金屬腐蝕學

1989年在張文奇和朱日彰教授的關懷和親自主持下，《金屬腐蝕學》（第1版）編寫完成。出版后受到各方面的歡迎，並榮獲1992年國家教委全國優秀教材獎。我們對這兩位教授深表懷念與感謝。

經過10年的教學實踐，我們認為有必要對該書進行修訂，補充近年來國內外在這一領域中的新進展，尤其是要充分反映我國在腐蝕學科領域的科研成果，使本書更具有先進性、科學性和實用性。

本書強調基本理論，同時注意到這些基本理論的實際應用，也注意到教學的適用性，為此我們在各章後面補充了思考題，這不僅便於學生學習，也有助於加深理解。

目錄

1緒論

1.1引言

1.2金屬腐蝕的定義

1.3金屬腐蝕科學在發展國民經濟中的意義

1.4金屬腐蝕科學技術的發展簡史

1.5金屬腐蝕的分類

1.6金屬腐蝕學課程的內容

思考題

2金屬的高溫腐蝕

2.1高溫腐蝕熱力學

2.1.1金屬在單一氣體中腐蝕的熱力學

2.1.2氧化物固相的穩定性

2.1.3金屬在混合氣氛中的優勢區相圖

2.2金屬氧化物的結構及性質

2.2.1氧化物的結構與缺陷

2.2.2與缺陷相關的氧化物的性質

2.3金屬氧化過程的動力學

2.3.1金屬氧化的恆溫動力學曲線

2.3.2薄氧化膜的生長

2.3.3厚氧化膜的生長

2.3.4氧化膜中的應力與應力鬆弛

2.4合金的氧化

2.4.1合金的選擇氧化

2.4.2合金的內氧化及外氧化

2.4.3摻雜對合金氧化的作用

2.4.4活性元素效應

2.5其它類型的金屬高溫腐蝕

2.5.1金屬的高溫硫化

2.5.2金屬在O－S體系中的高溫腐蝕

2.5.3金屬的熱腐蝕

2.5.4金屬的碳化

思考題

3金屬腐蝕電化學理論基礎

3.1金屬腐蝕熱力學

3.1.1自然環境中金屬的不穩定性

3.1.2腐蝕過程的自發性判據

3.1.3電化學電位和電動序

3.1.4界面結構和性質

3.1.5腐蝕電池

3.1.6腐蝕形態與分類

3.1.7電位pH圖原理

3.1.8電位－pH圖在腐蝕研究中的應用與其局限性

3.2金屬腐蝕動力學

3.2.1電化學腐蝕速度和腐蝕速度

3.2.2極化與混合電位理論

3.2.3腐蝕極化圖及其應用

3.2.4極化控制下的腐蝕動力學方程

3.2.5腐蝕過程中的陰極反應

3.2.6腐蝕過程中的陽極溶解反應

3.2.7均勻腐蝕動力學

3.2.8局部腐蝕及其動力學

3.3金屬的鈍化

3.3.1鈍化現象

3.3.2鈍化膜

3.3.3金屬的自鈍化

3.3.4鈍化理論

思考題

4局部腐蝕

4.1點腐蝕

4.1.1點腐蝕的形貌與特徵

4.1.2點腐蝕機理

4.1.3影響點蝕的因素

4.1.4防止點蝕的措施

4.2縫隙腐蝕

4.2.1縫隙腐蝕的特徵

4.2.2縫隙腐蝕機理

4.2.3影響縫隙腐蝕的因素

4.2.4防止縫隙腐蝕的措施

4.2.5絲狀腐蝕――縫隙腐蝕的一種特殊形式

4.3電偶腐蝕

4.3.1電動序和電偶序

4.3.2電偶電流及電偶腐蝕效應

4.3.3影響電偶腐蝕的因素

4.3.4防止電偶腐蝕的措施

4.4晶間腐蝕

4.4.1晶間腐蝕的機理

4.4.2影響晶間腐蝕的因素

4.4.3防止晶間腐蝕的措施

4.4.4不鏽鋼焊縫的晶間腐蝕

4.5選擇性腐蝕

4.5.1黃銅脫鋅

4.5.2石墨化腐蝕

4.5.3其它合金系的選擇性腐蝕

思考題

5應力作用下的腐蝕

5.1應力腐蝕斷裂

5.1.1應力腐蝕斷裂的特徵

5.1.2應力腐蝕斷裂的影響因素

5.1.3應力腐蝕機理

5.1.4奧氏體不鏽鋼的氯化物應力腐蝕斷裂

5.1.5碳鋼、低合金鋼的應力腐蝕斷裂

5.1.6鋁合金的應力腐蝕斷裂

5.1.7銅合金的應力腐蝕斷裂

5.1.8防止應力腐蝕斷裂的措施

5.2氫致開裂

5.2.1氫在金屬中的行為

5.2.2不可逆氫脆

5.2.3可逆氫脆

5.2.4減少氫脆敏感性的途徑

5.3腐蝕疲勞

5.3.1疲勞的概念

5.3.2腐蝕疲勞的特點

5.3.3影響腐蝕疲勞的因素

5.3.4腐蝕疲勞裂紋擴展規律

5.3.5腐蝕疲勞的機理

5.3.6防止腐蝕疲勞的措施

5.4與磨損有關的腐蝕

5.4.1沖刷腐蝕

5.4.2腐蝕磨損

思考題

6自然環境中的腐蝕

6.1大氣腐蝕

6.1.1大氣腐蝕的特徵

6.1.2大氣腐蝕的影響因素

6.1.3金屬在大氣中的耐蝕性

6.1.4防止大氣腐蝕的措施

6.2土壤腐蝕

6.2.1土壤腐蝕的特徵

6.2.2土壤腐蝕的影響因素

6.2.3金屬在土壤中的耐蝕性

6.2.4防止土壤腐蝕的措施

6.3淡水和海水腐蝕

6.3.1淡水腐蝕

6.3.2海水腐蝕

6.3.3金屬在海水中的耐蝕性

6.3.4防止海水腐蝕的措施

6.4微生物腐蝕

6.4.1微生物腐蝕的特徵

6.4.2與腐蝕有關的主要微生物

6.4.3防止微生物腐蝕的措施

思考題

7工業介質中的腐蝕與防護

7.1酸、鹼、鹽介質中的腐蝕

7.1.1酸溶液中的腐蝕

7.1.2鹼溶液中的腐蝕

7.1.3金屬在鹽類水溶液中的腐蝕

7.2工業水腐蝕

7.2.1冷卻水腐蝕

7.2.2高溫高壓水腐蝕

7.3熔鹽腐蝕

7.3.1熔鹽腐蝕的特徵

7.3.2金屬在熔鹽中的耐蝕性

7.4液態金屬腐蝕

7.4.1液態金屬腐蝕的特徵

7.4.2金屬材料在液態金屬中的耐蝕性

思考題

8金屬材料的耐蝕性能

8.1純金屬的耐蝕性

8.1.1純金屬的熱力學穩定性

8.1.2金屬的耐蝕性與元素周期表

8.2提高金屬材料耐蝕性的合金化途徑

8.2.1金屬耐蝕合金化的電化學原理

8.2.2增加金屬的熱力學穩定性

8.2.3阻滯陰極過程

8.2.4阻滯陽極過程

8.2.5增大腐蝕體系電阻

8.3鐵的耐蝕性

8.3.1鐵的電化學性質

8.3.2鐵的耐蝕性

8.3.3鐵在各種電解質中的腐蝕

8.4鑄鐵的耐蝕性及其應用

8.4.1高合金鑄鐵的耐蝕性

8.4.2低合金鑄鐵的耐蝕性

8.5碳鋼和低合金鋼的耐蝕性

8.5.1碳鋼的耐蝕性

8.5.2低合金鋼的耐蝕性

8.6不鏽鋼

8.6.1不鏽鋼的成分與組織結構

8.6.2不鏽鋼的耐蝕性

8.6.3鉻不鏽鋼

8.6.4高純高鉻鐵素體不鏽鋼

8.6.5奧氏體不鏽鋼

8.6.6奧氏體－鐵素體雙相不鏽鋼

8.6.7沉澱硬化不鏽鋼

8.7耐熱鋼及耐熱合金

8.7.1耐熱鑄鐵

8.7.2耐熱鋼

8.7.3高溫合金

8.7.4鑽基高溫合金

8.7.5新型高溫材料

8.8鎳、鑽、鉻及其合金

8.8.1鎳及其合金

8.8.2鈷及其合金

8.8.3鉻及其合金

8.9銅及其合金

8.9.1純銅

8.9.2青銅

8.9.3黃銅

8.10輕金屬及其合金

8.10.1鋁及其合金

8.10.2鎂及其合金

8.10.3鈹及其合金

8.11鈦、鋯、鉿及其合金

8.11.1鈦及其合金

8.11.2鋯

8.11.3鉿

8.12鉛、錫、鋅、鎘的耐蝕性及其應用

8.12.1鉛

8.12.2錫

8.12.3鋅

8.12.4鎘

8.13貴金屬

8.13.1銀

8.13.2金

8.13.3鉑

8.13.4鈀

思考題

主要參考文獻