐蝕的原理（一）電化學(xué)熱力學(xué)1、腐蝕發(fā)生的根本原因2、金屬電化學(xué)腐蝕傾向的判斷3、電動(dòng)序和電偶序4、能斯特公式（平衡電極電位與金屬離子活度、溫度之間的關(guān)系）5、電位-pH圖的繪制和應(yīng)用化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!5、活化極化控制下的金屬腐蝕速度方程式的推導(dǎo)。6、濃差極化動(dòng)力學(xué)方程式的推導(dǎo)和相應(yīng)的極化曲線。化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!9、析氫腐蝕（方程式和極化曲線）？特點(diǎn)？如何控制？10、吸氧腐蝕（方程式和極化曲線）？特點(diǎn)？如何控制？化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!四、局部腐蝕1、小孔腐蝕，(1)孔蝕系數(shù)（因子）：定義為最大蝕孔深度與按全面腐蝕計(jì)算的平均侵蝕深度的比率即：P（最大蝕孔深度）/d（均勻腐蝕厚度）；該數(shù)值越大，表明孔蝕程度越嚴(yán)重，而在全面均勻腐蝕的情況下，孔蝕系數(shù)為1?；鬟f作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!2、縫隙腐蝕（異物和結(jié)構(gòu)原因構(gòu)成縫隙）（1）縫的寬度特點(diǎn)（2）機(jī)理：氧濃差電池與閉塞電池自催化效應(yīng)機(jī)理（3）影響因素（4）防護(hù)和控制措施化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!4、電偶腐蝕（接觸腐蝕）（1）電偶序（2）面積比（3）距離和介質(zhì)導(dǎo)電性（4）控制措施化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!6、應(yīng)力作用下的腐蝕（1）應(yīng)力腐蝕破裂（SCC）（a）特征：特定合金成分+特定的腐蝕介質(zhì)+足夠大的拉應(yīng)力(b)腐蝕形貌：有主裂紋和多分枝叉裂紋，與應(yīng)力垂直，脆性斷裂形貌，穿晶、沿晶和混晶（c）機(jī)理：電化學(xué)快速溶解論，滑移-溶解-斷裂論(d)影響因素：應(yīng)力，（殘余應(yīng)力），介質(zhì)和合金（e）控制措施化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!五、自然環(huán)境下的腐蝕1、濕度和臨界濕度，表面灰塵和表面粗糙度和腐蝕關(guān)系2、硫酸鹽還原菌的腐蝕特點(diǎn)3、雜散電流腐蝕特點(diǎn)化工傳遞作業(yè)題解答共25頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!3、氧化膜的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性4、氧化膜的生長(zhǎng)規(guī)律（直線、拋物線和對(duì)數(shù)等）和生長(zhǎng)方式（向內(nèi)、向外等）5、Wagner氧化理論和金屬氧化的拋物線方程式的推導(dǎo)。6、控制合金氧化的原子價(jià)規(guī)律（哈菲ha