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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