第一章 绪论 1
§1-1 腐蚀的基本概念 1
目录 1
§1-2 研究金属腐蚀的重要意义 2
§1-3 腐蚀科学技术的发展简史 3
§1-4 腐蚀的分类 4
一、腐蚀的分类方法 4
二、按腐蚀环境分类 5
三、按腐蚀机理分类 5
四、按腐蚀形态分类 7
§1-5 金属腐蚀速度的表示法 8
一、失重法和增重法 8
二、深度法 9
三、容量法 10
四、以电流密度表示腐蚀速度 10
习题 11
思考题 11
第二章 腐蚀热力学 12
§2-1 腐蚀倾向的热力学判据 12
§2-2 电化学腐蚀倾向的判断和电动序 15
§2-3 电位－pH图 20
一、电位－pH图原理 20
二、电位－pH图的绘制 22
三、电位－pH图的应用 25
四、理论电位－pH图的局限性 27
§2-4 腐蚀电池及其工作历程 27
一、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 27
二、金属腐蚀的电化学历程 29
三、电化学腐蚀的次生过程 30
§2-5 腐蚀电池的类型 31
一、宏观腐蚀电池 31
二、微观腐蚀电池 33
三、亚微观腐蚀电池 34
思考题 35
习题 35
第三章 电化学腐蚀动力学 38
§3-1 腐蚀电池的电极过程 38
一、阳极过程 38
二、阴极过程 39
§3-2 腐蚀速度与极化作用 40
一、腐蚀电池的极化现象 41
二、阳极极化 41
三、阴极极化 42
§3-3 腐蚀极化图及混合电位理论 43
一、腐蚀极化图 43
二、混合电位理论 44
三、腐蚀极化图的应用 44
四、腐蚀极化图的实验测定 49
§3-4 活化极化控制下的腐蚀动力学方程式 50
一、单电极反应的电化学极化方程式 51
二、活化极化控制下的腐蚀速度表达式 53
三、活化极化控制下腐蚀金属的极化曲线 54
§3-5 浓差极化控制下的腐蚀动力学方程式 56
一、稳态扩散方程式 56
二、浓差极化控制下的腐蚀速度表达式 57
三、浓差极化控制下腐蚀金属的极化曲线 58
§3-6 腐蚀速度的电化学测定方法 58
一、塔费尔直线外推法 59
二、线性极化法 60
三、三点法 63
§3-7 混合电位理论的应用 64
一、腐蚀电位 64
二、多种阴极去极化反应的腐蚀行为 66
三、多电极体系的腐蚀行为 67
四、差异效应 68
习题 70
思考题 70
第四章 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 72
§4-1 析氢腐蚀 72
一、析氢腐蚀的必要条件 72
二、析氢过电位 72
三、析氢腐蚀的控制过程 75
四、减小析氢腐蚀的途径 77
§4-2 吸氧腐蚀 77
一、吸氧腐蚀的必要条件 77
二、氧的阴极还原过程及其过电位 78
三、吸氧腐蚀的控制过程及特点 80
四、影响吸氧腐蚀的因素 82
思考题 84
习题 84
五、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 84
第五章 金属的钝化 85
§5-1 钝化现象与阳极钝化 85
一、钝化现象 85
二、阳极钝化 86
§5-2 金属的自钝化 88
§5-3 钝化理论 91
一、成相膜理论 91
二、吸附理论 93
三、两种理论的比较 94
思考题 94
习题 94
第六章 局部腐蚀 96
§6-1 局部腐蚀与全面腐蚀的比较 96
§6-2 电偶腐蚀 97
一、电偶腐蚀的推动力与电偶序 98
二、电偶电流与电偶腐蚀效应 100
三、影响电偶腐蚀的因素 101
四、控制电偶腐蚀的措施 103
§6-3 点蚀 103
一、点蚀的形貌特征及产生条件 103
二、点蚀的电化学特性 104
三、点蚀机理 106
四、影响点蚀的因素和防止措施 107
五、点蚀的试验方法 109
§6-4 缝隙腐蚀 110
一、缝隙腐蚀产生的条件 110
二、缝隙腐蚀机理 110
三、缝隙腐蚀与点蚀的比较 112
四、影响因素及防止措施 112
§6-5 丝状腐蚀 113
一、丝状腐蚀特征 113
二、丝状腐蚀机理 114
三、影响因素和防止措施 115
§6-6 晶间腐蚀 115
一、晶间腐蚀的形态及产生条件 115
二、晶间腐蚀机理 116
三、焊缝腐蚀和刀线腐蚀 118
四、晶间腐蚀敏感性的评定方法 119
§6-7 选择性腐蚀 120
一、黄铜脱锌 121
二、石墨化腐蚀 122
思考题 122
习题 123
第七章 应力作用下的腐蚀 124
§7-1 应力腐蚀断裂 124
一、应力腐蚀断裂产生的条件及特征 124
二、应力腐蚀断裂机理 126
三、防止应力腐蚀断裂的措施 130
四、应力腐蚀试验方法 131
§7-2 金属的氢脆和氢损伤 135
一、氢的来源及在金属中的存在形式 136
二、氢的传输 137
三、氢脆和氢损伤的类型 138
四、氢脆机理 141
五、减小氢脆敏感性的途径 143
§7-3 腐蚀疲劳 144
§7-4 磨损腐蚀 147
思考题 149
习题 150
第八章 金属在自然环境中的腐蚀 151
§8-1 大气腐蚀 151
一、大气腐蚀类型 151
二、大气腐蚀过程和机理 152
三、影响大气腐蚀的主要因素 159
四、防止大气腐蚀的措施 164
§8-2 海水腐蚀 166
一、海水腐蚀的特征 166
二、影响海水腐蚀的因素 167
三、防止海水腐蚀的措施 168
§8-3 土壤腐蚀 169
一、土壤腐蚀的电极过程及控制因素 170
二、土壤腐蚀的类型 170
三、土壤腐蚀的影响因素及防止措施 172
思考题 173
习题 174
第九章 高温腐蚀 175
§9-1 高温腐蚀的分类和重要意义 175
一、高温腐蚀的分类 175
二、研究高温腐蚀的重要意义 175
一、高温氧化的可能性与方向性 176
§9-2 金属高温氧化的热力学判据 176
二、金属氧化物的高温稳定性 178
§9-3 金属氧化膜的结构和性质 178
一、金属氧化膜的结构类型 178
二、金属氧化膜的晶体结构 180
三、金属氧化膜的完整性和保护性 181
§9-4 金属氧化的动力学和机理 183
一、金属高温氧化的基本过程 183
二、金属氧化的动力学规律 185
三、金属氧化机理 186
§9-5 影响金属氧化速度的因素 191
一、温度的影响 191
二、氧压的影响 192
三、气体介质的影响 193
§9-6 合金的氧化 194
一、合金氧化的特点和类型 194
二、提高合金抗氧化的可能途径 197
三、铁和耐热合金钢的抗氧化性能 199
四、镍基高温合金的抗氧化性 200
思考题 203
习题 203
第十章 金属材料的耐蚀性 205
§10-1金属耐腐蚀合金化原理 205
一、利用合金化提高金属耐蚀性的途径 205
二、金属耐蚀合金化机理 207
§10-2铁和钢的耐蚀性 211
一、铁的耐蚀性 211
二、碳钢的耐蚀性 213
三、低合金钢的耐蚀性 213
§10-3不锈钢的耐蚀性 214
一、不锈钢的种类及一般耐蚀性 214
二、不锈钢的晶间腐蚀 217
三、不锈钢的应力腐蚀断裂 217
四、不锈钢的点蚀和缝隙腐蚀 218
§10-4铜及铜合金的耐蚀性 219
一、铜的耐蚀性特点 219
二、黄铜的耐蚀性 219
三、青铜的耐蚀性 221
四、白铜的耐蚀性 222
§10-5镍及其合金的耐蚀性 222
一、镍的耐蚀性特点 222
二、镍基合金中主要合金元素对耐蚀性的影响 223
三、Ni-Cu合金的耐蚀性 223
四、Ni-Cr合金的耐蚀性 223
五、Ni-Mo和Ni-Cr-Mo合金的耐蚀性 224
§10-6铝及铝合金的耐蚀性 224
一、纯铝的耐蚀性特点 224
二、铝合金的耐蚀性 225
一、镁的耐蚀性特点 228
§10-7镁及镁合金的耐蚀性 228
二、镁合金的耐蚀性 229
§10-8钛及钛合金的耐蚀性 230
一、钛的耐蚀性特点 230
二、钛及钛合金的几种局部腐蚀形态 231
三、耐蚀钛合金 232
思考题 233
一、正确选用金属材料和加工工艺 234
§11-1正确选用金属材料和合理设计金属结构 234
第十一章 腐蚀控制方法 234
二、合理设计金属结构 235
§11-2缓蚀剂 236
一、概述 236
二、缓蚀剂的分类 236
三、缓蚀剂的作用机理 238
四、缓蚀剂的选择和应用 244
一、阴极保护 245
§11-3电化学保护 245
二、阳极保护 246
§11-4表面保护覆盖层 249
一、金属覆盖层 250
二、非金属覆盖层 251
思考题 253
习题 253
附表 255
附表1常用物理常数 255
附表2常用的SI单位及其换算关系 255
附表3腐蚀速率单位换算因子 256
附表4常用金属的原子量、化合价和密度 256
附表5一些物质的标准摩尔生成自由能△G？，？ 257
附表625℃某些金属／水溶液体系的Tafe1常数Ъ和交换电流i° 258
附表725℃某些参比电极的电位 259
附表8与饱和溶液平衡的空气相对湿度（20℃） 259
附表10一些常用的去除金属上腐蚀产物的溶液 260
附表9几种常用的腐蚀介质 260
附录 262
附录1 铝的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 262
附录2 镁的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 263
附录3 钛的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 264
附录4 铁的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 265
附录5 镍的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 265
附录6 铬的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 266
附录7 锌的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 267
附录8 镉的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 268
附录9 锡的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 268
附录10 铅的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 269
附录11 铜的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 270
附录12 银的电位－pH图及在各种环境中的耐蚀性 271
参考文献 272