金屬腐蝕理論及腐蝕控制答案(參考版)
2024-08-20 17:39本頁面
【正文】 可采用的熱處理方法為退火（700—800攝氏度）來消除晶間腐蝕敏感性。4. 1Cr18Ni9不銹鋼和1Cr17不銹鋼的晶間腐蝕原理有何不同，采取什么熱處理方法可以消除晶間腐蝕的感性？答：1Cr18Ni9不銹鋼屬奧氏體不銹鋼一類（按組分分），其在弱氧化環(huán)境中發(fā)生地晶間腐蝕可用貧鉻理論解釋，即當(dāng)不銹鋼從固溶溫度冷卻下來時，碳屬于過飽和，受到敏化處理時，碳和鉻形成碳化鉻【(C，F(xiàn)e)23C6型】，在晶界析出，使得晶粒處于晶界處的電化學(xué)性質(zhì)存在差異，從而造成晶間腐蝕。（4）沉淀硬化不銹鋼。（3）奧氏體不銹鋼：基本上是鐵鎳鉻三元合金，其鉻含量約為16%—25%，鎳含量約為7%—20%，其抗腐蝕性通常比鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼好，如Cr18Ni19不銹鋼，在870—600攝氏度之間緩慢冷卻會引起喊鉻碳化物沿晶界沉淀從而產(chǎn)生晶間腐蝕，同時在其他條件下還會出現(xiàn)孔蝕，縫隙應(yīng)力腐蝕等。（2）馬氏體不銹鋼：馬氏體不銹鋼基本上是在含12%—17%鉻的鐵鉻合金中，%—%的碳其抗腐蝕性不如鐵素體，如2CrB,3CrB,4CrB等。如17%Cr，%C的鐵素體不銹鋼在退火狀態(tài)的組織為等軸鐵素體晶粒，其中彌散分布有碳化物，碳化物的存在降低材料的抗腐蝕性，可通過在700—800攝氏度退貨時由于鉻比較快的有晶粒內(nèi)部向晶界擴(kuò)散從而消除貧鉻區(qū)，使晶間腐蝕性傾向降低。答：不銹鋼按顯微組織的不同可以分為四種類型：鐵素體不銹鋼，馬氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼，沉淀硬化不銹鋼。(2) 溶液電阻不計時，則縫內(nèi)表面（陽極）與縫外表面（陰極）相互極化，達(dá)到共同的極化點(diǎn)位Eg，按Tafel方程式，可以寫出縫內(nèi)和縫外鐵表面的陽極溶液溶解電流密度：（Ⅰ）縫內(nèi)：，根據(jù)可知有：所以：（Ⅱ）縫外： 其中,分別是縫內(nèi)，縫外反應(yīng)物的濃度，分別是縫內(nèi)，縫外OH 的活度。 問：（1）縫內(nèi)Fe表面和縫外Fe表面哪個是陰極哪個是陽極？（2）求縫外Fe表面陽極溶解電流密度和縫外Fe表面陽極溶解電流密度ia2的比值。h)120)/(106g/cm3)=106m而生成氧化膜即ZnO增加的質(zhì)量為：△=ShD－S D （h—生成氧化膜厚度）=(ShD－SD)/(St)= h=(t＋h)/D=(120＋106)/(106)m=106 m106 m第八章1. 氯離子活度對四種不銹鋼的擊穿點(diǎn)位Eb的影響分別為：（1）Cr17 Eb=+(V) （2）Cr18Ni9 Eb= lgaCl +(V)（3） Eb= lgaCl +=(v) (V) （4）Cr26M01 Eb= +(V) 排出在3%的NaCl溶液和2mol/LNaCl溶液中這4種不銹鋼的耐腐蝕性能的順序。h)Zn發(fā)生氧化時減小的質(zhì)量為: △=SD （—Zn減小的厚度）所以：=△/(st)= (SD)/(St) =(m2鋅試樣表面氧化膜的厚度等于多少？解：由題意得：2Zn＋O2=2ZnOPB比= = （Mzno=81 A=56）=(81)/(156D) （D=）又有= △/(st)= g/( m2在400176。（2）P空氣= atmPd在空氣中時有：△ G= RTln=(ln) = J/mol =因為△G＞0，根據(jù)自由焓準(zhǔn)則知Pd在空氣中不能被氧化。3. 已知PdO在850176。（4）增加氧化物膜與基體金屬的結(jié)合力。（2）生成具有良好保護(hù)作用的復(fù)合氧化物膜。（4）膜與基體金屬的熱膨脹系數(shù)差異少，在溫度急劇變化時不致造成膜的破裂。（3）生成的膜有一定的強(qiáng)度和塑性，與基體結(jié)合牢固。第 七 章？（1）體積條件（PB比），氧化物體積與消耗的金屬體積之比大于1是氧化膜具有保護(hù)性的必要條件。103mol/L2. 如果鈍化體系的真實陽極化曲線與真實陰極極化曲線相交產(chǎn)生三個點(diǎn)時，為什么會出現(xiàn)陰極極化電流現(xiàn)象？答：在自然腐蝕狀態(tài)，金屬可能發(fā)生活性溶解腐蝕，也可能鈍化。 A/c m2(3) 使鐵和不銹鋼鈍化時應(yīng)滿足：(4) ∴查表可得：①. 對于Fe：=,不能使Fe鈍化②. 對于Cr25不銹鋼=要使Cr25不銹鋼鈍化，180。+180。 A/c m2③. 對于Cr25Ni3銹鋼: ∴==180。+180?！?00= A/c m2②. 對于Cr25不銹鋼：∴==180。1010 (A/c m2)故∴+=200180。2180。第六章1. 。擴(kuò)散層厚度取d = 5103cm。(1) 求鋼容器的腐蝕速度。C，1atm。（3）PH值改變一個單位時，=△lg又 △lg=( k－)－(k－ pH’) =(pH’－PH)=得 ===59mV即當(dāng)酸溶液PH值改變一個單位，氫電極反應(yīng)Tafel的公式中的a的絕對值改變59mV。a189。(2) 在1mol/L鹽酸溶液中，F(xiàn)e表面上氫電極反應(yīng)的i0 = 106A/cm2，(取Tafel斜率b = )。（2）由題意可知，銅的氧化反應(yīng)為 Cu＋2=＋e該電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電位=則銅氧化反應(yīng)的平衡電位為Eea=＋ln /([ ][ ]) =＋ =在PH=10的除氧硫酸銅溶液中有2＋2e = 析氫反應(yīng)的平衡電位Eec=－PH=10=由電位比較準(zhǔn)則知EecEea，所以銅能發(fā)生析氫腐蝕。3. (1) 在pH = 0的除氧硫酸銅溶液中()，銅能否發(fā)生析氫腐蝕生成Cu2+？如果能發(fā)生，腐蝕傾向是多少伏？(2) 在pH = 10的除氧氰化鉀溶液中()，銅能否發(fā)生析氫腐蝕？如果能發(fā)生，腐蝕傾向是多少伏？設(shè)腐蝕生成的[Cu(CN)2]離子的活度等于104mol/L，已知電極反應(yīng) Cu + 2CN = [Cu(CN)2] + e的標(biāo)準(zhǔn)電位E0 = 。與陽極極化曲線的交點(diǎn)在混合控制電位區(qū)間，必須考慮活化極化作用。答：在《id時，D2的還原反
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