金属材料专业金属腐蚀学期末考试范围.docx

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金属材料专业金属腐蚀学期末考试范围

第一章绪论（1-10）

1.金属材料最常见的破坏形式是断裂,磨损,腐蚀

2.腐蚀:

指材料在其周围环境的作用下引起的破坏或变质现象,金属腐蚀即金属与周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质

金属腐蚀研究意义:

1造成重大的直接或间接的经济损失。

2特别是应力腐蚀和腐蚀疲劳,会在无预兆下发生并危及人身安全。

3不仅损耗大量金属,而且浪费能源。

4还可能成为生产发展和科技进步的障碍。

3.金属腐蚀学的主要研究对象:

金属及其所处环境构成的腐蚀体系以及体系中发生的化学和电化学反应

4.腐蚀的分类方法:

腐蚀环境（潮湿环境,干燥气体,熔融盐）,腐蚀机理（电化学机理,化学机理）,腐蚀形态类型（点蚀,应力开裂）,金属材料,应用范围或工业部门,防护方法

（1）按腐蚀环境:

①干腐蚀:

失泽（金属在露点以上的常温干燥气体中发生发生腐蚀,表面生成很薄的腐蚀产物,使金属失去光泽,属于化学腐蚀机理）;高温氧化（金属在高温气体中腐蚀,有时生成很厚的氧化皮,在热应力或机械应力下可引起氧化皮脱落,属于高温腐蚀）

②湿腐蚀:

指在潮湿环境和含水介质中的腐蚀,属于电化学腐蚀机理（自然环境下腐蚀与工业水中的腐蚀）

③无水有机液体和气体中的腐蚀:

属于化学腐蚀（卤代烃中与醇中的腐蚀）

④熔盐和熔渣中的腐蚀:

属于电化学腐蚀

⑤熔盐金属中的腐蚀:

属于物理腐蚀

（2）按腐蚀机理:

①化学腐蚀:

指金属与腐蚀介质直接发生反应,过程中没有电流产生。

其形式是气体腐蚀（在干燥气体中腐蚀,在非电解质溶液中腐蚀）

②电化学腐蚀:

指金属与电解质溶液发生了电化学反应而发生的腐蚀。

特点:

过程中存在两个相对独立的反应过程~阳极反应,阴极反应,且伴有电流产生

③物理腐蚀:

指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏

④生物腐蚀:

指金属表面在某些微生物生命活动产物的影响下所发生的腐蚀

（3）按腐蚀形态:

全面腐蚀或均匀腐蚀

局部腐蚀:

电偶腐蚀,点蚀,缝隙腐蚀,晶间腐蚀,剥蚀,选择性腐蚀,丝状腐蚀、

电偶腐蚀:

在一定条件下产生的电化学腐蚀,即一种金属或合金由于同电极电势较高的另一种金属接触而引起的腐蚀速度增大的现象

应力作用下腐蚀:

应力腐蚀断裂,氢脆,腐蚀疲劳,磨损腐蚀,空泡腐蚀,微振腐蚀

5.腐蚀速度可用失重法（腐蚀前后试样质量的变化评定）,深度法,容量法,电流密度来表示

第二章电势-PH图在金属腐蚀的应用（11~27）

1.金属的电势越低,析氢腐蚀越大。

电势与自身本性,溶液成分,温度,压力有关

2.用标准电极电势可判断腐蚀倾向,但有局限性。

原因:

①腐蚀介质中金属离子的浓度不是1,与标准电势的条件不同

②.大多数金属表面上有一层氧化膜,并不是裸露的纯金属

3.电偶序:

金属或合金在某一特定介质中的腐蚀电偶次序。

无论是电势序还是电偶序判据都没有腐蚀产物的物理或化学特征,即没有涉及腐蚀产物是否具有阻止金属进一步腐蚀的作用电动序:

即标准电动序,是由热力学公式计算得出的,它是按金属标准电极电势的高低排列成的次序表。

4.电势-PH原理:

金属的电化学腐蚀绝大多数是金属同水溶液相接触时发生的腐蚀过程,水溶液中除了其他离子,氢根和氢氧根离子始终存在,而金属在水溶液中的稳定性不但与它的电极电势有关,还与水溶液的PH值有关,平衡电势的数值反映了物质的氧化还原能力,可以用来判断电化学反应进行的可能性。

将金属腐蚀体系的电极电势与溶液PH值的关系绘成图,可以直接判断在给定条件下发生腐蚀反应的可能性。

其纵坐标为电极反应的平衡电极电势,横坐标为溶液PH值

5.应用:

可将图分区域为腐蚀区,免蚀区,钝化区.

将B移出腐蚀区的三种途径:

①将铁的电极电势降至免蚀区即对铁实施阴极保护②将铁的电势升高,使之进入钝化区③将溶液的PH值调整至9-13之间,也可使铁进入钝化区

主要用途:

预测反应的自发进行方向,估计腐蚀产物的成分,预测减缓或防止腐蚀的控制因素

6.理论电位—pH图的局限性

①由于金属的理论电位—pH图是一种以热力学为基础的电化学平衡图,因此它只能预示金属腐蚀倾向的大小,而不能预测腐蚀速度的大小。

②图中的各条平衡线,是以金属与其离子之间或溶液中的离子与含有该离子的腐蚀产物之间建立的平衡为条件的,但在实际腐蚀情况下,可能偏离这个平衡条件。

③电位—pH图只考虑了OH-这种阴离子对平衡的影响。

但在实际腐蚀环境中,往往存在Cl-、SO42-、P032-等阴离子,它们可能因发生一些附加反应而使问题复杂化。

④理论电位—pH图中的钝化区并不能反映出各种金属氧化物、氢氧化物等究竟具有多大的保护性能。

⑤绘制理论电位—pH图时,往往把金属表面附近液层的成分和PH大小等同于整体的数值。

实际腐蚀体系中,金属表面附近和局部区域内的pH值与整体溶液的pH值其数值往往并不相同。

7.腐蚀电池的工作特点:

只能导致金属材料破坏,而不能形成对外做有用功的短路原电池

8.腐蚀电池包括:

阳极,阴极,电解质,电路。

9.腐蚀电池包括阳极,阴极,电解质溶液,电路。

腐蚀电池工作三个环节:

（1）阳极过程:

金属溶解后,以金属离子或水化离子形式转入溶液,同时将等量电子留在基体上、

（2）阴极过程:

从阳极迁移来的电子被电解质溶液中能够接受电子的物质所吸收,溶液中的电子受体为去极化剂

（3）电子的流动:

电流的流动在金属中依靠从阳极流向阴极,在溶液中则依靠离子的迁移10.腐蚀电池分类:

宏观腐蚀电池（异金属电池,浓差电池,温差电池）,微观腐蚀电池,亚微观腐蚀电池（为均匀腐蚀,应力分布为其原因）

①异金属电池:

由两种或以上的的金属相接触,在电解质溶液中构成的腐蚀腐蚀电池

②浓差电池:

同一金属与不同成分的电解质溶液相接触构成的腐蚀电池

③温差电池:

浸入电解质溶液中的金属各部分由于温度不同而形成的电池

11.引起金属表面电化学不均匀性的原因:

金属化学成分的不均匀性,金属组织的不均匀性,金属物理状态的不均匀性,金属表面膜的不完整性

12.亚微观电池的破坏结果是一种均匀腐蚀,即整个表面既是阳极又是阴极,应力分布也是形成原因

第三章电化学腐蚀动力学（31~59）

1.阳极过程:

①腐蚀电池中电极电势较低的金属为阳极,发生氧化反应,阳极过程即为阳极金属发生电化学溶解或阳极钝化的过程

②金属阳极溶解过程:

金属原子离开晶格转变为表面吸附原子,表面吸附原子越过双电层进行放电转变为水化阳离子,水化金属阳离子从双电层溶液侧向溶液深处迁移

③阳极极化:

由于腐蚀电池中阳极区的自由电子移向电极电势较高的阴极区,使阳极区电子缺乏,而阳极反应产生的电子又来不及补充,因而发生极化,即由于电流的通过,使阳极电势偏离其平衡电势,而向正东方移动,称为阳极极化

2.阴极过程:

①指电解质溶液中的氧化剂与金属阳极溶解后释放出来,并与转移到阴极区的电子相结合的反应过程

②阴极去极化剂:

溶液中能在阴极区吸收电子而发生还原反应的氧化剂性物质

③发生电化学腐蚀的基本条件是腐蚀电池和去极化剂同时存在,即阴极过程与阳极过程必须同时进行

⑤电化学腐蚀的阴极去极化剂和阴极还原反应的类型:

H离子的还原反应或析氢反应;溶液中溶解氧的还原反应（即阴极过程为氧还原反应的腐蚀,称为还原腐蚀,腐蚀速度受氧扩散控制）;溶液中高价离子的还原;溶液中贵金属离子的还原;氧化性酸或某些阴离子的还原;溶液中某些有机化合物的还原。

⑥阴极极化:

由于腐蚀过程中阳极区释放出的电子进入临近的阴极区,如果阴极还原反应不能及时吸收这些电子,则电子将在阴极积累,使阴极区的电势偏离平衡电势而向负方向变化3.电流的极化作用:

电池接通后,阴极电势向负方向变化,阳极电势向正方向变化,其结果均使腐蚀电池的电势差变小,导致腐蚀电流急剧降低,实质是电池的两个电极分别发生极化的结果

4.电极的极化:

当电板上有净电流通过时,电极电势显著偏离了未通电时的开路电势（平衡电势或非平衡的稳态电势）的现象

5.阳极极化:

阳极上有电流通过时,其电势向正方向移动,即为阳极极化。

原因:

活化极化,浓差极化,电阻极化

①活化极化:

由于阳极过程进行的缓慢引起的极化

②浓差极化:

阳极溶解产生金属离子,首先进入阳极表面附近的液层中,使之与溶液深处产生浓差

③电阻极化:

当金属表面有氧化膜,或在腐蚀过程中形成膜时,膜的电阻率远高于基体金属,则阳极电流通过此膜时,将产生压降,使电势显著变正,由此引起的极化,称为电阻极化6.阳极去极化:

消除或减弱阳极极化的过程,如搅拌溶液,加速金属离子的扩散;使阳极产物形成沉淀或配离子;加入活化离子,消除阳极钝化

7.阴极极化:

阴极上有电流通过时,其电势向负方向移动,即为阴极极化

原因:

活化极化（电化学极化）,浓差极化

①活化极化:

由于阴极还原反应需达到一定的活化能才能进行,当阴极还原反应速度小于电子进入阴极的速度,就会使电子在阴极堆积,电子密度增高,结果使阴极电势向负方向移动,产生了阴极极化

②浓差极化:

阴极附近反应物或反应产物扩散速度缓慢可引起浓差极化,使电极电势变负

8.阴极去极化:

绝大多数电化学离子的阴极去极化剂为溶液中的氢离子和氧分子

9.混合电势理论:

任何电化学反应都能分为两个或两个以上的氧化分反应和还原分反应;电化学反应过程中不可能有净电荷积累。

根据其腐蚀电势是腐蚀体系的混合电势,它是由同时发生的两个电极极化过程,即金属的氧化和腐蚀剂

10.极化图的应用:

分析腐蚀速度的影响因素,腐蚀速度控制因素（阳极控制,阴极控制,混合控制,欧姆控制）

11.活化极化控制的腐蚀过程:

金属腐蚀速度由电化学极化控制的腐蚀过程

12..腐蚀速度的电化学测定方法:

塔菲尔直线外推法,线性极化法,三点法,恒电流暂态法,交流阻态法

第四章析氢与吸氧腐蚀（62~74）

1.析氢腐蚀:

以H离子还原反应为阴极过程的反应,其必要条件是金属的电极电势必须低于氢离子的还原反应反应电势

析氢过电势与通过的阴极电流密度,阴极材料,溶液组成有关

氢离子阴极去极化反应步骤组成:

水化氢离子向阴极表面迁移;水化氢离子在电极表面接受电子还原,同时脱去水分子,变成表面吸附氢原子;吸附氢原子除了可能进入金属内部外,大部分在表面扩散并复合形成氢分子;氢分子聚集成氢气泡溢出

PH对析氢过电势的影响:

在酸性溶液中氢过电势随PH增大而增大,在碱性溶液中,随其增大而减小

控制过程:

阴极、阳极、混合控制。

同样使腐蚀速度增加的情况下,阴极控制通常使腐蚀电势变正,阳极控制使电势变负,混合控制下可正可负

减少析氢腐蚀的途径:

减少或消除金属中的有害物质,特别是析氢过电势小的阴极性杂志,溶液可能在金属上析出贵金属,贵金属的析出提供了有效的阴极,如果此析出贵金属的析氢过电势很小,则会加速腐蚀,应设法去除;加入氢过电势大的成分,如Hg,Zn,Pb;加入

缓蚀剂,增大析氢过电势;降低活性阴离子成分

2.吸氧腐蚀:

以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀,其必要条件是金属的电势比氧还原反应的电势低

吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧,随着腐蚀的进行,消耗掉的氧,需空气中的氧来补充。

氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应的过程:

a.氧穿过空气/溶液界面进入溶液,b.在溶液对流作用下,氧迁移到阴极表面附近,c.在扩散层范围内,氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面,d.在阴极表面氧分子发生还原反应,也叫氧的离子化反应

控制过程及特点:

金属发生氧去极化腐蚀时,通常阳极过程发生金属活性溶解,腐蚀过程处于阴极控制之下。

其腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速度。

析氢与吸氧的比较:

（1）去极化性质:

前者带电氢离子,迁移速度和扩散能力都很强大。

后者中性氧分子,只能靠扩散和对流传输。

（2）去极化剂浓度:

浓度大;酸性溶液中氢离子放电;中性或碱性溶液中去极化反应为和H2O+e→H+OH-。

后者浓度不大,其溶解速度通常随温度升高和盐浓度增大而减小。

（3）阴极控制原因:

前者主要为活化极化,ηh2=2.3RT/（αnf）*lg（ic/i0）。

后者主要为浓差极化。

ηo2=2.3RT/（nf）*lg（1-ic/il）（4）阴极反应产物:

前者以气泡逸出,电极表面溶液得到附加搅拌。

后者产物氢氧根,只能靠扩散或迁移离开无气泡逸出,得不到附加搅拌。

第五章金属钝化（75~82）

1.钝化:

在某些环境条件下金属失去了化学活性,如铁在室温浓硝酸中不反应而更加稳定。

2.钝化前后的变化:

金属的腐蚀速度显著降低;金属的电极电势发生突变且明显正移;近代表面测试分析仪器可以发现金属或合金的表面发生了变化

3.阳极钝化:

某些金属在一定的介质中（通常不含氯离子）,当外加阳极电流超过某一数值后,可使金属由活化状态转变为钝态,为阳极钝化或电化学钝化

4.阳极极化曲线的段分:

活性溶解区AB段,活化—钝化过度区BC段,稳定钝化区CD段,过钝化区DE段,氧析出区EF段

5.成相膜理论~金属表面生成一层致密的,覆盖性良好的固体产物薄膜,这层产物膜构成独立的固相膜层,把金属表面与介质隔离开来,阻碍阳极过程的进行,导致金属溶解速率降低,正是这层膜的作用使金属处于钝态。

吸附理论:

将金属的钝化归因于氧或含氧粒子在金属表面的吸附,改变了金属/溶液界面的结

构,并使阳极反应的活化能显著提高。

认为是金属的钝化是由于金属本身的活化能力降低所致

两种理论的比较:

都反映了钝化现象的本质,都认为由于在金属表面生成一层极薄的钝化膜而阻碍了金属的溶解。

但都不能较全面完整地解释各种钝化机理。

吸附理论认为只要形成单分子层的二维膜就能导致金属产生钝化,而成相膜理论认为要使金属得到保护,至少要形成几个分子层厚的三维膜,而最初形成的单分子吸附膜只能减轻金属的溶解,增厚的成相膜才能达到完全钝化

第六章局部腐蚀（83~104）

1.局部腐蚀的分类:

电偶腐蚀,点蚀,缝隙腐蚀,晶间腐蚀,选择性腐蚀,磨损腐蚀,应力腐蚀断裂,氢脆,腐蚀疲劳

2.局部腐蚀的原因:

a.异种金属接触引起的宏观腐蚀电池（电偶腐蚀）,b.同一金属上的自发微观电池,c.由差异充气电池引起的局部腐蚀,d.由金属离子浓差电池引起的局部腐蚀,e.由膜-孔电池或活性-钝性电池引起,f.由杂散电流引起

3电偶腐蚀:

在一定条件下产生的电化学腐蚀,即由于同电极电势较高的金属接触而引起腐蚀速度增大的现象

4.产生电偶腐蚀的动力来自两种不同金属接触的实际电势差,两种金属的电极电势差越大,越严重

5电偶序是根据金属或合金在一定条件下测得的稳定电势的相对大小排列的次序

6影响电偶腐蚀的因素:

面积效应,环境因素,溶液电阻的影响

7既有钝化剂又有活化剂的腐蚀环境是易钝化金属产生点蚀的必要条件,而钝化膜的缺陷及活性离子的存在是引起点蚀的主要原因

8点蚀影响:

金属的本性,合金的成分,组织,表面状态,介质的成分,性质,PH值,温度,流速

9.缝隙腐蚀:

金属表面上由于存在异物或结构上的原因会造成缝隙,其存在使缝隙内溶液中与腐蚀有关的物质迁移困难,引起缝隙内金属的腐蚀的现象

10.丝状腐蚀:

是钢,铝,镁,锌等涂装金属产品上常见的一类大气腐蚀,是一种浅型的膜下腐蚀

11.晶间腐蚀:

是一种由微电池作用而引起的局部破坏现象,是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶间产生的腐蚀。

特征是在表面还看不出破坏时,晶粒之间已丧失了结合力,

失去了金属的声音,严重时只要轻轻就可破碎,甚至成粉末

12.晶间腐蚀条件:

晶界物质的物理化学状态与晶粒不同,特定的环境因素

13影响晶间腐蚀因素:

合金元素贫乏化;晶界析出不耐蚀的阳极相;杂质或溶质原子在晶界区偏析;晶界处因相邻晶粒间的晶向不同,晶界必须同时适应各方面情况,其次是晶界的能量较高,刃型位错和空位在该处的活动性较大,使之产生富集;由于新相析出或转变,造成晶界处具有较大的内应力

14.电化学方法是评定晶间腐蚀有效的方法

15选择性腐蚀:

指腐蚀在合金的某些特定部位有选择性的进行

16.黄铜脱锌:

黄铜在水溶液中锌易被溶解,而留下多孔的铜。

特点:

脱锌后的合金的颜色有显著的变化,由黄变为紫红色,总尺寸改变不大。

防止脱锌措施:

采用脱锌敏感性较低的合金材料;在黄铜中加入少量的As;加锡或铝;采用阴极保护法或降低介质的侵蚀性17.石墨化腐蚀:

灰口铸铁易在活性较轻微的环境中产生石墨化腐蚀,由于铁基体发生了选择性腐蚀而石墨沉积在铸铁表面,如同石墨

第七章应力作用下腐蚀（105~134）

1.应力腐蚀断裂:

指金属材料在拉应力和腐蚀环境的共同作用下产生的破坏现象

2.应力腐蚀断裂的条件:

特定环境（包括介质成分,浓度,杂质,温度）;足够大的拉应力（超过某极限值）;特定的合金成分和组织（包括晶粒大小,取向,形态,相结构,各类缺陷,加工状态）

3.应力腐蚀断裂的特征:

金属在无裂纹、无蚀坑或缺陷的情况下,其可分为萌生阶段、裂纹扩展、失稳断裂阶段;金属和合金腐蚀量很微小腐蚀局限于微小的局部;裂纹方向宏观上和主拉伸应力的方向垂直,微观上略有偏移;宏观上属于脆性断裂;有裂纹分叉现象;裂纹形态有沿晶型、穿晶型和混合型（铝合金、高强度钢产生沿晶型,奥氏体不锈钢产生穿晶型,钛合金产生混合型）

4.应力腐蚀断裂机理:

快速溶解理论（金属在应力和腐蚀的共同作用下,局部位置产生微裂纹,这种窄纹在形成阶段并非真正破裂,而是裂纹前沿金属快速溶解）;表面膜破裂理论（在腐蚀介质中金属表面上总是存在着不同程度的保护膜,膜层在应力或活性离子的作用下易引起破坏,裸露出的基体金属与其余表面膜构成小阳极与大阴极的腐蚀电池,新鲜表面就产生阳极溶解,此外,基体金属具有自动修复表面膜的能力）

5.防止措施:

降低或消除应力（改进结构设计,避免或减少局部应力集中;消除应力处理~

热处理退火、过变形法、喷丸;按照断裂力学进行结构设计）;控制环境（改善使用条件;加入缓蚀剂;采用保护涂层;电化学保护）;改善材料（正确选择材料;开发耐应力腐蚀的新材料;改善冶炼和热处理工艺）

6.应力腐蚀实验方法:

恒载荷实验,恒应变实验,预测裂纹的应力腐蚀实验,慢应变速率法

7.氢脆理论:

氢压理论（在金属中一部分过饱和氢在晶界、孔隙或其他缺陷处析出,结合成分子氢,使这些位置造成巨大的内压力,此内压力协助外应力引起裂纹的产生和扩展,其可解释孕育期的存在、裂纹的不连续扩展、应变速率的影响。

）弱键理论（在应力诱导下,氢在缺口或裂纹尖端的三向拉伸应力区富集,导致该处金属原子间的结合键能下降,较低的外应力即可使材料断裂）吸附氢降低表面能理论;氢气团钉扎理论;

8.腐蚀疲劳:

在循环应力与腐蚀介质联合作用下所引起的破坏形式。

全过程分为疲劳源的形成,疲劳裂纹的扩展和断裂破坏。

9.磨损腐蚀:

由于腐蚀介质和金属表面间的相对运动引起金属的加速破坏或腐蚀,简称磨蚀。

分为湍流腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀

第八章金属在自然环境下的腐蚀（135~153）

1.大气腐蚀:

金属在大气中发生的腐蚀,属于电化学性腐蚀范围,是一种液膜下的电化学腐蚀。

分为干的,潮的,湿的大气腐蚀。

影响主要因素:

大气相对湿度,温度和温差,酸碱盐,腐蚀性气体,固体颗粒和表面状态等2.大气腐蚀防止措施:

提供材料的耐蚀性（通过合金化方法在普通碳钢中加入某些适量元素以改变锈层结构,生成具有保护性的锈层,可显著改善钢的耐大气腐蚀性能）;采用有机、无机涂层和金属镀层;暂时性防护层和缓蚀剂;控制环境

3.影响海水腐蚀的因素:

盐类及浓度;溶解氧;温度;PH值;流速;海洋生物

4.海水腐蚀特点:

海水是典型的电解质溶液。

海水的PH在7.2~8.6之间,接近中性,并含有大量溶解氧,因此除了特别活泼的金属,大多数金属和合金在海水中的腐蚀过程都是氧的去极化过程,腐蚀速度有阴极极化控制;海水中的Cl离子浓度高,对于钢、铁、锌、镉,在海水中发生电化学腐蚀时,阳极过程的阻滞作用很小,增加阳极过程阻力对减轻海水腐蚀的效果并不显著;水是良好的导电介质,电阻比较小,因此在海水中不仅有微观腐蚀电池的作用,还有宏观腐蚀电池的作用;海水中金属易发生局部腐蚀破坏;不同地区的海水组成与盐的浓度差别不大,因此地理因素在海水腐蚀中显得不重要

5.海水腐蚀防止措施:

合理选材,电化学保护,涂层保护

6.土壤腐蚀的类型:

微电池和宏观电池引起的土壤腐蚀;杂散电流引起的土壤腐蚀;土壤中的微生物腐蚀

第九章高温腐蚀（155~176）

1.高温腐蚀:

金属材料在高温下与环境介质发生反应引起的破坏,包括高温气态腐蚀,液态腐蚀,固体介质腐蚀

2.金属氧化膜的结构类型:

离子导体型氧化物锈皮,半导体型氧化物锈皮,间隙化合物型锈皮

3.金属氧化膜的晶体结构:

纯金属氧化物形成的氧化膜由单一氧化物组成,合金氧化时,氧化膜的组成和结构比纯金属的复杂,纯金属与合金的锈皮组成结构的差异直接反应在锈皮的抗蚀坑上

4.金属氧化膜的完整性是具有保护性的必要条件,而完整性的必要条件是氧化时所生成的金属氧化膜的体积比生成这些氧化膜所消耗的金属的体积要大即r>1

5.金属氧化膜的保护性取决于:

膜的完整性,致密性,稳定性,附着性,膨胀系数,膜中的应力

6.金属氧化机理:

极薄氧化膜的生长机理;薄氧化膜的生长机理

7.影响氧化速度的因素:

温度,氧压,气体介质

8.合金的氧化特点:

合金组元的选择性氧化,相的选择性氧化,氧化膜由多相组成

第十章金属材料的耐蚀性（178~203）

1.利用合金化提高金属耐蚀性途径:

（1）提高金属的热力学稳定性:

加入热力学稳定性高的合金元素进行合金化,使合金表面形成由贵金属元素的原子组成的连续保护层,从而提高其耐蚀层

（2）阻滞阴极过程:

减少金属或合金中的活性阴极面积,加入氢过电势高的合金元素

（3）阻滞阳极过程:

减少合金表面阳极区的面积,加入易钝化的合金元素,加入强阴极性合金元素,促使合金钝化

（4）加入合金元素使表面形成完整的有保护性的腐蚀产物膜

2,金属耐蚀合金化机理:

有序固溶体理论-n/8定律;电子结构理论;表面富集耐蚀相理论;表面富集耐蚀组分形成完整结晶层理论;表面富集阴极性合金元素促使阳极钝化的理论;贵金属元素表面富集的理论;形成致密的腐蚀产物膜

3.铁在大气等耐蚀差的原因:

铁及其氧化物上的氢过电势低,在酸性天然水中易发生析氢腐蚀;铁及其氧化物上氧离子化过电势低,也容易发生吸氧腐蚀;铁锈层和Fe3+可作为阴极去极化剂,加速铁的腐蚀;碳钢和铸铁中的石墨和渗透体是高效率的微阴极,可加速铁的腐蚀;铁的腐蚀产物的保护性能很差;铁易形成差异充气电池,引起缝隙腐蚀,也加剧了土壤中的局部腐蚀;铁在自然条件下的钝化能力差