書名: 材料腐蝕及控制工程作者名: 李剛本章字數: 1396字更新時間: 2019-12-20 17:47:03
綜合練習
一、填空題
1.活潑金屬在水溶液中不能被電沉積出來,原因是其電位比________的電位負。
2.氧濃差電池中低氧區為________極,高氧區為________極。
3.雙電層具有代表性的3種模型是________、________、________。
4.合金元素及雜質對金屬析氫腐蝕影響________,對吸氧腐蝕影響________。
5.極化現象的本質在于________的遷移比________及其有關的步驟完成迅速。
6.只有當電極上________,且外電流為________時的電極電位,即該反應的________時,極化的絕對值才與該電極反應的過電位值相等。
二、判斷題(你認為正確的在括號內畫√,錯誤的在題后括號內畫×)
1.非平衡電極電位是不穩定的。()
2.提高腐蝕環境的溫度,總是加速腐蝕。()
3.不同的金屬放入酸中,電位較負的金屬,其氫去極化腐蝕速率較小。()
4.鋼鐵中所含的陰極性雜質的氫過電位越大,則鋼鐵在鹽酸中的腐蝕速率越大。()
5.金屬的電位-pH圖只能用來預測金屬腐蝕傾向的大小,而無法預測金屬腐蝕速率的大小。()
6.在溫差腐蝕電池中,高溫部位是腐蝕電池的陽極。()
7.材料腐蝕過程是系統自由能降低的過程。()
三、名詞解釋
腐蝕原電池、氧濃差電池、電極電位、平衡電位、腐蝕電位、非平衡電位、極化、過電位、氫過電位、析氫腐蝕、吸氧腐蝕、埃文斯腐蝕極化圖、鈍化、鈍化膜、致鈍電位。
四、計算題
如果在面積為1000cm2的鋼板上鍍覆0.04cm厚的鋅,所用的電流為5A。求需要多長時間才能鍍完。
五、思考題
1.什么是電化學腐蝕,簡述電化學腐蝕的基本原理。
2.簡述雙電層結構及形成原因。
3.簡述制作電位-pH圖的基本原理。
4.說明極化與過電位的區別。
5.簡述鈍化的成相膜理論和吸附理論,并比較兩者的差別。
6.何謂自鈍化,發生自鈍化的條件是什么?繪制陽極鈍化曲線并闡述該曲線上的各特征點和特征區的物理意義。
六、綜合分析題
1.將兩塊碳鋼(0.2%C),分別放入濃度為60%和30%的HNO3中,將會發生什么現象,為什么?用腐蝕電化學原理解釋。
2.用埃文斯腐蝕極化圖說明Fe在HCl中腐蝕時,氫離子濃度減小對腐蝕行為的影響。
3.用埃文斯腐蝕極化圖分析氧對金屬腐蝕影響的雙重性。
4.從圖2.4中A、B、C、D對應的電位和pH條件,分析各點對應的狀態與可能發生的腐蝕情況(若發生腐蝕寫出各點位置的陰、陽極反應式)。
七、案例分析題
根據以下案例所提供的材料,試分析:
(1)判定發生電化學腐蝕的原因,寫出必要的反應式。
(2)發生該類腐蝕的主要影響因素有哪些?
(3)結合本例,說明控制該類腐蝕的措施。
分析案例
某廠一車間內共有5臺殺菌鍋(1號~5號),基本參數:設計壓力0.3MPa;設計溫度143℃;最高工作壓力0.15MPa;介質為水蒸氣;材質SS41;規格Φ1184mm×3000mm×8mm。這五臺殺菌鍋1987年6月投入使用,至1992年底,只有2臺殺菌鍋繼續使用,其余3臺均停用。1992年檢驗報告顯示壁厚無明顯減薄,停用期間,這3臺設備一直未檢。1995年11月,該廠欲重新投用這3臺設備,于是檢驗站對這3臺設備進行內外部檢驗。在殺菌鍋內對筒體進行測厚時,發現筒體大面積減薄。在中環縫兩側大約600mm范圍內多點測厚,最薄處僅2.3mm,幾乎沿環向一周,而筒體內表面未見明顯腐蝕。
這幾臺設備外保溫均采用珍珠巖塊用薄鐵皮包裹在筒體外,在筒外減薄部位的保溫層鐵皮已腐爛破損,用手輕輕一扒,該處的保溫層就大面積脫落下來,露出了覆蓋在外筒壁上的一層層厚厚的氧化皮,表面的顏色由黃褐色到紅磚色不等,表層下面的腐蝕物質呈黑色粉末狀。將氧化皮除去,筒體表面呈密集坑點。
資料來源:崔文啟.帶保溫壓力容器的外腐蝕實例分析.熱能動力工程,2002(17).