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第一篇 腐蚀的基本概念 1

第一章 概论 1

一、腐蚀的定义 1

二、腐蚀的危害 1

1．经济损失 1

2．对安全和环境的危害 2

3．阻碍新技术的发展 2

4．促进自然资源的耗损 3

三、腐蚀的分类 3

第二章 金属腐蚀机理 4

一、热力学概念 4

1．自由能 4

2．平衡电位和标准电位 5

3．平衡电位和离子浓度的关系 7

4．电位-pH图 8

二、动力学概念 10

1．腐蚀电池和电极反应 10

2．极化 12

3．复合电位和复合电极 16

4．钝化 18

三、高温气体腐蚀 20

1．氧化动力学 20

2．脱碳和氢腐蚀 23

3．硫化氢和含硫气腐蚀 24

4．热腐蚀 24

二、全面(均匀)腐蚀 26

第三章 金属腐蚀形态 26

一、概述 26

三、孔蚀 27

四、缝隙腐蚀 30

五、脱层腐蚀 30

六、晶间腐蚀 30

七、选择性腐蚀 31

八、磨损腐蚀 31

1．冲击腐蚀 31

2．空泡腐蚀 32

3．摩振腐蚀 33

九、应力腐蚀破裂 33

十、腐蚀疲劳 35

十一、氢腐蚀 36

1．氢鼓泡 36

2．氢脆 37

第四章 非金属腐蚀 38

一、概述 38

二、非金属的腐蚀破坏 38

第五章 控制腐蚀的方法 41

一、正确选材和设计 41

二、调整环境 41

三、加入缓蚀剂 42

1．无机缓蚀剂 42

2．有机缓蚀剂 42

3．气相缓蚀剂 43

四、阴极保护发 44

五、阳极保护 45

六、合金化 45

七、表面处理 46

八、金属镀层和包覆层 47

九、涂层 47

十、衬里 48

第六章 腐蚀试验 49

一、试验目的 49

二、试验室试验和现场试验 49

三、腐蚀率的测定 50

1．失重法 50

2．线性极化法 51

四、孔蚀的测定 52

五、晶间腐蚀试验 52

1．休氏(Huey)试验 52

2．斯氏(Streicher)试验 52

六、应力腐蚀试验 53

1．固定载荷法 53

2．固定应变法 53

3．慢应变率法 54

参考文献 54

第二篇 重要工业、环境和特殊材质的腐蚀与选材 55

第一章 总则 55

一、本篇的特点 55

二、内容综述 56

三、几点说明 59

第二章 正确选材与设计的原则 61

一、概述 61

二、材料 62

1．基本概念 62

2．耐蚀性等级 63

3．取得腐蚀数据的途径 64

4．材料和环境的其它有害反应 65

5．材料的物理、力学和加工工艺性能 66

三、环境 67

1．介质成分和浓度 67

2．杂质 67

3．温度 69

4．PH值 72

5．氧、氧化剂和还原剂 73

6．含水量 73

7．流速 74

8．腐蚀产物和膜 75

9．缓蚀剂 76

10．开车、停车环境 76

11．周围和自然环境 77

四、设计 77

1．缝隙 77

2．死角 80

3．电偶 82

5．杂散电流 85

4．接触 85

6．应力 86

7．焊接和其它加工工艺 89

8．腐蚀裕度和防腐蚀措施 89

五、经济观点 91

六、选材误区案例 91

1．选材事先不查阅资料 92

2．认为不锈钢是万能耐蚀材料 92

3．不重视大气、水、蒸馏水等的腐蚀 92

4．设计不考虑结构对腐蚀的关系 93

5．不注意电偶腐蚀 93

6．不考虑制造加工对腐蚀的影响 94

7．不考虑环境对强度的影响 95

8．腐蚀试验不结合实际 97

9．不考虑环境细节和可能的变化 97

10．防腐蚀措施不适当 98

第三章 硫酸和硫酸工业 99

一、总论 99

二、硫酸生产设备的腐蚀和选材 101

1．接触法 101

2．铅室法和塔法 104

3．稀硫酸的浓缩 106

4．硫酸的运输和贮存 108

三、材料分论 108

1．金属材料 108

2．非金属材料 115

一、总论 119

第四章 硝酸和硝酸工业(附混酸、氮氧化合物) 119

二、硝酸生产设备的选材 120

1．氨氧化法 120

2．硝酸钠法 122

3．稀硝酸的浓缩 122

4．贮运和垫圈材料 123

三、材料分论 124

1．金属及合金 124

2．非金属材料 130

第五章 盐酸和盐酸工业(附氯化氢气) 133

一、总论 133

1．合成法 134

二、盐酸生产设备的选材 134

2．副产盐酸法 135

二、醋酸生产设备的选材 135

3．食盐加硫酸法 137

4．盐酸的运输和贮存 137

三、材料分论 137

1．金属及合金 137

2．非金属材料 141

第六章 氢氟酸和氢氟酸工业(附氟化氢气) 145

一、总论 145

二、氢氟酸生产设备的选材 146

1．氢氟酸的制造 146

1．金属及合金 148

2．氢氟酸的处理和运输、贮存 148

三、材料分论 148

2．非金属材料 151

第七章 磷酸和磷酸工业(附偏磷酸) 154

一、总论 154

二、磷酸生产设备的选材 155

1．湿法 155

2．热法 157

3．运输和贮存 157

三、材料分论 159

1．金属及合金 159

二、二氧化硫生产和贮运设备的选材 163

三、材料分论 163

1．高温硫化腐蚀 163

2．非金属材料 163

一、总论 167

第八章 二氧化硫(亚硫酸)和二氧化硫工业 167

1．金属及合金 168

2．非金属材料 172

第九章 氯(次氯酸)和氯(碱)工业(附氟) 175

一、总论 175

二、氯的生产、使用和贮运设备的选材 175

三、高温氯设备的选材 176

四、材料分论 177

1．金属及合金 177

2．非金属材料 179

五、氟的生产和贮运设备的选材 182

一、总论 184

第十章 酷酸和醋酸工业(附甲酸、丙酸、丁酸，乳酸、焦木酸及含酸食品等) 184

三、材料分论 186

1．金属及合金 186

2．非金属材料 190

第十一章 脂肪酸及脂肪酸工业(包括一系列中、离分子量有机酸) 193

一、总论 193

二、脂肪酸生产设备的选材 194

四、材料分论 196

1．金属及合金 196

三、脂肪酸的运输和贮存 196

一、总论 197

2．非金属材料 199

第十二章 氢氧化钠和(氯)碱工业(附氢氧化钾、钡、锂) 202

一、总论 202

二、氢氧化钠生产和贮运设备的选材 203

1．金属及合金 206

三、材料分论 206

2．非金属材料 210

一、总论 213

第十三章 氨(氢氧化铵) 213

二、氨生产和贮运设备的选材 214

三、材料分论 216

1．金属与合金 216

2．非金属材料 218

第十四章 氯化钠和食盐工业(盐水、海水及其它中性盐类) 221

一、总论 221

三、材料分论 223

1．金属及合金 223

二、氯化钠生产和储运设备的选材 223

2．非金属材料 228

第十五章 硫 231

一、总论 231

二、硫的生产和储运设备的选材 231

1．金属及合金 232

三、材料分论 232

2．非金属材料 234

1．潮湿大气导致的腐蚀 236

一、总论 236

二、电子设备中的腐蚀问题 236

2．电偶腐蚀 237

3．残留焊剂导致的腐蚀 237

4．有机物释放的气体 238

5．电接触的失效 238

1．镀层钢板 240

一、总论 240

二、汽车工业的选材和防护 240

第十七章 汽车工业 240

2．有机涂层 241

3．汽车其它部位的腐蚀和选材 242

第十八章 航空、航天工业 244

一、航空工业总论 244

二、飞机机身的腐蚀与防护 245

1．电偶腐蚀 245

2．孔蚀与缝隙腐蚀 245

3．应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳和氢脆 246

4．晶间腐蚀与脱层腐蚀 248

5．摩振腐蚀 249

三、发动机的高温腐蚀与防护 249

四、航天工业总论 251

五、航天飞机的腐蚀与防护 251

1．机身结构 251

2．化学介质系统 253

3．机械装置 254

六、火箭助推器的腐蚀与防护 254

1．固体火箭助推器 254

2．防止应力腐蚀和氢脆的选材 255

一、总论 259

1．工业上常见的高温腐蚀环境 259

第十九章 高温环境的腐蚀与选材 259

2．高温环境中常用的合金材料 260

二、热腐蚀 262

三、石油化工装置中的高温腐蚀 263

2．氢腐蚀 264

四、液态金属和熔盐的腐蚀 264

1．液态金属的腐蚀与选材 265

2．熔盐的腐蚀和选材 267

五、高温环境中的腐蚀数据 267

三、铝基复合材料的腐蚀 297

二、金属基复合材料的结构特征 297

第二十章 金属基复合材料 297

1．碳/铝复合材料 298

2．碳化硅/铝复合材料 299

3．硼/铝复合材料 299

4．氧化铝/铝复合材料 299

5．应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳 300

四、铜基复合材料的腐蚀 300

五、镁基复合材料的腐蚀 300

六、复合材料的防腐蚀涂、镀层 301

一、总论 303

二、贵金属包覆层 303

第二十一章 金属包覆层 303

三、腐蚀障碍层 304

四、牺牲金属包覆层 305

五、包覆金属过渡层 306

六、复杂多层体系 306

第二十二章 电镀硬铬 308

一、总论 308

二、电镀硬铬的操作和质量要求 308

1．基体表面处理 308

2．对镀层厚度的要求 308

3．镀层内应力与微裂纹 308

4．镀后处理 309

三、电镀硬铬层的腐蚀数据 310

一、总论 315

第二十三章 焊接接头 315

二、碳钢焊接接头的腐蚀 316

1．热影响区(HAZ)优先腐蚀 316

2．焊缝优先腐蚀 316

3．电偶腐蚀 317

4．应力腐蚀破裂 317

三、奥氏体不锈钢焊接接头的腐蚀 318

1．热影响区(HAZ)晶间腐蚀 318

2．孔蚀与缝隙腐蚀 319

3．焊接加热造成的表面氧化 319

四、镍基合金焊接接头的腐蚀 320

1．镍-钼合金 321

2．镍-钼-铬-铁合金 321

二、钎焊接头的主要腐蚀形式 322

1．均匀腐蚀 322

2．电偶腐蚀 322

一、总论 322

第二十四章 钎焊接头 322

3．缝隙腐蚀 324

4．界面腐蚀 324

2．材料选择 325

1．焊接接头设计 325

3．钎焊工艺选择 325

三、减轻腐蚀的措施 325

5．高温腐蚀 325

2．铜基焊料合金 326

1．银基焊料合金 326

四、不同类型钎焊接头的耐蚀性 326

3．镍基焊料合金 327

5．铝基焊料合金 327

参考文献 328

第三篇 腐蚀数据 330

第一章 总说明 330

一、材料 330

二、腐蚀介质 330

三、浓度 331

四、温度 331

五、其它因素 332

六、耐腐蚀性 332

七、表内缺乏数据如何处理 333

1．浓度 333

2．温度 334

2．腐蚀介质 334

八、正确选用数据 335

九、数据来源 335

第二章 金属及合金 336

一、碳钢和铸铁 336

二、高硅铸铁 370

三、高镍铸铁 394

四、铬13不锈钢(马氏体，铁索体) 412

五、铬17不锈钢(铁素体) 432

六、铬18镍9不锈钢(奥氏体) 455

七、铬18镍12钢(钛)不锈钢(奥氏体) 486

八、铬20镍22～30不锈钢(奥氏体)——20号合金 516

九、铝及铝合金 542

十、铅及铅合金 572

十一、铜、青铜 593

十二、黄铜 617

十三、镍 638

十四、镍70铜30合金 662

十五、镍铬铁钼合金(哈氏合金) 686

十六、镍76铬16铁7合金(因考耐尔合金) 720

十七、钛及钛合金 741

十八、锆及锆合金 759

十九、银 773

二十、钽(铌)及金、铂 791

二十一、钼 822

二十二、钨 825

第三章 塑料 827

一、酚醛树脂 827

二、环氧树脂 837

三、呋喃(糠醇)树脂 849

四、聚酯树脂 857

五、聚乙烯 870

六、聚丙烯 882

七、聚氯乙烯 894

八、氯化聚氯乙烯(过氯乙烯) 908

九、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物 916

十、聚三氟氯乙烯 928

第十六章 电子工业 936

十一、聚四氟乙烯 937

十二、聚全氟乙丙烯 949

十三、聚偏二氟乙烯 960

十四、聚苯乙烯 969

十五、聚乙烯基酪(聚醋酸乙烯酯) 975

十六、氯化聚醚 982

十七、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯) 991

十八、尼龙(聚酰胺) 997

十九、聚碳酸酯 1005

二十、ABS塑料 1009

二十一、共聚缩醛(共聚甲醛) 1019

二十二、醋酸纤维素 1025

二十三、丙酸纤维素 1031

二十四、醋酸丁酸纤维素 1033

二十五、聚苯醚 1037

二十六、聚苯硫醚 1041

二十七、聚砜 1045

第四章 橡胶 1047

一、天然软橡胶 1047

二、天然硬橡胶 1059

三、丁苯橡胶 1068

四、顺丁橡胶 1073

五、丁腈橡胶 1074

六、氯丁橡胶 1088

七、丁基橡胶 1102

八、聚异丁烯橡胶 1116

九、乙丙橡胶 1119

十、氟橡胶 1124

十一、氯磺化聚乙烯 1138

十二、聚氨酯 1148

十三、丙烯酸酯橡胶 1153

十四、聚硫橡胶 1155

十五、有机硅 1157

第五章 其它非金属材料 1162

一、石墨及碳 1162

二、木材 1177

三、玻璃和陶瓷 1192

五、石棉 1230

第六章 胶泥和涂料 1243

一、胶泥(硫、硅酸盐、呋喃、聚酯、环氧、酚醛) 1243

二、生漆(大漆) 1258

三、沥青 1260

四、氯化橡胶漆 1263

五、富锌漆 1265

参考文献 1271

第四篇 附录 1272

一、材料的物理力学性能 1272

二、产生应力腐蚀破裂的材料-环境组合 1298

三、各类钢在高温高压氢中的应用范围 1300

四、金属和合金在室温混酸中的应用范围 1301

五、碳钢和镍合金在烧喊中的应用范围 1302

四、混凝土 1919