1低合金结构钢的腐蚀环境与腐蚀类型 1
1.1 自然腐蚀环境 1
1.1.1 大气腐蚀环境 1
1.1.2 土壤腐蚀环境 2
1.1.3 自然水腐蚀环境 4
1.2 工业腐蚀环境 6
1.2.1 石油工业腐蚀环境 6
1.2.2 化学工业腐蚀环境 7
1.2.3 核电工业腐蚀环境 7
1.3 实验室模拟与加速腐蚀试验环境 8
1.3.1 模拟气氛腐蚀试验 8
1.3.2 模拟干湿交替腐蚀试验 8
1.3.3 盐雾腐蚀试验 9
1.3.4 模拟海水腐蚀试验 10
1.3.5 模拟土壤腐蚀试验 10
1.4 低合金结构钢的腐蚀类型 12
1.4.1 全面腐蚀 12
1.4.2 电偶腐蚀 12
1.4.3 点蚀 13
1.4.4 缝隙腐蚀 14
1.4.5 应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳 15
1.5 小结 18
2低合金结构钢的腐蚀试验与评价 19
2.1 低合金结构钢均匀腐蚀试验与评价 19
2.1.1 试样与试验溶液 19
2.1.2 试验过程基本要求 20
2.1.3 试验评价 20
2.2 低合金结构钢宏观电化学腐蚀试验与评价 21
2.2.1 试验原理 21
2.2.2 试验过程基本要求 24
2.2.3 试验评价 24
2.3 局部腐蚀试验与评价 24
2.3.1 点蚀试验与评价 24
2.3.2 缝隙腐蚀试验与评价 25
2.3.3 电偶腐蚀试验与评价 28
2.3.4 晶间腐蚀试验与评价 30
2.4 应力—化学腐蚀试验与评价 31
2.4.1 应力腐蚀试验与评价 31
2.4.2 腐蚀疲劳试验与评价 34
2.5 小结 36
3低合金结构钢腐蚀试验与评价新技术 37
3.1 腐蚀微区形貌观察技术 37
3.1.1 数码相机 37
3.1.2 显微镜 37
3.1.3 电子显微镜 39
3.2 腐蚀微区物相分析技术 42
3.2.1 腐蚀产物宏观观察 43
3.2.2 腐蚀产物微观观察 44
3.2.3 腐蚀产物微观定量分析 44
3.3 腐蚀微区电化学测量技术 45
3.3.1 电流敏感度原子力显微镜技术 45
3.3.2 扫描开尔文探针测量技术 46
3.3.3 扫描振动电极技术 46
3.3.4 扫描电化学显微镜技术 48
3.3.5 局部交流阻抗测量 49
3.4 腐蚀大数据及其评价技术 53
3.4.1 “腐蚀大数据”理论与技术 53
3.4.2 “腐蚀大数据”评价案例 55
3.5 小结 57
参考文献 57
4低合金结构钢腐蚀的夹杂物起源 59
4.1 低合金结构钢表面腐蚀电池 59
4.1.1 低合金结构钢腐蚀的宏观原电池 59
4.1.2 低合金钢腐蚀的表面微电池 60
4.2 常见夹杂物诱发腐蚀的机理 61
4.2.1 MnS夹杂物诱发腐蚀的机理 62
4.2.2 A12O3夹杂物诱发腐蚀的机理 63
4.2.3 稀土改性夹杂物诱发腐蚀的机理 68
4.2.4 其他非金属夹杂物对低合金钢耐蚀性的影响 75
4.3 小结 79
参考文献 79
5低合金结构钢腐蚀的相电化学起源 81
5.1 低合金钢腐蚀相电化学起源的实验观察 82
5.1.1 珠光体与夹杂物协同腐蚀起源实验观察 82
5.1.2 不同珠光体含量对腐蚀起源影响的实验观察 84
5.1.3 珠光体与其他组织协同腐蚀起源的实验观察 88
5.2 低合金钢腐蚀起源的微区电化学特性 92
5.3 晶粒大小、取向和畸变与腐蚀起源 94
5.3.1 晶粒大小与腐蚀起源 94
5.3.2 晶粒取向与腐蚀起源 95
5.4 析出相大小与腐蚀起源 102
5.5 小结 105
参考文献 105
6低合金结构钢耐蚀性能的成分调控 107
6.1 基于物理冶金理论的耐蚀性能成分调控 107
6.1.1 合金元素对低合金结构钢耐蚀性能的作用 108
6.1.2 典型的低合金耐蚀钢 108
6.2 基于现场腐蚀暴晒试验的耐蚀性能成分调控 110
6.2.1 合金元素对海洋用钢全浸区腐蚀的影响规律 110
6.2.2 合金元素对海洋用钢潮差区腐蚀的影响规律 110
6.2.3 合金元素对海洋用钢飞溅区腐蚀的影响规律 111
6.3 基于室内腐蚀试验的耐蚀性能成分调控 113
6.3.1 耐候钢合金成分设计 113
6.3.2 耐候钢室内腐蚀试验 114
6.3.3 耐候钢室内腐蚀评价 117
6.4 基于腐蚀电化学的耐蚀性能成分调控 117
6.4.1 纯金属的热力学稳定性 117
6.4.2 影响纯金属耐蚀性的动力学因素 120
6.4.3 提高金属材料耐蚀性的成分调控原理和途径 120
6.5 小结 122
7低合金结构钢耐蚀性能的组织调控 124
7.1 低合金结构钢不同组织类型的腐蚀特性 124
7.1.1 低合金结构钢组织类型调控 124
7.1.2 低合金结构钢不同组织类型的腐蚀特性 129
7.2 低合金结构钢不同组织类型的电偶腐蚀试验 132
7.3 低合金结构钢组织腐蚀的微电池分析 135
7.4 低合金结构钢耐蚀性能组织调控原则 137
7.4.1 提高整体腐蚀电位，单一组织或减小微观组织间电位差 137
7.4.2 避免“大阴极小阳极”的微观组织 138
7.4.3 细化晶粒、小角度晶界设计，消除晶粒畸变和织构 138
7.5 小结 139
参考文献 139
8低合金结构钢耐蚀性能的表面调控 140
8.1 低合金结构钢表面氧化物和氧化膜 140
8.1.1 金属氧化物的晶体结构 140
8.1.2 低合金结构钢表面薄氧化膜的生长 142
8.2 耐候钢的锈层结构及保护性 144
8.3 低合金结构钢表面结构调控 146
8.4 低合金结构钢锈层的稳定化处理 148
8.4.1 低合金结构钢锈层的稳定化处理技术 149
8.4.2 低合金结构钢锈层的稳定化处理技术案例 149
8.5 小结 151
参考文献 152
9低合金结构钢焊缝的耐蚀性能调控 153
9.1 低合金结构钢焊缝组织与腐蚀相电化学起源 153
9.2 低合金结构钢焊缝应力腐蚀敏感性 155
9.3 低合金结构钢焊缝耐蚀性的成分调控 156
9.4 低合金结构钢焊缝耐蚀性的组织调控 157
9.4.1 试样准备与试验 157
9.4.2 试验结果与分析 158
9.5 小结 167
参考文献 167
10腐蚀环境与耐蚀低合金钢新品种 169
10.1 低合金结构钢构件的腐蚀环境分析 170
10.1.1 低合金结构钢构件的大气、土壤和水腐蚀环境分析 170
10.1.2 低合金结构钢构件的特殊腐蚀环境分析 171
10.2 低合金结构钢构件腐蚀局部环境和微型环境 172
10.3 低合金结构钢腐蚀进程中的腐蚀微环境变化 173
10.3.1 涂镀层下的腐蚀微环境变化 173
10.3.2 均匀腐蚀产物层下的腐蚀微环境变化 179
10.3.3 局部腐蚀类型的腐蚀微环境变化 181
10.4 耐蚀低合金钢新品种展望 183
10.5 小结 184