腐蚀与防护手册 腐蚀理论、试验及监测PDF电子书下载

第1章 电化学腐蚀与控制原理 1

1.金属腐蚀的分类 1

2.金属腐蚀的电化学机理 1

2.1 电池作用 1

2.2 电解作用 5

3.电化学腐蚀的热力学·电位—pH图 5

3.1 利用金属标准电极电位和阴极反应平衡电位估计腐蚀的可能性 5

3.2 电位-pH图 6

3.3 电位-pH图在腐蚀中的应用 11

3.4 电位-pH腐蚀状态图 13

3.5 实测的电位-pH腐蚀状态图 15

3.6 电位-pH图的适用性和应用限制 17

4.极化作用与极化曲线 18

4.1 极化现象 18

4.2 极化原因 19

4.3 过电位 19

4.4 极化曲线 21

4.5 极化图及其应用 23

5.多电极腐蚀体系 26

4.6 理想极化曲线与实测极化曲线 26

5.1 多电极体系图解分析法 27

5.2 多电极图解分析法的应用 29

6.钝化作用 30

6.1 钝化现象 30

6.2 钝化原因 30

6.3 有钝化作用的极化曲线 31

6.4 介质氧化能力和阴极极化对钝化的影响 33

7.1 阴极反应物浓度的影响 35

7.2 流速的影响 35

7.环境因素对腐蚀的影响 35

6.5 活性离子和温度对钝化的影响 35

7.3 温度的影响 36

8.材料因素对腐蚀的影响 37

8.1 合金成分的影响 37

8.2 杂质的影响 40

8.3 第二相及热处理的影响 41

9.腐蚀过程的控制因素 42

9.1 控制因素 42

9.2 控制程度 44

9.3 控制因素的确定 45

10.腐蚀控制的途径 45

10.1 防蚀方法的分类 46

10.2 腐蚀控制途径的选择 48

11.化工防腐蚀方法评述 49

参考文献 51

第2章 局部腐蚀 52

1.电偶腐蚀 52

1.1 电偶序 53

1.2 电偶腐蚀的影响因素 55

1.3 防止电偶腐蚀的途径 56

2.缝隙腐蚀 57

2.1 碳钢缝隙腐蚀机理 57

2.2 不锈钢缝隙腐蚀机理 58

2.3 环境因素的影响及防止措施 60

2.4 材料因素的影响以及耐缝隙腐蚀的合金 61

3.孔蚀 65

3.1 不锈钢孔蚀机理 65

3.2 环境因素的影响及防止措施 67

3.3 材料因素的影响以及耐孔蚀不锈钢与合金 70

3.4 碳钢的孔蚀 73

3.5 铝的孔蚀 73

3.6 铜的孔蚀 74

4.晶间腐蚀 77

4.1 晶间腐蚀机理 78

4.2 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀 81

4.3 铁素体不锈钢的晶间腐蚀 89

4.4 奥氏体-铁素体不锈钢的耐晶间腐蚀性能 91

4.5 镍基合金的晶间腐蚀 92

4.6 铝合金的晶间腐蚀 93

5.选择性腐蚀 94

5.1 组织选择性腐蚀 94

5.2 成分选择性腐蚀·黄铜脱锌 97

6.应力腐蚀破裂 99

6.1 应力腐蚀破裂的定义 99

6.2 应力腐蚀的特征 100

6.3 防止应力腐蚀破裂的途径 105

6.4 碳钢和低合金钢的应力腐蚀破裂 105

6.5 奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀破裂 110

6.6 铁素体不锈钢和双相不锈钢在氯化物溶液中的耐应力腐蚀破裂性能 114

6.7 奥氏体不锈钢的碱脆 116

6.8 奥氏体不锈钢连多硫酸腐蚀破裂 119

6.9 奥氏体不锈钢高温高压水腐蚀破裂 120

6.10 铜及铜合金的应力腐蚀破裂 121

7.氢损伤 123

7.1 氢脆及其特征 123

7.2 氢鼓泡与氢诱发破裂 124

7.3 高强度钢在H2S水溶液中的氢脆 125

7.4 钛的氢脆 125

7.5 氢脆机理 126

7.6 氢腐蚀 127

8.腐蚀疲劳 127

8.1 腐蚀疲劳及其特征 127

8.2 腐蚀疲劳发生机理及成长特点 130

8.3 影响腐蚀疲劳的因素 132

8.4 防止腐蚀疲劳的途径 134

9.冲刷腐蚀 136

参考文献 139

1.1 大气腐蚀的特征 141

1.大气腐蚀 141

第3章 环境的腐蚀作用 141

1.2 大气腐蚀的影响因素 145

1.3 金属材料在大气中的耐蚀性 149

1.4 大气腐蚀的防止 151

2.土壤腐蚀 152

2.1 土壤腐蚀的特征 152

2.2 土壤腐蚀的影响因素 154

2.3 金属材料在土壤中的耐蚀性及保护方法 162

3.1 海水腐蚀的特征 164

3.海水腐蚀 164

3.2 海水流速及海生物的影响 168

3.3 金属在海水中的耐蚀性 170

3.4 海水腐蚀的防止 174

4.酸、碱、盐溶液的腐蚀作用特点 175

4.1 酸的腐蚀作用特点 175

4.2 碱的腐蚀作用特点 179

4.3 盐的腐蚀作用特点 182

5.非水溶剂的腐蚀 186

5.1 非水溶剂的腐蚀特点 186

5.2 非水溶剂中腐蚀实例 188

参考文献 189

第4章 金属(合金)的高温腐蚀 191

1.简述 191

1.1 高温腐蚀的分类 191

1.2 研究金属(合金)高温腐蚀的主义 192

2.金属(合金)高温腐蚀理论 193

2.1 界面化学反应 193

2.2 界面化学反应产物——金属腐蚀锈皮 196

2.3 金属腐蚀锈皮对界面化学反应的影响 203

2.4 金属的高温抗蚀性 204

2.5 合金的高温腐蚀机理 205

3.一些金属和合金的高温抗蚀性 208

3.1 钢铁及铁基合金的高温抗蚀性 209

3.2 金属镍及镍基合金的高温抗蚀性 212

3.3 金属钴及其合金的高温抗蚀性 215

3.4 金属铝、钛及其合金的高温抗蚀性 215

3.5 金属钨、钼、铌、钽及其合金的高温抗蚀性 216

4.金属(合金)高温腐蚀的环境效应 216

4.1 气态环境介质中的高温腐蚀 217

4.2 液态环境介质中的高温腐蚀 222

4.3 固态环境介质中的高温腐蚀 225

4.4 石油精炼和石油化工环境中的某些高温腐蚀 228

5.金属(合金)高温腐蚀的防护 230

5.1 抗高温腐蚀合金的正确设计、选择及使用 231

5.2 环境介质的选择与控制 234

5.3 表面化学热处理和表面涂层 234

参考文献 245

1.3 试样的制备 246

1.2 优缺点 246

1.1 原理 246

1.金属的实验室重量法腐蚀试验 246

第5章 金属的腐蚀试验 246

1.4 试验条件及其控制 250

1.5 暴露方法及试验装置 255

1.6 腐蚀产物的清除 258

1.7 结果的评定 263

2.晶间腐蚀试验、检测方法及其评定 267

2.1 晶间腐蚀的电化学原理 267

2.3 草酸电解浸蚀试验 269

2.2 晶间腐蚀试验方法的分类 269

2.4 沸腾硝酸试验 275

2.5 硫酸-硫酸铁试验 281

2.6 酸性硫酸铜试验 284

2.7 硝酸-氢氟酸试验 287

2.8 其它化学试验方法 288

2.9 电化学试验 289

2.10 弯曲试验 295

2.11 电阻试验 295

2.12 金相检验和结构分析 296

3.孔蚀试验及其评定 298

3.1 孔蚀试验的分类及优缺点 298

3.2 三氯化铁试验 299

3.3 临界孔蚀温度试验 305

3.4 最低氯离子浓度试验 307

3.5 动电位法测量孔蚀电位 307

3.6 恒电位区段法测量孔蚀特征电位 318

3.7 划伤法测量孔蚀电位 321

3.8 小孔发展速度-电位曲线测量 323

4.1 试验方法及分类 324

4.应力腐蚀试验及其评定 324

4.2 试验方法的选择 325

4.3 恒应变试验 325

4.4 恒载荷试验 347

4.5 焊接试样试验 352

4.6 断裂力学试验 356

4.7 恒(慢)应变速率试验 361

4.8 试验介质的选择 365

4.9 3.5％NaC1溶液试验 365

4.10 沸腾MgC12溶液试验 368

4.11 饱和硫化氢溶液试验 376

4.12 连多硫酸溶液试验 378

4.13 高温高压下的应力腐蚀试验 378

4.14 材料抗应力腐蚀性能的判断 379

5.电阻法测量金属的腐蚀速度 382

5.1 原理 382

5.2 优缺点 382

5.3 基本公式 383

5.4 测量方法 385

5.6 电阻探针 388

5.5 测量仪表 388

6.1 原理 390

6.电极电位的测量 390

6.2 电极电位的类型 391

6.3 测量电极电位的仪表 391

6.4 电极电位的测量线路及操作 391

6.5 参比电极 392

6.6 盐桥 402

7.1 原理 404

7.2 测量方法 404

7.极化曲线的测量 404

7.3 应用范围 406

7.4 测量回路及测量仪表 407

7.5 测量线路 408

7.6 恒电流法测量极化曲线的步骤 411

7.7 动电位扫描法测量极化曲线的步骤 412

7.8 工作电极 413

7.9 辅助电极 416

7.10 电解池 418

8.1 原理 420

8.线性极化法测量腐蚀速度 420

8.2 线性极化测量的有效范围 421

8.3 测量方法及优缺点 422

8.4 测量操作 426

8.5 极化阻力测定仪 429

8.6 影响Rp测量精度的因素及消除方法 430

8.7 比例常数B的确定 434

9.电偶腐蚀试验 437

9.1 电偶电流的测量方法 437

9.2 电偶腐蚀的实验室测量方法 439

9.3 试验结果处理 441

9.4 电偶腐蚀的现场测量方法 444

参考文献 450

第6章 非金属耐化学腐蚀性试验 453

1.塑料耐化学腐蚀性试验方法 453

1.1 试验方法的选择 453

1.2 重量变化试验法 454

1.3 机械性能变化试验法 461

1.4 应力腐蚀试验法 467

1.5 应力松弛试验法 469

2.1 综合指数评定法 472

2.塑料耐化学腐蚀性的评定 472

2.2 重量、机械性能变化评定法 475

2.3 耐蚀时间系数评定法 476

2.4 应力松弛评定法 478

3.玻璃纤维增强塑料耐化学腐蚀性试验 481

3.1 试验方法 481

3.2 试验结果评定 482

4. 灰浆耐化学腐蚀性试验 483

5.1 试验方法 484

5.橡胶耐化学腐蚀性试验 484

5.2 试验结果及其评定 486

6.涂料耐化学腐蚀性试验 488

7.无机材料耐化学腐蚀性试验 489

7.1 试验方法标准 489

7.2 试验方法 489

1.2 腐蚀监测技术的发展 491

1.1 腐蚀监测的意义 491

1.概述 491

第7章 腐蚀监测 491

参考文献 491

7.3 试验结果评定 491

1.3 腐蚀监测方法的要求及影响因素 493

1.4 腐蚀监测方法的分类和选择 494

1.5 监测点的选择 500

2.腐蚀监测的方法 501

2.1 现场调查法 501

2.2 挂片法 503

2.3 超声波法 509

2.4 声发射法 510

2.5 电阻法 511

2.6 涡流法 515

2.7 热图象法 516

2.8 射线照相法 517

2.9 监测孔法 517

2.10 腐蚀电位监测法 518

2.11 线性极化法 519

2.12 交流阻抗法 522

2.13 电偶法 523

2.15 氢探针 525

2.14 介质分析法 525

2.16 其它方法 526

2.17 微处理机在腐蚀监测中的应用 529

3.几种特殊腐蚀监测问题 530

3.1 高温腐蚀和结垢的监测 530

3.2 微生物腐蚀的监测 533

3.3 容器非金属衬里层的检查 536

4.1 腐蚀监测在化学工业中的应用 539

3.4 应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳的监测 539

4.腐蚀监测的应用实例 539

4.2 腐蚀监测在各种水系统中的应用 544

4.3 酰洗工作中的腐蚀监测 546

4.4 腐蚀监测技术在缓蚀剂筛选工作中的应用 546

4.5 腐蚀监测在石油工业中的应用 547

参考文献 549

1.1 统计分析方法和腐蚀试验数据处理 550

1.2 讨论的范围 550

1.概述 550

第8章 腐蚀试验数据的统计分析方法 550

2.试验数据的表示法 551

2.1 误差 551

2.2 计算中误差的传递 551

2.3 腐蚀现象中的概率分布 552

2.4 标准偏差 553

2.5 平均值和包括平均值真值的极限——置信范围 554

2.6 概率曲线 555

2.7 曲线拟合法 558

2.8 用于试验数据处理的两个计算机程序 565

3.试验数据的比较 570

3.1 平均值的比较 570

3.2 在概率曲线上数据的比较 572

4.试验数据影响因素的判别 574

4.1 差方分析 574

5.腐蚀试验的设计 585

5.1 随机排列区组设计 588

5.2 析因试验安排 588

5.3 试样的数量 590

参考文献 594