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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