绪论 1
0.1 金属腐蚀的基本概念 1
0.2 金属腐蚀的危害 1
0.3 金属腐蚀分类 2
0.4 金属腐蚀与防护的研究内容 3
0.5 金属腐蚀速度的表示方法 4
0.5.1 失重法和增重法 4
0.5.2 深度法 5
0.5.3 滴定法 5
0.5.4 以电流密度表示腐蚀速度 5
0.5.5 机械性能指标 6
0.5.6 电阻性能指标 6
第一篇 高温腐蚀 9
第1章 金属高温腐蚀 9
1.1 概述 9
1.2 高温腐蚀理论 10
1.2.1 高温氧化 10
1.2.2 高温腐蚀锈皮的形成 12
1.2.3 合金的高温腐蚀 14
1.3 金属与合金的高温抗蚀性 15
1.3.1 高温抗蚀锈皮 15
1.3.2 金属抗高温腐蚀合金化 15
1.3.3 Fe基合金的高温抗蚀性 16
1.3.4 Ni基合金的高温抗氧化性 17
1.3.5 合金元素对Fe基、Ni基合金高温抗氧化性的影响 18
1.3.6 抗高温腐蚀合金的设计 18
1.4 各种介质条件下的高温腐蚀 19
1.4.1 气态介质对合金的腐蚀 19
1.4.2 液态介质对合金的腐蚀 20
1.4.3 固态介质对合金的腐蚀 22
1.4.4 燃气轮机部件的热腐蚀 23
1.4.5 热腐蚀过程中的氧化皮熔化机理 24
1.5 金属高温腐蚀的防护 24
1.5.1 金属材料的正确选择与使用 24
1.5.2 环境介质的选择与控制 25
1.5.3 高温预氧化处理 25
1.5.4 抗高温腐蚀防护层 26
思考题 29
第二篇 腐蚀电化学基础 33
第2章 金属腐蚀的电化学基础 33
2.1 腐蚀原电池 33
2.1.1 原电池 33
2.1.2 腐蚀原电池的工作过程 34
2.1.3 金属腐蚀原电池的种类 34
2.1.4 腐蚀过程的基本特点 36
2.2 电极与电极电位 36
2.2.1 电极 36
2.2.2 电极电位 36
2.3 电极电位E-pH图 38
2.3.1 Fe-H2O体系的理论电位E-pH图的理论分析 39
2.3.2 Fe-H2O体系电位E-pH图的绘制 40
2.3.3 Fe-H2O体系E-pH图在腐蚀防护研究中的应用 41
2.3.4 E-pH图的局限性 42
2.4 腐蚀电极的极化 43
2.4.1 腐蚀原电池的极化 43
2.4.2 极化原因 44
2.4.3 过电位 45
2.4.4 极化曲线及其测量 48
2.4.5 腐蚀电极 49
2.5 电化学腐蚀的阴极过程 51
2.5.1 析氢去极化腐蚀 51
2.5.2 吸氧去极化腐蚀 52
2.5.3 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 53
2.6 金属的钝化 54
2.6.1 钝化作用 54
2.6.2 钝化的原因 54
2.6.3 钝化曲线的特征 54
思考题 55
第三篇 大气及海洋环境中的腐蚀 59
第3章 大气腐蚀 59
3.1 大气腐蚀概述 59
3.1.1 大气腐蚀的含义 59
3.1.2 大气腐蚀环境分类 59
3.1.3 大气腐蚀电化学过程 62
3.1.4 大气腐蚀的主要破坏形态 63
3.1.5 大气腐蚀的影响因素 64
3.2 材料的大气腐蚀特征与耐候性 67
3.2.1 碳钢和低合金钢的大气腐蚀 67
3.2.2 不锈钢的大气腐蚀 68
3.2.3 铝及铝合金的大气腐蚀 69
3.2.4 铜及铜合金的大气腐蚀 69
思考题 70
第4章 海水腐蚀 71
4.1 概述 71
4.2 海水腐蚀及影响因素 71
4.2.1 海水腐蚀机理 71
4.2.2 海水腐蚀的影响因素 73
4.2.3 海洋环境中的腐蚀特点 80
思考题 83
第5章 船舶的海洋环境腐蚀 84
5.1 船体的腐蚀 84
5.1.1 水下及水线区船体的腐蚀 84
5.1.2 水上船体结构的腐蚀 87
5.2 船体内部结构的腐蚀 87
5.3 不同类型船舶的腐蚀规律 89
5.3.1 A型船的腐蚀 89
5.3.2 B型船的腐蚀 90
5.4 船舶腐蚀的原因分析 91
5.4.1 造船材料 91
5.4.2 船舶防腐蚀保护 92
5.4.3 船舶防腐蚀结构设计 92
5.4.4 船舶制造与修理 93
5.4.5 使用管理 93
5.5 船体的异常腐蚀：电腐蚀 94
思考题 95
第四篇 局部腐蚀 99
第6章 电偶腐蚀 99
6.1 电偶腐蚀概述 99
6.2 电偶序与电偶腐蚀效应 100
6.2.1 电偶序 100
6.2.2 电偶腐蚀效应 101
6.3 电偶腐蚀的影响因素 102
6.3.1 材料的影响 102
6.3.2 阴、阳极面积比的影响 102
6.3.3 介质的影响 103
6.4 电偶腐蚀的控制措施 104
思考题 104
第7章 点腐蚀 105
7.1 概述 105
7.2 点蚀的影响因素 106
7.2.1 环境因素 106
7.2.2 材料因素 110
7.3 点蚀机理 115
7.3.1 点蚀的萌生 115
7.3.2 点蚀的发展 118
思考题 120
第8章 缝隙腐蚀 121
8.1 概述 121
8.2 缝隙腐蚀的影响因素 123
8.2.1 缝隙的几何因素 123
8.2.2 环境因素 123
8.2.3 材料因素 126
8.3 缝隙腐蚀机理 127
8.3.1 浓差电池机理 127
8.3.2 一元化机理 129
8.3.3 丝状腐蚀 131
8.4 缝隙腐蚀的控制 133
8.4.1 改进设计和改善运行条件 133
8.4.2 合理选择耐蚀材料 134
思考题 134
第9章 晶间腐蚀 135
9.1 概述 135
9.2 晶间腐蚀理论 136
9.2.1 贫乏理论 137
9.2.2 亚稳沉淀相理论 138
9.2.3 亚稳相溶解理论 138
9.2.4 应力理论 140
9.2.5 沉淀相形貌理论 140
9.2.6 腐蚀电化学理论 141
9.3 晶间腐蚀的影响因素 142
9.3.1 冶金因素 142
9.3.2 加工工艺 147
9.3.3 环境因素 148
9.4 晶间腐蚀的防止措施 148
9.4.1 奥氏体不锈钢晶间腐蚀的防止措施 148
9.4.2 铁素体不锈钢晶间腐蚀的防止措施 149
9.4.3 其他合金晶间腐蚀的防止措施 149
思考题 150
第10章 选择性腐蚀 151
10.1 概述 151
10.1.1 介质条件和破坏形式 151
10.1.2 水溶液中的选择性腐蚀 152
10.1.3 高温条件下的选择性腐蚀 154
10.2 选择性腐蚀的影响因素 155
10.2.1 合金成分 155
10.2.2 组织和热处理 155
10.2.3 介质 156
10.2.4 温度 157
10.3 选择性腐蚀机理 157
10.3.1 再沉积理论 157
10.3.2 选择溶解理论 158
10.4 选择性腐蚀的控制 160
10.4.1 控制合金成分 160
10.4.2 热处理和组织控制 162
10.4.3 介质处理 163
思考题 163
第11章 微生物腐蚀 164
11.1 概述 164
11.2 硫酸盐还原菌腐蚀 164
11.2.1 腐蚀机制 164
11.2.2 腐蚀控制 165
11.3 海洋微生物腐蚀机理 166
思考题 167
第12章 应力作用下的腐蚀 168
12.1 概述 168
12.2 应力腐蚀的特征 169
12.2.1 力学特征 169
12.2.2 环境特性 170
12.2.3 材料学特征 171
12.2.4 应力腐蚀裂纹扩展特征 172
12.2.5 应力腐蚀破坏的形态学特征 173
12.3 应力腐蚀的机理 174
12.3.1 电化学快速溶解理论 174
12.3.2 滑移-溶解-断裂机理（膜破裂理论） 175
12.3.3 闭塞电池腐蚀理论 176
12.3.4 应力吸附理论 176
12.3.5 氢脆理论 176
12.4 应力腐蚀的影响因素 176
12.4.1 冶金因素 176
12.4.2 应力因素 176
12.4.3 环境因素 177
12.5 应力腐蚀的控制措施 178
12.5.1 降低和消除应力 178
12.5.2 控制环境 178
12.5.3 正确选择材料 178
思考题 178
第五篇 金属材料的耐蚀性 181
第13章 金属与合金的耐蚀理论 181
13.1 腐蚀热力学 181
13.2 耐蚀合金化途径 183
13.2.1 提高金属热力学稳定性 183
13.2.2 抑制腐蚀的阴极过程 183
13.2.3 抑制腐蚀的阳极过程 184
13.2.4 增加金属表面电阻 185
13.3 合金元素与耐蚀性 186
13.3.1 合金元素对阳极极化特征的影响 186
13.3.2 合金元素对阴极极化的影响 187
13.3.3 主要合金元素对金属耐蚀性的影响 189
13.3.4 金属表面合金化 193
13.4 纯净度与耐蚀性 196
13.4.1 杂质对钢铁耐蚀性的影响 196
13.4.2 杂质对有色金属耐蚀性的影响 198
13.4.3 纯净度与耐蚀性 199
13.5 表面与耐蚀性 201
13.5.1 表面膜特征理论 201
思考题 203
第14章 碳钢和低合金钢的耐蚀性 204
14.1 碳钢的耐蚀性 204
14.1.1 冶金因素的影响 204
14.1.2 自然环境中的耐蚀性 206
14.2 低合金钢的耐海水腐蚀性 208
14.2.1 合金元素的影响 208
14.2.2 国内外耐海水腐蚀钢 210
14.2.3 耐海水腐蚀钢的耐蚀性 213
思考题 217
第15章 不锈钢的耐蚀性 218
15.1 马氏体不锈钢 218
15.1.1 概述 218
15.1.2 马氏体不锈钢的耐蚀性 219
15.1.3 典型钢种的耐蚀性 220
15.2 铁素体不锈钢 221
15.2.1 概述 221
15.2.2 普通铁素体不锈钢的成分、组织 221
15.2.3 普通铁素体不锈钢的耐蚀性能 222
15.2.4 高纯高铬铁素体不锈钢 223
15.2.5 典型钢种的耐蚀性 224
15.3 奥氏体不锈钢 224
15.3.1 概述 224
15.3.2 奥氏体不锈钢耐均匀腐蚀性能 225
15.3.3 奥氏体不锈钢耐点腐蚀性能 226
15.3.4 奥氏体不锈钢耐缝隙腐蚀性能 228
15.3.5 奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性能 229
15.3.6 奥氏体不锈钢耐应力腐蚀开裂性能 230
15.4 双相不锈钢 231
15.4.1 概述 231
15.4.2 合金元素与相组织对双相不锈钢耐蚀性的影响 232
15.4.3 典型双相不锈钢牌号及其耐蚀性 234
15.4.4 双相不锈钢的主要应用 235
15.5 不锈钢的海水腐蚀 235
思考题 237
第16章 有色金属的耐蚀性 238
16.1 铝及铝合金 238
16.1.1 概述 238
16.1.2 铝及铝合金的腐蚀行为 238
16.1.3 铝及铝合金的耐蚀性 242
16.2 铜及铜合金 247
16.2.1 概述 247
16.2.2 铜及铜合金的腐蚀行为 248
16.2.3 铜及铜合金的耐蚀性 251
16.3 钛及钛合金 256
16.3.1 概述 256
16.3.2 钛及合金的腐蚀行为 256
16.3.3 钛合金的耐蚀性 259
思考题 259
第六篇 防腐蚀技术 263
第17章 金属的缓蚀 263
17.1 引言 263
17.1.1 缓蚀作用 263
17.1.2 缓蚀效率 263
17.1.3 协同效应与拮抗效应 264
17.2 缓蚀剂的分类 264
17.3 缓蚀剂的作用机理 266
17.3.1 氧化膜型缓蚀剂的作用机理 266
17.3.2 沉淀膜型缓蚀剂的作用机理 267
17.3.3 吸附膜型缓蚀剂的作用机理 268
17.4 缓蚀作用的影响因素 270
17.4.1 浓度的影响 270
17.4.2 温度的影响 271
17.4.3 流动速度的影响 271
17.5 缓蚀剂的应用 272
17.5.1 缓蚀剂的适用条件 272
17.5.2 缓蚀剂的应用实例 274
思考题 277
第18章 阴极保护 278
18.1 概述 278
18.2 阴极保护的基本原理 278
18.3 阴极保护的基本控制参数 280
18.3.1 最小保护电位 280
18.3.2 最小保护电流密度 281
18.4 牺牲阳极阴极保护 282
18.4.1 牺牲阳极材料 282
18.4.2 牺牲阳极在船舶上的应用 283
18.5 外加电流阴极保护 286
18.5.1 外加电流阴极保护系统的基本组成 286
18.5.2 船用外加电流阴极保护系统 288
18.6 阴极保护的应用 290
思考题 292
第19章 金属表面的涂覆保护 293
19.1 概述 293
19.2 金属覆盖层 293
19.2.1 钢板镀锌及其合金技术 294
19.2.2 钢板镀铝及其合金技术 297
19.2.3 钢板镀锡技术 299
19.3 非金属覆盖层 299
19.3.1 钢铁表面的氧化膜层 299
19.3.2 有机涂层钢板 301
19.4 暂时性保护 304
19.4.1 防锈水 304
19.4.2 防锈油 305
19.4.3 气相缓蚀剂 306
19.4.4 可剥性塑料 307
19.4.5 环境控制 308
19.4.6 几种暂时性防锈方法的比较 308
思考题 309
第20章 阳极保护 310
20.1 概述 310
20.2 阳极保护的基本原理 310
20.3 阳极保护的主要参数 311
20.3.1 致钝电流密度 311
20.3.2 维钝电流密度 312
20.3.3 钝化区电位范围 312
20.3.4 最佳保护电位 314
20.4 阳极保护的应用 315
思考题 315
主要参考书目 316
后记 318