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一、金属腐蚀定义1

二、腐蚀科学在国民经济中的地位1

目录1

四、腐蚀科学的任务2

三、腐蚀科学的发展2

参考文献3

§1.2 氧化热力学5

§1.1 定义5

第一篇 金属腐蚀与氧化原理5

第一章 金属氧化理论5

§1 金属氧化热力学5

§1.3 ？G°-T图6

§2.3 氧化膜的导电性能8

§2.2 氧化膜－金属体积比8

§2 氧化膜8

§2.1 氧化膜的保护性8

§2.4 固态扩散9

§2.6 氧化膜中的应力10

§2.5 氧化膜的结晶取向10

§2.8 氧化膜的机械性破坏11

§2.7 氧化膜中的空洞11

§2.9 氧化膜的晶体结构12

§3.2 恒温动力学曲线13

§3.1 氧化速度13

§3 氧化过程动力学13

§4.1 氧化过程的驱动力16

§4 氧化的主要机理16

§4.2 氧化过程的速度控制步骤17

§5.1 合金元素的影响18

§5 影响氧化过程的因素18

§5.3 氧分压的影响19

§5.2 温度的影响19

§5.4 气体介质的影响20

附表1-1常见的氧化物晶体结构及其化学物理性能表22

参考文献22

§1.2 腐蚀原电池24

§1.1 电化学腐蚀现象及特征24

第二章 腐蚀电化学24

§1 电极电位与腐蚀倾向24

§1.3 双电层结构与电极电位25

§1.4 平衡电位与能斯特（Nernst）方程26

§1.5 可逆电极的类型27

§1.6 电位-PH图29

§1.7 标准电极电位表与电偶序32

§2.2 极化的分类33

§2.1 极化与极化的原因33

§2 极化与腐蚀速度33

§2.3 浓差极化与活化极化34

§2.4 腐蚀电位与腐蚀电流37

§2.5 腐蚀极化图38

§2.6 法拉第（Faraday）定律与腐蚀速度39

§3.1 实验极化曲线40

§3 腐蚀金属电极的极化40

§3.2 实验极化曲线与真实极化曲线的关系41

§3.3 腐蚀金属电极的极化方程式42

§3.4 电偶腐蚀效应与差异效应43

§3.5 阴极保护效应44

§3.6 钝化45

参考文献46

附表2-2标准氧化还原电位表47

附表2-1金属的标准电极电位表47

§1.1 腐蚀的阳极过程50

§1 腐蚀的阳极过程与阴极过程50

第三章 放氢腐蚀与耗氧腐蚀50

§1.3 普遍腐蚀与局部腐蚀51

§1.2 腐蚀的阴极过程51

§2.1 放氢反应52

§2 放氢腐蚀52

§2.2 放氢腐蚀发生的条件与特征53

§2.3 放氢腐蚀的影响因素54

§3.1 耗氧反应56

§3 耗氧腐蚀56

§3.2 耗氧腐蚀57

§3.3 耗氧腐蚀的影响因素58

参考文献59

§1.1 氧化剂与溶解氧60

§1 环境因素60

第四章 影响腐蚀过程的环境因素与材料因素60

§1.3 溶解盐与阴、阳离子61

§1.2 溶液pH值61

§1.4 温度62

§1.5 流速63

§2.1 金属种类64

§2 材料因素64

§1.6 其他64

§2.2 合金元素与微量杂质65

§2.3 晶体结构、结晶取向与晶体缺陷66

参考文献67

§2.6 内部应力67

§2.4 表面状态67

§2.5 热处理67

§2.2 类型69

§2.1 特征69

第五章 局部腐蚀69

§1 引言69

§1.1 定义69

§1.2 分类69

§2 局部腐蚀原电池69

§3.3 影响电偶腐蚀的因素71

§3.2 标准电极电位及电偶序71

§3 电偶腐蚀71

§3.1 定义与特征71

§3.4 防止电偶腐蚀的措施72

§4.2 点腐蚀机理73

§4.1 现象与特征73

§4 点腐蚀73

§4.3 影响点蚀的主要因素74

§4.4 防止措施75

§5.2 产生机理76

§5.1 现象与特征76

§5 缝隙腐蚀76

§5.3 影响因素77

§6.2 机理78

§6.1 现象与特征78

§5.4 防止措施78

§6 晶间腐蚀78

§7.2 黄铜脱锌80

§7.1 现象与特征80

§6.3 防止措施80

§7 成分的选择性腐蚀80

§7.3 其他脱成分选择性腐蚀81

§8.2 丝状腐蚀机理82

§8.1 现象与特征82

§8 丝状腐蚀82

§4 耐硫化物应力腐蚀低合金钢83

参考文献83

§1.1 现象和定义84

第六章 应力作用下的腐蚀84

§1 应力腐蚀断裂和氢脆84

§1.2 工程参量85

§1.3 作用机理和影响因素86

§1.4 抑制措施88

§2.1 现象和定义91

§2 腐蚀疲劳91

§2.2 作用机理和影响因素93

§3.1 微动腐蚀95

§2.3 抑制措施95

§3 摩耗腐蚀95

§3.2 冲击腐蚀96

§3.3 空泡腐蚀98

参考文献100

§1.1 大气腐蚀的分类102

第七章 自然环境下的腐蚀102

§1 大气腐蚀102

§1.3 大气腐蚀的影响因素103

§1.2 大气腐蚀的电化学过程103

§2.1 淡水腐蚀106

§1.4 防止大气腐蚀的方法106

§2 自然水腐蚀106

§2.2 海水腐蚀108

§2.3 淡水、海水、盐水中的腐蚀比较113

§3.1 土壤的腐蚀性115

§2.4 海水腐蚀的防护措施115

§3 土壤腐蚀115

§3.3 土壤腐蚀的控制117

§3.2 金属在土壤中的耐蚀性117

§4.2 与腐蚀有关的主要微生物118

§4 微生物腐蚀118

§4.1 微生物腐蚀的特征118

§4.3 微生物腐蚀的控制119

参考文献120

附表7-1金属和合金在海水中的稳定电位序121

§1.1 酸溶液122

第八章 工业环境下的腐蚀122

§1 酸、碱、盐腐蚀122

§1.3 盐水溶液125

§1.2 碱溶液125

§2.1 较低温度下的水腐蚀126

§2 工业水腐蚀126

§2.2 高温高压水腐蚀127

§3.1 熔盐腐蚀的特征129

§3 熔盐腐蚀129

§3.2 熔盐腐蚀的热力学130

§3.3 金属在熔盐中的腐蚀及防蚀方法131

§4.1 液态金属的腐蚀特征132

§4 液态金属腐蚀132

§4.2 各钢种在常用液态金属中的耐蚀性133

§5 燃气高温腐蚀134

§6 杂散电流腐蚀135

§7 辐照腐蚀136

参考文献137

§1.2 金属腐蚀试验方法的分类139

第二篇 金属腐蚀试验方法139

第九章 金属腐蚀试验方法概论139

§1 金属腐蚀试验方法的任务与分类139

§1.1 金属腐蚀试验方法的任务139

§2.1 金属试样140

§2 腐蚀试验条件与影响因素140

§2.3 外部条件141

§2.2 腐蚀介质141

§3.2 重量法143

§3 常规腐蚀评定方法143

§3.1 表观检查143

§3.4 力学性能与腐蚀评定147

§3.3 失厚测量与点蚀深度测量147

§3.5 分段试验法148

附表9-2清除腐蚀产物的化学方法149

参考文献149

附表9-1腐蚀速度单位的换算系数149

§1.1 参比电极150

第十章 电化学测试技术150

§1 电极电位测量150

§1.3 电极电位测量151

§1.2 盐桥与鲁金毛细管151

§2.2 测量仪器和装置152

§2 极化曲线测量152

§2.1 原理152

§2.3 测量方法154

§3.1 线性极化方程式155

§2.4 测定腐蚀速度的极化曲线外延法155

§3 线性极化测量技术155

§3.2 线性极化测量156

§3.4 线性极化技术中的常数157

§3.3 测量仪器和装置157

§3.5 线性极化技术的应用和发展158

§4.1 两点法159

§4 弱极化区测量技术159

§5 交流阻抗技术160

§4.2 三点法160

§4.3 四点法160

§5.1 金属／溶液界面的阻抗轨迹161

§5.2 电极阻抗与腐蚀速度之间的关系162

§5.3 传递电阻的测定技术163

§6 恒库仑法165

§7 法拉第整流法166

参考文献167

附表10-1常用参比电极的电位值168

§1.1 全浸试验169

第十一章 普遍腐蚀的试验方法169

§1 浸泡试验169

§1.3 间浸试验170

§1.2 半浸试验170

§2.1 一般流动溶液试验171

§2 流动溶液和转动试样的试验171

§2.3 高速流动溶液试验172

§2.2 循环流动溶液试验172

§2.4 转动金属试样的试验173

§3.1 等温试验174

§3 控制温度的腐蚀试验174

§3.4 高温高压釜试验175

§3.2 传热面试验175

§3.3 温差腐蚀试验175

§4.1 概述176

§4 氧化试验176

§4.2 工业氧化试验177

§5 热腐蚀试验179

参考文献181

§1.2 实验室SCC加速试验的途径182

第十二章 局部腐蚀试验方法182

§1 应力腐蚀断裂试验方法182

§1.1 应力腐蚀断裂（SCC）试验的目的182

§1.3 SCC试验的试样183

§1.4 加载系统184

§1.6 SCC试验187

§1.5 环境系统187

§1.7 SCC试验数据的处理和评定188

§2 点蚀试验方法189

§2.1 化学浸泡法190

§2.2 电化学方法191

§2.4 点蚀的统计规律194

§2.3 现场试验法194

§3.1 浸泡试验法195

§3 缝隙腐蚀试验方法195

§3.2 电化学测试法196

§4.1 电偶腐蚀敏感性的测量197

§4 电偶腐蚀试验方法197

§4.2 测定电偶电流的几种方法199

§7 腐蚀疲劳试验方法200

§5 晶向腐蚀检测技术200

§6 空泡腐蚀试验方法202

§6.1 文丘里（Venturi）型空泡腐蚀试验装置202

§6.2 转盘型空泡腐蚀试验装置203

§6.3 射流冲击型空泡腐蚀试验装置204

§6.4 振荡型空泡腐蚀装置204

§7.1 腐蚀疲劳的试验目的206

§7.2 腐蚀疲劳中的加载方法207

§7.4 评定方法209

§7.3 腐蚀介质的引入209

§8.1 机械式微动腐蚀试验装置210

§8 微动腐蚀试验方法210

§8.2 电磁式微动腐蚀试验装置211

参考文献212

§1.2 阳极氧化铝的福特腐蚀试验（FACT试验）215

第十三章 其他实验室腐蚀试验方法215

§1 电解加速腐蚀试验215

§1.1 电解腐蚀试验（EC试验）215

§2.1 中性盐雾试验216

§1.3 阳极氧化膜的阴极破坏试验216

§2 盐雾试验216

§2.3 铜加速的醋酸盐雾试验（CASS试验）217

§2.2 醋酸盐雾试验217

§3 湿热腐蚀试验218

§4 含二氧化硫工业性气氛的腐蚀试验221

§6 用于食品工业的马口铁的腐蚀试验222

§5 膏泥腐蚀试验222

§6.4 合金－锡电偶试验223

§6.1 酸浸时滞试验223

§6.2 铁溶出值试验223

§6.3 锡层晶粒度的评定223

§6.5 纯锡层及合金层厚度的测定224

参考文献225

§1.2 暴晒架与试样226

第十四章 自然环境中的腐蚀试验226

§1 大气暴露腐蚀试验226

§1.1 试验场点的选择226

§1.3 记录与评定227

§2.1 海水腐蚀试验228

§2 海水与淡水中的腐蚀试验228

§3.2 土壤埋置试验230

§2.2 淡水腐蚀试验230

§3 土壤腐蚀试验230

§3.1 概述230

§3.3 测量与评定231

参考文献232

§2 腐蚀监测方法233

第十五章 工厂设备的腐蚀监测及失效分析233

§1 概述233

§2.2 挂片234

§2.1 表观检查234

§2.3 腐蚀裕量监测235

§2.5 线性极化探针236

§2.4 电阻探针236

§2.6 氢探针237

§2.7 腐蚀电位监测238

§2.8 声发射监测239

§4 腐蚀监测装置240

§2.9 腐蚀监测方法的选择240

§3 腐蚀监测位置的确定240

§5.1 概述242

§5 失效分析242

§5.3 复查失效构件的性能及无损检测243

§5.2 失效构件的制造及运行情况调查243

§5.4 失效构件的断口分析244

§5.6 构件过早失效原因及防范措施245

§5.5 重演性试验245

参考文献246

§1.2 金属由活化态转为钝态247

第三篇 各种金属材料的耐蚀性能247

第十六章 金属耐蚀合金化原理247

§1 纯金属的耐蚀性能247

§1.1 金属本身的热力学稳定性247

§2.2 降低合金中的阴极活性248

§1.3 金属表面生成难溶的和保护性能良好的腐蚀产物膜248

§1.4 去除能形成有效阴极的杂质248

§2 金属耐蚀合金化途径和合金元素的有效作用248

§2.1 提高金属或合金的热力学稳定性248

§2.3 降低合金中的阳极活性249

§3 组织结构不均匀性对金属材料耐蚀性能的影响250

§2.4 加入能促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜的合金元素250

§3.2 在合金的阳极相中出现阴极性夹杂物251

§3.1 在阴极相中出现个别阳极性夹杂物251

§4 主要合金元素对耐蚀性能的影响252

参考文献256

§5 耐蚀金属材料的分类256

§5.1 按耐蚀合金的成分分类256

§5.2 按耐蚀合金的组织分类256

§1 概述257

第十七章 铸铁257

§2 铸铁中的合金元素对耐蚀性的影响258

§3.1 普通铸铁与球墨铸铁260

§3 铸铁的耐蚀性与耐热性260

§3.3 镍铸铁261

§3.2 高娃铸铁262

§8.4 铬铸铁262

§3.7 各类铸铁的抗氧化性比较263

§3.5 铝铸铁263

§3.6 其他263

§3.8 各类铸铁的耐蚀性264

参考文献266

§1 概述267

第十八章 碳钢与低合金钢267

§2 碳钢的腐蚀特性268

§2.1 化学成分对腐蚀的影响269

§2.3 钢的组织对腐蚀的影响270

§2.2 夹杂物对腐蚀的影响270

§3 耐蚀低合金钢271

§2.4 碳钢在普通环境中的腐蚀倾向271

§3.1 耐大气腐蚀低合金钢272

§3.2 耐硫酸露点腐蚀低合金钢276

§3.3 耐海水腐蚀低合金钢277

§4.1 影响低合金钢硫化物应力腐蚀开裂的因素284

§4.2 国内外耐硫化物应力腐蚀低合金钢285

§5.1 耐氢、氮、氨腐蚀的低合金钢286

§5 其他耐蚀低合金钢286

§5.2 耐盐卤腐蚀低合金钢287

参考文献288

§1.1 特征和用途289

§1 马氏体不锈钢289

第十九章 不锈钢与耐蚀合金289

§1.2 耐蚀性290

§2.1 普通铁素体不锈钢292

§2 铁素体不锈钢292

§3.2 钽的工业应用及钽合金293

§2.2 高纯铁素体不锈钢294

§3.1 普通奥氏体不锈钢298

§3 奥氏体不锈耐酸钢298

§3.2 高纯奥氏体不锈钢308

§4.2 奥氏体－铁素体双相钢的组织和钢种309

§4 奥氏体－铁素体双相不锈钢309

§4.1 概述309

§4.3 双相不锈钢的耐蚀性310

§5.2 特征和用途311

§5 沉淀硬化不锈钢（PH不锈钢）311

§5.1 发展简况311

§5.3 耐蚀性313

§6.1 铁－镍基耐蚀合金316

§6 铁镍基和镍基耐蚀合金316

§6.2 镍基耐蚀合金317

附表19-1 国标GB1220-75中马氏体不锈钢的化学成分321

参考文献321

附表19-3 A工SI马氏体不锈钢的力学性能随回火温度的变化322

附表19-2 美国AISI马氏体不锈钢的化学成分322

附表19-5 国产奥氏体不锈耐酸钢323

附表19-4 铁素体不锈钢的化学成分323

附表19-8 部分耐应力腐蚀的奥氏体不锈耐酸钢324

附表19-6 国产奥氏体不锈耐酸钢的力学性能324

附表19-7 各国部分耐点蚀和耐缝隙腐蚀的奥氏体不锈耐酸钢324

附表19-10 国标GB1220-75、部标YB/z7-75中PH钢的化学成分325

附表19-9 各国部分双相钢的化学成分325

附表19-13 17-4PH钢的力学性能326

附表19-11 国外PH不锈钢的化学成分326

附表19-12 17-7PH钢的力学性能326

附表19-15 主要镍基耐蚀合金的化学成分327

附表19-14 铁镍基耐蚀合金327

§1.1 耐热钢的分类328

第二十章 耐热钢与耐热合金328

§1 概论328

§1.2 耐热合金的分类329

§2.1 高温强度332

§2 耐热钢与耐热合金的主要性能332

§2.3 组织稳定性333

§2.2 应力松弛性能333

§2.4 高温氧化与热腐蚀334

§3 抗氧化钢与气阀钢336

参考文献360

§4 热强钢360

§5 耐热合金（高温合金）360

§1.1 纯铝、铝－锰和铝－镁系362

第二十一章 有色金属及其合金362

§1 铝及铝合金362

§1.2 铝－铜系合金367

§1.3 铝－锌－镁－铜系合金368

§2 镁及镁合金370

§1.4 包铝合金370

§1.5 铝合金牺牲阳极370

§2.1 镁的腐蚀371

§2.3 镁－铝－锌系合金的腐蚀372

§2.2 镁－锰合金和镁－锰－铈合金的腐蚀372

§2.4 镁－锌－锆合金373

§3.1 铜及铜合金概述374

§3 铜及铜合金374

§3.3 气体和大气腐蚀及黄铜的应力腐蚀断裂375

§3.2 铜的耐蚀性能375

§3.5 天然水腐蚀和铜合金冷凝管376

§3.4 土壤腐蚀376

§3.6 在酸和碱等化学环境中腐蚀378

§4.1 锌的耐蚀性能379

§4 锌及锌合金379

§5.1 铅的级别和铅合金380

§4.2 锌牺牲阳极380

§5 铅及铅合金380

§5.2 铅的耐蚀性能381

§6 锡及锡合金382

参考文献383

§1.1 钛的耐蚀性能385

第二十二章 稀有金属及合金385

§1 钛及钛合金385

§1.2 钛的几种局部腐蚀形式387

§1.3 耐蚀钛合金388

§2 锆及锆合金389

§2.1 锆的级别和物理性质390

§2.2 锆的耐蚀性能391

§3 钽及钽合金392

§2.3 锆的氢吸收和焊区腐蚀392

§3.1 钽的耐蚀性能393

§4.1 铌的耐蚀性能394

§4 铌及铌合金394

§5.1 钼的耐蚀性能396

§5 钼及钼合金396

§4.2 铌的工业应用及铌合金396

§6 铍398

§5.2 钼的工业应用及钼合金398

参考文献399

§1 金401

第二十三章 贵金属及其合金401

§1.1 金在各种介质中的耐蚀性能402

§1.2 金合金的耐蚀性能403

§2.1 银的耐蚀性能404

§2 银404

§2.2 银合金的耐蚀性能405

§3.1 铂在各种介质中的耐蚀性能407

§3 铂407

§3.2 铂及其合金的高温耐蚀性能408

参考文献410

§4 铑410

§1 非晶态合金的制备方法411

第二十四章 非晶态合金411

§1.5 电沉积法412

§1.4 化学沉积法412

§1.1 气相沉积法412

§1.2 激光表层熔化法412

§1.3 离子注入法412

§2.1 耐均匀腐蚀与局部腐蚀性能413

§2 非晶态合金的耐蚀性能413

§2.2 类金属元素对非晶态合金耐蚀性能的影响414

§2.3 金属元素对铁基非晶态合金耐蚀性能的影响415

§2.4 其他合金体系的耐蚀性能417

§2.5 非晶态合金的耐蚀机理418

§2.6 应力腐蚀开裂421

参考文献422

第四篇 腐蚀数据423

§1.2 腐蚀速度424

§1.1 腐蚀介质424

第二十五章 主要金属材料耐蚀性能数据424

§1 引言424

§1.3 金属材料425

§2 耐蚀性能数据表427

§3 部分国产材料腐蚀数据488

§2 氢氟酸（HF）498

§1 引言498

第二十六章 主要金属材料等腐蚀图498

§3 盐酸（HC1）507

§4 硝酸（HNO3）514

§5 磷酸（H3PO4）520

§6 硫酸（H2SO4）526

§7 氢氧化钠（NaOH）541

§8 蚁酸（HCOOH）542

§9 醋酸（CH3COOH）546

§10 酒石酸（C4H6O6）550

§11 草酸（C2H2O4）551

§12 钢在氢中的使用极限552

参考文献556

附录I 电位－pH平衡图557

附录II 本手册统一使用的名词和符号573

附录III 有关腐蚀术语中、英文名词对照表575