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第9章 碳钢和低合金钢 1

1.简述 1

1.1 分类 1

1.2 钢的相组成和组织状态对耐腐蚀性能的影响 1

1.3 钢中各种元素的作用 3

2.碳钢和普通低合金高强度钢 6

2.1 化学成分和物理-机械性能 6

2.2 钢的一般腐蚀行为 6

2.3 碳钢在腐蚀性介质中使用的条件 32

3.耐大气腐蚀用钢 32

3.1 耐大气腐蚀用钢的化学成分和机械性能 32

3.2 耐大气腐蚀用钢的耐蚀性能 48

4.耐海水腐蚀用钢 49

4.1 耐海水腐蚀用钢的化学成分和机械性能 49

4.2 耐海水腐蚀用钢的耐蚀性能 56

5.耐硫酸露点腐蚀用钢 60

6.1 耐硫酸露点腐蚀用钢的化学成分 61

6.2 耐硫酸露点腐蚀用钢的耐腐蚀性能 61

6.抗中温高压氢和氢氮氨用低合金钢 61

6.1 抗氢和抗氢氮氨用钢的化学成分、机械性能和物理性能 63

6.2 抗氢和抗氢氮氨低合金钢的耐蚀性 65

7.耐硫化物腐蚀用钢 74

7.1 抗硫化物应力腐蚀破裂用低合金钢 74

7.2 抗高温硫化物腐蚀用钢 82

参考文献 87

第10章 铸铁 89

1.简述 89

1.1 Fe-Fe?C-Si三元状态图 89

1.2 铸铁的分类、特点和一般应用范围 89

1.3 各种铸铁的性能比较 90

2.普通铸铁 96

2.1 常用普通铸铁的化学成分和物理-机械性能 96

2.2 普通铸铁的耐腐蚀性能 96

3.耐蚀铸铁 108

3.1 高硅铸铁 109

3.2 高铬铸铁 120

3.3 高镍铸铁 121

3.4 其它耐蚀铸铁 126

4.耐热铸铁 166

4.1 合金元素对耐热铸铁性能的影响 169

4.2 耐热铸铁的分类及性能 171

4.3 各种耐热铸铁的特点和应用范围 171

参考文献 180

第11章 不锈钢 181

1.概述 181

1.1 不锈钢的定义和分类 182

1.2 合金元素对不锈钢耐蚀性的影响 182

1.3 各种类型不锈钢的基本特点 183

1.4 部分不锈钢的牌号 189

2.马氏体不锈钢 190

2.1 Cr13型马氏体不锈钢 190

2.2 1Crl7Ni2 199

2.3 9Crl8 200

3.铁素体不锈钢 204

3.1 OCr13 204

3.2 1Cr17，1Crl7Ti，0Crl7Ti 206

3.3 1Crl7M02Ti 211

3.4 1Cr25Ti 213

3.5 1Cr28 215

3.6 OOCrl7Ti 218

3.7 OOCrl8Mo2Ti和高纯Cr18Mo2(Ti) 219

3.8 高纯Cr26Mo1 227

3.9 高纯Cr30Mo2 232

4.奥氏体不锈钢 238

4.1 2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，oCr18Ni9 238

4.2 1Crl8Ni9Ti，OCr18Ni9Ti，OOCr18Nilo 243

4.3 1Crl8Ni11 Nb 249

4.4 1Cr18Ni12MO2Ti，OCr18Ni12Mo2Ti,OOCr17Ni14M02 252

4.5 1Cr18Ni12M03Ti，OCr18Ni12MO3Ti，OOCr17Ni14M03 254

4.6 OOCr18Ni4Mo2Cu2 260

4.7 OCr18Ni18Mo2Cu2Ti 263

4.8 1Cr18Mn8Ni5N 264

4.9 OOCr25Ni20(Nb) 266

4.10 OOCr25Ni22M02N 271

4.11 OOCr18Ni8Mo5(N) 274

4.12 OOCr17Ni7Mo7Co2高钼不锈钢 280

4.13 OOCr2ONi25Mo4.5Cu 283

5.双相不锈钢 289

5.1 1Cr18MnlONi5Mo3N 289

5.2 OCr17Mn14Mo2N(A4) 290

5.3 1Cr21Ni5Ti，OCr21Ni5Ti 298

5.4 1Crl8Ni11Si4AITi 301

5.5 OOCr18Ni5Mo3Si2 303

5.6 OOCr18Ni6Mo3Si2Nb 311

5.7 OOCr26Ni6Ti 316

5.8 OOCr26Ni7Mo2Ti 322

5.9 OOCr22Ni5Mo3N 326

5.10 OOCr25Ni6Mo3N 333

6.沉淀硬化不锈钢 337

6.1 OCr17Ni7Ai和OCr15Ni7Mo2Sl 337

6.2 OCrl7Ni4Cu4Nb 341

第12章 耐热钢 345

1.简述 345

1.1 耐热钢的分类 345

1.2 耐热钢的特性 346

1.3 耐热钢的典型用途 346

2.耐热钢的力学性能和在高温下的化学稳定性 347

2.1 耐热钢的力学性能 347

2.2 合金元素对耐热钢高温化学稳定性的影响 347

2.3 耐热钢在高温下的化学稳定性 351

3.Cr-Si系铁素体抗氧化钢 362

3.1 1Cr13Si3 364

3.2 1Cr18Si2 366

3.3 1Cr25Si2 368

4.Ct-Ni系奥氏体抗氧化钢 370

4.1 1Cr18Ni9Ti 370

4.2 1Cr18Ni12Ti 373

4.3 3Cr18Ni25Si2 381

4.4 1Cr23Ni13 384

4.5 1Cr23Ni18 386

4.6 1Cr25Ni2OSi2 390

4.7 Superterm 392

5.低合金热强钢 395

5.1 15Cr-Mo 396

5.2 10Cr2.25Mo1 398

5.3 12Cr1MoV 400

6.中合金(5～12％Cr)热强钢 405

6.1 1Cr5Mo 405

6.2 1Cr6Si2Mo 408

6.3 1Cr12WMoV 410

7.Cr-Ni奥氏体热强钢 413

7.1 1Cr14Ni14W2Mo 413

7.2 OCr15Ni25Ti2MoVB 416

8.节Ni、Cr和无Ni、Cr耐热钢 418

8.1 4Cr22Ni4 N 418

8.2 3Cr24Ni7SiN(RE) 420

8.3 1A13Mn2WMoTi 423

9.高强度不锈钢 426

9.1 OCr17Ni4Cu4Nb 427

9.2 OCr17Ni7Al 427

9.3 OCr15Ni7MOo2Al 429

10.高温耐蚀合金 430

参考文献 438

第13章 高镍耐蚀合金 440

1.概述 440

2.高镍耐蚀合金 441

2.1 Cr2ONi32型耐蚀合金 441

2.2 NS-71铁镍基耐蚀合金 452

2.3 镍铜耐蚀合金 461

2.4 OOCr35Ni65A1耐蚀合金 472

2.6 Cr15Ni75Fe耐蚀合金 475

2.6 ONi65Mo28Fe5V及成分相近的耐蚀合金 484

2.7 NS-31镍基耐蚀合金 490

2.8 OOCr16Ni6OMo16W4及成分相近的耐蚀合金 497

2.9 OCr2ONi65Ti3AINb耐磨蚀合金 509

第14章 有色金属及合金 516

1.铅及其合金 516

2.铝及其合金 520

2.1 纯铝的化学成分和物理-机械性能 520

2.2 铝合金的化学成分和物理-机械性能 522

2.3 铝及其合金的耐腐蚀性能 529

2.4 铝及其合金的应用 541

3.铜及其合金 541

3.1 紫铜(纯铜) 541

3.2 黄铜 547

3.3 青铜 549

3.4 白铜 573

4.纯镍 575

4.1 镍的化学成分和物理-机械性能 575

4.2 镍的耐腐蚀性能 575

5.钛及其合金 581

5.1 钛及其合金的分类 583

5.2 钛及其合金的物理-机械性能 583

5.3 钛及其合金的耐腐蚀性能 590

5.4 钛的耐局部腐蚀性能 618

5.5 钛及其合金的应用 621

6.锆及其合金 623

6.1 锆的化学成分和物理-机械性能 623

6.2 锆的耐腐蚀性能 623

6.3 锆的耐局部腐蚀性能 628

6.4 锆在化工中的应用 636

7.钮和铌 637

8.银和金 638

参考文献 650

第15章 金属保护层 652

1.金属的电镀 653

1.1 电镀原理 653

1.2 镀锌 665

1.3 镀镉 673

1.4 电镀铜 675

1.5 电镀镍 681

1.6 电镀铬 683

1.7 镀银 686

1.8 电镀铜锡合金 688

1.9 电镀中的安全事项 688

2.金属表面喷涂 691

2.1 金属的气焰喷涂 694

2.2 金属的电弧喷涂 697

2.3 等离子喷涂 701

3.复合钢板 702

3.1 不锈复合钢板 703

3.2 钛-钢爆炸复合板 709

3.3 堆焊覆层 712

4.衬铅和搪铅 714

4.1 铅衬里 714

4.2 设备搪铅 721

4.3 铅施工时的劳动保护 723

5.不锈钢衬里和钛衬里 724

5.1 局部固定衬里 724

5.2 整体松衬里 725

5.3 衬里层纵、环缝的对接形式 726

5.4 衬里层的检验 727

参考文献 727

第16章 电化学保护 729

1.概述 729

2.阳极钝化与阳极保护原理 732

2.1 阳极钝化现象 732

2.2 阳极保护原理 732

2.3 钝性的形成及破坏 737

2.4 特性区电位下的腐蚀行为 743

3.实现阳极保护的方法 744

3.1 向溶液添加氧化剂——钝化剂 746

3.2 向金属或溶液添加合金元素 748

3.3 保护器法 753

3.4 外电源法 754

4.阳极保护基本参数 756

4.1 致钝电流密度ipp 756

4.2 维钝电流密度im 763

4.3 稳定钝态区范围 764

4.4 自活化时间τ 767

4.5 分散能力 772

4.6 某些体系的阳极保护基本参数 776

5.阳极保护致钝方法 776

5.1 基本原则 776

5.2 整体致钝法 784

5.3 逐步致钝法 785

5.4 化学致钝法 787

5.5 脉冲致钝法、低温致钝法及涂料的应用 788

6.阳极保护维钝方法 792

6.1 分类 792

6.2 固定槽压法 793

6.3 浮充法 799

6.4 恒电位法 801

6.5 区间控制法 803

6.6 循环极化法 808

7.阳极保护设计与应用要点 812

7.1 设计程序及要点 812

7.2 电源选择 821

7.3 母线及配电 826

7.4 辅助阴极 831

7.5 参比电极与测量仪表 838

7.6 特殊处置 853

8.阳极保护的操作管理及故障处理 855

8.1 安全问题 855

8.2 绝缘检查 855

8.3 开车 859

8.4 停车 860

8.5 阳极保护管理 861

8.6 阳极保护故障及处理 867

9.阳极保护应用范围及实例 867

9.1 应用范围 867

9.2 阳极保护应用实例 874

10.阴极保护原理 886

10.1 基本原理 886

10.2 牺牲阳极法 888

10.3 外电源法 889

11.牺牲阳极材料及其特性 891

11.1 有关参数的概念 891

11.2 材料要求及性能比较 893

11.3 锌及其合金 894

11.4 镁及其合金 897

11.5 铝合金 898

12.阴极保护基本参数 900

12.1 有关参数的概念 900

12.2 基本参数的求法 901

12.3 保护电位与保护电流密度 904

13.外电源法阴极保护的辅助阳极 909

13.1 综述 909

13.2 钢铁 910

13.3 铝 911

13.4 石墨 911

13.5 高硅铸铁 911

13.6 铅银合金 911

13.7 镀铂钛和镀铂铌 912

13.8 涂钌钛 913

13.9 金属氧化物 913

14.阴极保护设计及应用要点 914

14.1 设计程序及要点 914

14.2 阳极回填料 917

14.3 参比电极及电位换算 919

14.4 分散能力问题 922

14.5 电源与测量仪表 923

15.阴极保护的管理 925

16.杂散电流腐蚀与排流 926

17.阴极保护的应用范围及实例 927

17.1 阴极保护应用范围 927

17.2 阴极保护应用实例 927

参考文献 939

第17章 缓蚀剂 945

1.缓蚀剂的定义及技术特点 945

1.1 缓蚀剂定义 945

1.2 缓蚀剂的技术特点 946

2.缓蚀剂的分类 947

3.缓蚀剂及其一般结构特征 949

3.1 无机化合物 949

3.2 有机化合物 950

4.工业应用缓蚀剂的技术要求 951

5.缓蚀剂的筛选方法利评定步骤 953

5.1 筛选条件的确定 953

5.2 筛选缓蚀剂的方法和评定步骤 954

6.缓蚀作用的电化学机理 956

6.1 存在阳极钝化时的电化学机理 956

6.2 缓蚀剂造成阳极钝化时的电化学机理 958

7.无机缓蚀剂的作则机理 960

7.1 金属阳离子缓蚀剂 961

7.2 阳极钝化型缓蚀剂 962

7.3 特性吸附阴离子型缓蚀剂 965

8.有机缓蚀剂的作用机理 966

8.1 有机缓蚀剂的吸附机理 966

8.2 极性基团与金属组合的原则——硬软酸碱(HSAB)原理 969

8.3 缓蚀剂分子结构的影响 970

8.4 有机缓蚀剂在界面反应成膜理论 971

9.缓蚀作用的新途径 974

9.1 缓蚀剂的协合作用 974

9.2 活性阴离子在缓蚀过程中起双重作用 979

10.缓蚀剂在化学清洗中的应用 982

10.1 除锈垢用化学清洗液 983

10.2 化工生产系统中水垢和腐蚀产物的清洗液 984

10.3 热电站和核动力工厂设备的化学清洗 989

10.4 氧化皮的化学清洗 990

11.常用金属材料在酸腐蚀条件下的缓蚀剂 991

11.1 碳钢 991

11.2 铝 994

11.3 不锈钢和高合金钢 994

11.4 钛及其合金 995

11.5 铜及其合金 997

12.缓蚀剂在石油加工过程中的应用 998

12.1 石油加工过程中影响缓蚀效果的因素 999

12.2 石油加工过程用缓蚀剂 999

12.3 油、气加工过程中使用缓蚀剂实例 1002

13. 缓蚀剂在石油化学工业中的应用 1003

13.1 烯烃生产装置的酸性水系统 1003

13.2 化纤原料系统的防腐蚀 1004

13.3 聚丙烯生产系统 1004

13.4 烃类分离系统 1004

13.5 异戊二烯合成系统 1005

14．缓蚀剂在化肥工业中的应用 1005

14.1 热碳酸钾溶液系统 1005

14.2 复合肥料系统 1007

14.3 防止液氨贮罐的应力腐蚀破裂 1007

15.缓蚀剂在其他化工过程中的应用 1008

15.1 制碱工业系统 1008

15.2 冷冻盐水系统 1008

15.3 用化学除氧剂防止生产系统腐蚀 1010

15.4 缓蚀剂在涂层中的应用 1010

16.缓蚀剂在化工建筑和能源中的应用 1011

16.1 防止钢筋混凝土结构腐蚀的缓蚀剂 1011

16.2 化学电源用缓蚀剂 1012

16.3 燃油锅炉用缓蚀剂 1013

17.缓蚀剂在有机介质中的应用 1013

17.1 有机溶剂水溶液的腐蚀性 1013

17.2 二元混合溶剂水溶液的缓蚀剂 1014

17.3 乙二醇防冻液的缓蚀剂 1014

17.4 有机溶剂-水系统用缓蚀剂 1014

18.用缓蚀剂防止局部腐蚀破坏 1017

18.1 用缓蚀剂消除或减缓金属的孔蚀和缝隙腐蚀 1017

18.2 用缓蚀剂防止或减轻金属的应力腐蚀破裂和氢腐蚀 1021

18.3 缓蚀剂减轻金属的晶间腐蚀 1025

19.大气腐蚀缓蚀剂及其应用 1026

19.1 挥发性缓蚀剂 1027

19.2 水溶(醇溶)性缓蚀剂 1029

19.3 防锈油脂及其应用 1031

附表 部分国产缓蚀剂的牌号，分类和功用 1037

参考文献 1038

附录 金属材料新旧牌号对照表 1041