尤利格腐蝕手冊

腐蝕是指材料受環境的作用而發生的降解。本手冊是一本覆蓋整個腐蝕領域的方便的參考書，將許多廣泛分散在科技和工程文獻中的資料有效地集中在一起。全書共70章分成6篇，內容包括腐蝕科學及工程的基礎，各種非金屬、金屬的腐蝕特徵及其防護措施，各種耐蝕性評價、壽命預測和試驗方法，以及與高放核廢料有關的腐蝕問題的討論等。此外，本書還附有術語選編，以幫助讀者更確切地理解腐蝕領域相關專業術語。本書可供腐蝕領域的研究人員和工程技術人員閱讀，也可供從事材料研究、建築施工領域的專業人員參考。歡迎訂閱腐蝕和表面技術專業圖書。

中文版序言

譯者的話

英文版序言

英文版前言

第一篇腐蝕科學和工程基礎

第一章金屬腐蝕損失2

A?引言2

B?美國金屬腐蝕的經濟影響2

C?不同國家的腐蝕損失4

D?選擇腐蝕控制措施的損失6

E?引用文獻6

第二章腐蝕經濟學8

A?引言8

B?腐蝕——一個經濟問題8

C?符號和術語9

D?經濟分析方法10

E?折舊13

F?通用方程15

G?實際例子和應用16

H?引用文獻18

I?一般參考文獻18

第三章材料在環境中的壽命預測19

A?背景19

B?預測的範圍23

C? CBDA步驟①：定義環境28

D? CBDA步驟②：定義材料39

E? CBDA步驟③：定義模式（MDj）和

子模式（SDJ）41

F? CBDA步驟④：疊加45

G? CBDA步驟⑤：定義失效和行為級別45

H? CBDA步驟⑥：建立統計學框架49

I? CBDA步驟⑦：加速試驗54

J? CBDA步驟⑧：預測56

K? CBDA步驟⑨：監控、檢測和反饋59

L? CBDA步驟⑩：修正59

M?致謝59

N?引用文獻61

第四章估算腐蝕導致的管線失效的風險63

A?引言63

B?管線腐蝕的表徵63

C?腐蝕管線的抗壓能力64

D?腐蝕導致的失效概率65

E?維修對可靠性的影響65

F?維修計劃的應用67

G?總結68

H?引用文獻68

第五章防腐蝕設計70

A?引言70

B?與設計有關的腐蝕原因71

C?一般參考文獻78

第六章繪製布拜(Pourbaix)圖的簡化程序79

A?引言79

B?熱力學基礎79

C?圖的繪製81

D?布拜圖的應用86

E?引用文獻87

第七章多元系布拜圖88

A?引言88

B?應用吉布斯(Gibbs)能量最小化的

計算(法)89

C?水相中的附加元素90

D?金屬相中的附加元素93

E?結論97

F?致謝97

G?引用文獻97

第八章電偶腐蝕98

A?引言98

B?定義100

C?電偶腐蝕的因素100

D?材料因素101

E?環境因素104

F?極性逆轉108

G?防護措施108

H?電偶腐蝕的有利效應109

I?電偶腐蝕基礎110

J?引用文獻116

第九章鈍性120

A?引言120

B?鈍態對腐蝕控制技術的重要性120

C?定義120

D?腐蝕科學與工程121

E?利用鈍化控制腐蝕123

F?引用文獻123

第十章鈍態金屬的局部腐蝕125

A?引言125

B?表觀特點125

C?局部腐蝕的階段127

D?亞穩態點蝕：點蝕的發生和再鈍化128

E?蝕孔生長132

F?局部腐蝕的穩定性133

G?小結134

H?引用文獻134

第十一章應力腐蝕破裂138

A?引言138

B?SCC的環境條件141

C?應力在SCC中的作用143

D?SCC的防止與控制144

E?引用文獻147

第十二章氫致破裂和硫化物應力（腐蝕）

破裂149

A?引言149

B?氫致破裂150

C?硫化物應力破裂156

D?引用文獻157

第十三章腐蝕疲勞160

A?引言160

B?關於腐蝕疲勞機理160

C?腐蝕疲勞裂紋萌生162

D?腐蝕疲勞裂紋擴展164

E?引用文獻166

第十四章流動誘導腐蝕168

A?引言168

B?與腐蝕相關的流動基礎知識168

C?流動和溶液腐蝕間的關係172

D?流動誘導腐蝕的測試175

E?流動誘導腐蝕的控制176

F?符號177

G?引用文獻178

第十五章單相流和多相流中的沖刷腐蝕180

A?引言180

B?流動條件180

C?保護膜183

D?沖刷腐蝕速率183

E?沖刷和腐蝕的相對角色184

F?沖刷腐蝕機理185

G?沖刷腐蝕的識別和控制191

H?引用文獻196

第十六章金屬的氣體？固體顆粒沖蝕和

沖蝕？腐蝕199

A?引言199

B?延性材料的沖蝕機制199

C?金屬上脆性膜的沖蝕機制201

D?金屬的力學性能對沖蝕的影響202

E?鋼的沖蝕和腐蝕聯合作用204

F?金屬在高溫服役環境中的沖刷腐蝕207

G?引用文獻212

第十七章合金在高溫氣體中腐蝕產物穩定

性的熱化學判斷213

A?引言213

B?熱力學213

C?動力學217

D?計算機軟體218

E?小結219

F?致謝219

G?引用文獻219

第十八章大氣腐蝕220

A?引言220

B?大氣類型220

C?大氣腐蝕性圖220

D?大氣腐蝕的重要性和損失222

E?大氣腐蝕理論223

F?大氣腐蝕的重要參數224

G?大氣腐蝕性和腐蝕速率226

H?引用文獻231

I?一般參考文獻232

第十九章寒冷地區的大氣腐蝕233

A?引言233

B?溫度和可溶鹽的影響233

C?寒冷氣候區的定義233

D?北極區的氣候和腐蝕性研究234

E?近南極區的氣候變化和腐蝕性235

F?南極區的氣候和腐蝕性研究235

G?小結236

H?引用文獻236

第二十章土壤腐蝕238

A?引言238

B?土壤是什麼？239

C?安裝情況243

D?影響土壤腐蝕的因素244

E?野外觀察結果247

F?土壤的表徵248

G?風險評估模型249

H?土壤對陰極保護和塗層的影響249

I?小結250

J?引用文獻250

第二十一章材料的微生物降解的一般

過程253

A?引言253

B?微生物的多樣性254

C?微生物生物膜255

D?Koch假設259

E?材料降解過程259

F?防護措施260

G?結論260

H?致謝261

I?引用文獻261

第二十二章腐蝕概率和腐蝕數據的統計

評估265

A?引言265

B?腐蝕概率265

C?腐蝕中涉及的概率分佈類型267

D?極值分佈271

E?可靠性評估和概率分佈277

F?小結280

G?引用文獻280第二篇非金屬的腐蝕

第二十三章耐火材料與陶瓷的腐蝕284

A?引言284

B?工業耐火材料的腐蝕284

C?結構陶瓷的腐蝕291

D?腐蝕的防護293

E?引用文獻295

第二十四章玻璃的腐蝕297

A?引言297

B?玻璃的結構297

C?玻璃腐蝕機理299

D?玻璃成分對腐蝕動力學的作用301

E?表面改性301

F?表面層特性303

G?液體介質的作用303

H?玻璃的生物降解305

I?特殊玻璃成分及其應用306

J?改善玻璃表面穩定性的方法313

K?引用文獻313

第二十五章聚合物材料的微生物降解320

A?引言320

B?聚合物材料的應用320

C?聚合物表面上的生物膜321

D?降解過程321

E?降解機理323

F?降解方法330

G?生物殺滅劑的使用330

H?生物降解和健康330

I?結論331

J?致謝331

K?引用文獻331

第二十六章混凝土的耐久性337

A?引言337

B?由凍融循環引起的破壞337

C?由鹼？集料反應引起的破壞340

D?由於硫酸鹽腐蝕造成的破壞343

E?混凝土在海水中的破壞344

F?混凝土的碳化作用346

G?結論347

H?引用文獻348

I?一般參考文獻348

第二十七章混凝土的微生物腐蝕349

A?引言349

B?簡單的歷史回顧349

C?空氣污染350

D?混凝土的腐蝕350

E?微生物過程352

F?鋼筋的腐蝕357

G?防護措施357

H?結論357

I?致謝357

J?引用文獻357

第二十八章木材的微生物降解362

A?引言362

B?木材結構與化學362

C?木材微生物降解的重要條件363

D?棲息於木材的微生物及繁殖順序364

E?診斷腐爛366

F?進一步的詳細文獻369

G?引用文獻369

第二十九章化學藥劑用於防止木材降解370

A?引言370

B?北美現在使用的防腐劑370

C?加工374

D?標準375

E?推薦閱讀材料376

F?引用文獻376第三篇金屬的腐蝕

第三十章碳鋼的大氣腐蝕380

A?引言380

B?環境因素380

C?腐蝕產物膜384

D?腐蝕數據384

E?引用文獻389

第三十一章碳鋼在淡水中的腐蝕391

A?引言391

B?環境因子392

C?局部腐蝕398

D?引用文獻400

第三十二章碳鋼在海水中的腐蝕402

A?引言402

B?持續浸泡在海水中的腐蝕402

C?鋼樁的腐蝕405

D?流速的影響406

E?引用文獻407

第三十三章碳鋼在土壤中的腐蝕408

A?引言408

B?受擾動的土壤408

C?未受擾動的土壤411

D?引用文獻411

第三十四章鋼鐵的局部腐蝕412

A?一般特性412

B?宏電偶電池412

C?其他原因引起的局部腐蝕415

D?最大可能的腐蝕穿透速度416

E?引用文獻416

第三十五章耐候鋼418

A．耐候鋼的應用418

B．歷史418

C．合金元素421

D?腐蝕產物膜的監測422

E?設計參數424

F?採用裸露耐候鋼的準則424

G?引用文獻425

第三十六章混凝土中鋼筋的腐蝕427

A．混凝土鋼筋的腐蝕損失及其範圍427

B．混凝土中鋼筋的腐蝕原理427

C．氯化物的侵入與腐蝕428

D．水泥的碳化作用及後果429

E．混凝土腐蝕與腐蝕損傷的檢測方法429

F．腐蝕損傷的修復方法435

G．引用文獻439

H?一般參考文獻441

第三十七章奧氏體和鐵素體不鏽鋼442

A?不鏽鋼的發現442

B?鈍化狀態442

C?合金元素的作用443

D?新的鐵素體不鏽鋼461

E?小結473

F?致謝475

G?引用文獻475

附錄478

A?鉻及其合金的發現478

B?硫酸銅？硫酸試驗479

C?引用文獻479

第三十八章雙相不鏽鋼480

A?雙相不鏽鋼的定義480

B?歷史480

C?金相組織480

D?雙相系列中鋼的牌號481

E?力學和物理性能481

F?耐腐蝕性能484

G?雙相不鏽鋼的製造488

H?應用489

I?引用文獻491

第三十九章馬氏體不鏽鋼492

A?引言492

B?標準合金492

C?物理冶金494

D?沉澱硬化不鏽鋼495

E?耐蝕性能497

F?抗氧化/耐熱性499

G?典型應用500

H?引用文獻500

第四十章鋁與鋁合金501

A?鋁的性能與鋁合金501

B?鋁及鋁合金的腐蝕行為505

C?腐蝕的種類和形態512

D?冶金特徵對腐蝕性能的影響528

E?腐蝕的預防與保護530

F?致謝531

G?引用文獻532

第四十一章鈷合金534

A?引言534

B?耐磨損合金534

C?高溫合金537

D?耐水溶液腐蝕和耐磨損合金538

E?引用文獻542

合金牌號542

第四十二章銅與銅合金的腐蝕543

A?引言543

B?點蝕545

C?應力腐蝕破裂548

D?大氣腐蝕554

E?水中的腐蝕556

F?氣體中的腐蝕563

G?引用文獻565

第四十三章鉛和鉛合金573

A?引言573

B?腐蝕特性573

C?化學介質中的腐蝕576

D?電偶腐蝕579

E?機械和冶金因素579

F?大氣腐蝕589

G?防護措施591

H?鉛合金591

I?引用文獻593

第四十四章鎂及鎂合金594

A?鎂的生產和製造594

B?腐蝕的類型598

C?鎂合金體系的腐蝕特徵611

D?快速固化615

E?鎂的表面修飾616

F?致謝618

G?引用文獻618

第四十五章鎳和鎳合金622

A?引言622

B?鎳和鎳合金在防腐蝕方面的應用622

C?合金元素及其在鎳合金中的作用623

D?“C”合金的腐蝕行為633

E?“C”合金的應用635

F?一般參考文獻636

G?引用文獻636

第四十六章錫和鍍錫薄鋼板638

A?引言638

B?錫638

C?鍍錫薄鋼板640

D?腐蝕的後果643

E?引用文獻644

第四十七章鈦和鈦合金645

A?引言645

B?鈦氧化物（表面）646

C?全面腐蝕648

D?點蝕650

E?縫隙腐蝕650

F?環境敏感破裂652

G?電偶腐蝕656

H?耐磨蝕和空蝕性能656

I?微生物腐蝕/生物污染657

J?引用文獻657

第四十八章鋅662

A?引言662

B?鋅鍍層662

C?腐蝕的電化學本質663

D?耐蝕性664

E?腐蝕的形式672

F?引用文獻673

第四十九章鋯合金腐蝕675

引用文獻682

第五十章金屬的微生物腐蝕683

A?引言683

B?微生物生物膜684

C?有氧腐蝕684

D?厭氧腐蝕686

E?有氧和厭氧交替條件688

F?微生物體外聚合物導致的腐蝕688

G?微生物氫脆689

H?其他微生物代謝物引起的腐蝕689

I?防止措施689

J?結論690

K?致謝690

L?引用文獻690

第五十一章亞穩態合金693

A?結構特徵693

B?水溶液中的耐蝕合金693

C?決定非晶態合金高耐蝕性的因素693

D?耐水溶液腐蝕合金694

E?在高溫下抗硫化與氧化性環境的合金697

F?小結699

G?引用文獻699

第五十二章電子材料和電子元器件702

A?引言702

B?環境及污染702

C?集成電路（IC）703

D?印刷電路板704

E?混合集成電路（HIC）和多芯模塊705

F?接觸與連接件705

G?其他故障及故障機理706

H?引用文獻706第四篇腐蝕的防護

第五十三章腐蝕評估和控制中的計算機

技術710

A?引言710

B?基於計算機的腐蝕問題求解：分類

與綜述710

C?計算機程序的類型711

D?計算機工具：發展趨勢713

E?網際網路與環球網：計算技術新前沿716

F?腐蝕控制中的計算機：關鍵性評價717

G?小結718

H?引用文獻718

第五十四章腐蝕控制中塑料、合成橡膠和

複合材料的應用721

A?引言721

B?塑料、合成橡膠和複合材料概論721

C?聚合物的表徵723

D?聚合物材料與金屬的比較725

E?腐蝕控制中聚合物材料的應用725

F?屏障物應用（襯裡和塗層）726

G?自我支撐結構：加工容器、塔柱和

管線752

H?密封片和墊片764

I?失效分析765

J?用非破壞性和非侵入性評價方法進行

條件評價765

K?經濟數據766

L?結論767

M?一般參考文獻767

第五十五章鋼的有機塗層腐蝕控制769

A?引言769

B?腐蝕控制的基本機理769

C?阻擋塗層770

D?犧牲塗層774

E?緩蝕塗層776

F?表面製備778

G?引用文獻780

第五十六章地下或水下設施塗覆層的選擇

和應用782

A?引言782

B?埋地和水下構件的塗層選擇準則782

C?地下或水下構件使用的塗層種類787

D?地下或水下塗層的評價實驗795

E?結論796

F?引用文獻796

第五十七章陰極保護工程798

A?引言798

B?陰極保護的運行798

C?陰極保護的應用798

D?陰極保護類型798

E?電偶陽極的設計799

F?外加電流設計804

G?其他陰極保護系統的設計807

H?其他設計內容807

I?陰極保護標準808

J?引用文獻809

第五十八章雜散電流分析810

A?引言810

B?雜散電流的探測810

C?干擾源的定位811

D?雜散電流腐蝕的減緩813

E?引用文獻815

第五十九章緩蝕劑816

A?引言816

B?緩蝕劑的分類816

C?緩蝕機理818

D?緩蝕劑的實例820

E?緩蝕劑的工業應用822

F?緩蝕劑應用中的其他因素824

G?引用文獻826第五篇耐蝕性測試

第六十章環境促進破裂的測試828

A?引言828

B?背景828

C?恆定載荷/變形的技術830

D?動態測試833

E?斷裂力學測試836

F?小結839

G?引用文獻840

第六十一章濕H2S破裂試驗方法842

A?引言842

B?試驗方法842

C?氫擴散係數測定845

D?引用文獻847

第六十二章大氣曝露試驗849

A?引言849

B?試驗目的849

C?大氣的類型849

D?統計上的考慮850

E?硬體、維修和實踐考慮851

F?引用文獻852

第六十三章電偶腐蝕試驗853

A?概述853

B?標準853

C?引用文獻854

第六十四章鋁、鎂及其合金的試驗855

A?鋁和鋁合金855

B．鎂和鎂合金855

C．引用文獻856

第六十五章聚合材料的腐蝕控制試驗857

A?引言857

B?腐蝕控制用的聚合物858

C?相關的聚合物性能859

D?試驗方法862

E?聚合物服役壽命的預測864

F?結論865

G?引用文獻865

第六十六章耐火材料和陶瓷的腐蝕試驗867

A?引言867

B?滴渣試驗（ASTM C?768）868

C?旋轉窯爐渣試驗（ASTM C?874）868

D?高溫下的抗氧化性能（ASTM C?863）869

E?引用文獻869

第六十七章緩蝕劑的評價與選擇870

A?引言870

B?實驗室操作法870

C?測量技術873

D?相容性評價874

E?現場評價874

F?引用文獻876

第六十八章使用電化學技術的實際腐蝕

預測878

A?引言878

B?熱力學電位?pH圖878

C?預測局部腐蝕的循環動電位極化掃描881

D?腐蝕預測的極化電阻技術889

E?用電化學阻抗譜作腐蝕預測895

F?檢測速度敏感型腐蝕903

G?結論905

H?符號列表906

I?引用文獻907

第六十九章電化學雜訊911

A?引言911

B?雜訊測量911

C．全面腐蝕915

D．局部腐蝕現象916

E?引用文獻917

第六篇專題：高放核廢物暫時和永久貯存時的材料問題第七十章高放核廢物暫時和永久貯存時的

材料問題922

A?引言922

B?長期貯存922

C?單層罐（SST）924

D?雙層罐(DSTs)925

E?用於廢物包裝體的合金928

F?將來的發展930

G?致謝930

H?引用文獻930