材料腐蚀与防护实训指导书
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ic > ipp ,金属的腐蚀电位 Ecorr 落在钝化区，金属获得钝性，这称为自钝化。
（3）经钝化的金属试样，能够保持钝性，再放到稀 HNO3 溶液中不会发生活性溶 解，但如果将钝化膜破坏，则不能保持钝态，金属又会遭受强烈的腐蚀。如放在 HCl 溶液中，钝化膜受到 Cl 的破坏，钝化膜出现孔洞，未能自行修补的话，金属 就会失去钝性。
4. 现象分析与结论 （1）锌片在 HCl 中受腐蚀，构成腐蚀电池，阳极是工业锌片中大量的金属锌， 在锌上发生氧化反应： Zn → Zn + 2e Zn 溶于 HCl 中。而阴极是工业锌片上的杂质如 Cu、Fe、Fe7Zn 等，阴极反应 为： 2H + 2e → H2↑
3
+ 2+
由于锌片上的阴极性杂质的分布是随机的，且颗粒很小，肉眼无法辨别阴、 阳极位置，它们可能瞬时发生变化，表现出整个锌片上都有 H2 气泡逸出。结果导 致锌片全面腐蚀。又称之为微电池腐蚀。 （2）锌片和铜片相接触时，由锌片和铜片共同组成腐蚀宏电池。整个锌片为阳 极，铜片为阴极，锌片上发生阳极反应： Zn → Zn + 2e 铜片上发生阴极反应： 2H + 2e → H2↑ 同时，锌片上的微电池腐蚀反应仍继续发生。故锌片既受自身的微电池腐蚀，又 加上锌-铜组成的宏电池的腐蚀，所以锌片的腐蚀加剧。 从以上现象看不仅在锌片上有少量 H2 气泡逸出，铜片上也有大量 H2 气泡逸 出。生成 H2 气泡的量增多说明锌片腐蚀的量增加。结论是与电位较高的金属相接 触，电位较低的金属腐蚀加剧。 组成腐蚀原电池需要以下几个要素： 1）阳极和阳极反应； 2）阴极和阴极反应； 3）电解质溶液中存在能够吸收电子的氧化剂； 4）存在电子通道，使阳极反应生成的电子能够流畅流向阴极。 5）以上几个要素缺一不可。某一环节受阻就会使腐蚀原电池停止工作。 酸性溶液中，金录与结果处理 表 2-1 试件材质 试 件 尺 寸 ／ 厚度 δ cm 小孔径¢ 总面积 介质成分 质量／g 腐蚀前 m0 腐蚀后 m1 质量损失 m0- m1 量气管读数 氢气体积／cm 腐蚀速度
3
实验记录表
室温 气压 浸入时间
腐蚀前 腐蚀后 重量法／g·m 2 -1 ·h 氢量法／g·m 2 -1 ·h
2
（2-5）
测定一定容器中的氧减少量即可。计算过程类似于析氢过程。
3. 仪器与试剂 分析天平，1 台；气压计，公用；金相试样磨光机，公用；温度计，1 只； A3 碳钢试件，1 个；容量法测定腐蚀速度装置，1 套（如图 2-1）；稀 H2SO4， 800ml；化学除膜液，公用。
4. 实验步骤 （1）把试件打磨、编号、清洗、干燥。 （2）分析天平上准确称量各试样的质量，精确到 0.1mg。 （3）在三角烧瓶中注入稀 H2SO4 溶液，将试件用一根约 10cm 长的玻璃丝线系于 一端，玻璃丝的另一端用弹簧夹 5 夹牢固，用弹簧夹 6 夹住玻璃丝线的中部， 恰使试件悬于试液之上，按图 2-1 塞紧橡皮塞。 （4）检查实验装置的气密性：转动三通活门使之处于 I 的状态，使量气管和三 角烧瓶相通，把水准瓶下移一段距离，然后保持不动，若量气管的水平面稍稍 下降后，量气管和水准瓶中的水平面可稳定地保持一定位差，即表示各部分已 不漏气（为什么?），否则应检查漏气的环节，并设法使之气密，再试。
9
（5）装置不漏气之后，即旋转活门拨到Ⅱ的状态，使系统与大气相通。提高水 准瓶的位置，使量气管中水平面上升到顶端读数附近。转动活门使之处于 I 的 状态，使量气管和三角烧瓶相通，稍稍调整水准瓶，使水准瓶和量气管内的水 平面等高，记下量气管的读数。 （6）夹紧弹簧夹 6，使试件悬于试液之中。腐蚀反应发生，随着氢气逸出，量 气管内的水平面下降，将水准瓶缓慢下降，使两个水瓶接近相等(如果每隔一定 时间，记下一个读数，即可计算不同时间间隔内的腐蚀速度)，浸泡 2h，最后 使两个水平面等高，读下量气管内液面的读数。
6
实验三 重量法和容量法测定金属腐蚀速度
1. 实验目的 （1）掌握用重量法和容量法测定金属腐蚀速度的原理和方法。 2．用重量法和容量法测定碳钢在稀 H2SO4 溶液中的腐蚀速度。 二、实验原理 金属受到均匀腐蚀时的腐蚀速度的表示方法一般有两种：一种是用在单位 时间内、在单位面积上金属损失（或增加）的质量来表示，通常采用的单位是 2 g／(m ·h)；另一种是用单位时间内金属腐蚀的深度来表示，通常采用单位的 是 mm／a。 目前测定腐蚀速度的方法有很多，如重量法、容量法、极化曲线法、线性 极化法（极化电阻法）等。重量法是一种经典的方法，适用于实验室和现场挂 片，是测定金属腐蚀速度最可靠的方法之一。可用于检测材料的耐腐蚀性能、 评选腐蚀剂、改变工艺条件时检查防腐效果等。学习重量法是学习其他测试腐 蚀速度方法的基础。 1．重量法 重量法是根据腐蚀前后试件质量的变化来测定金属腐蚀速度的，分为失重 法和增重法两种。当金属表面上的腐蚀产物容易除净且不至于损坏金属本体时 常用失重法；当腐蚀产物完全牢靠地附着在试件表面时，则采用增重法。 工业生产中测定金属腐蚀速度的方法，是把金属材料做成试验小件，放在 腐蚀环境中（如化工设备、大气、海水、土壤或实验介质中），经过一定时间 之后，取出并测量其质量及尺度的变化，计算其腐蚀速度。本实验中，是把金 属做成一定形状和大小的试件，经过表面预处理之后，放在腐蚀介质中，经过 一段时间后取出，并测量其质量及尺度的变化，再计算其腐蚀速度。 对于失重法可由下式计算腐蚀速度
+ 2+
4
实验二 钢在硝酸中的钝化
1. 实验原理 （1）观察钢在稀 HNO3 中的活性溶解，了解阳极和阴极反应式。 （2）观察钢在浓 HNO3 中的钝化，使腐蚀速度降低几个数量级。 （2）了解钝化现象在一定程度上，一定条件下可以保持。
2. 实验试剂 钢铁试样若干片，20%、40%、60%的 HNO3 溶液，塑料绳，烧杯，1MHCl 溶液 等。
4. 现象分析及结论 （1）在 20%的 HNO3 溶液中试样发生剧烈活性溶解反应 阳极反应：Fe →Fe
+ 2+
+ 2e
阴极反应：2H + NO3 + e →NO2↑+ H2O 此时阴极反应不是析 H2 反应，其原因是由于析 H2 反应的电极电位低于 N 还原成 4+ N 的电极电位。
5+
5
（2）在 60%的 HNO3 溶液中试样被钝化，生成一层表面膜（氧化膜或钝化膜）可 能是发生如下反应的结果： 3Me +3H2O →Me2 O3 +6H +6e 这层氧化膜很薄且致密，有效地隔离了金属与介质的接触，使阳极反应受到阻 5-6 滞。表面膜在介质中难溶，金属获得很好的耐蚀性。腐蚀速度可降低 10 倍。试 样在浓 HNO3 中获得钝性的原因，是由于浓 HNO3 的强氧化性，使 NO3 去极化反应的 平衡电位很高，有 Ec > Epp 。见图 4。由于强烈的阴极去极化反应，阴极还原电 流在 E = Epp 时大于金属阳极的致钝电流，即：
图2 - 1
容量法测定腐蚀速度装置
1-水准瓶；2-量气管；3-三通阀；4，7-玻璃管，橡皮塞； 5，6-弹簧夹；8-玻璃丝线；9-试件；10-三角烧瓶；11-试液（稀 H2SO4）
（7）取出试件，用自来水冲洗，观察和记录附近表面现象，用机械法和化学方 法脱除腐蚀产物（见附录）。 （8）干燥之后（可用冷风吹干），用分析天平称重，再用化学方法去膜，再称 重，如果反复 2-3 次，直至两次去膜后质量差小于 0.5mg 可视为恒重，记录下 来（要求学生去膜 2-3 次）。
2. 实验试剂 工业锌片、铜片或铂片，0.2MHCl, 玻璃皿，丙酮棉，镊子，砂纸等。
3. 实验步骤及现象 （1）用砂纸打磨试样，丙酮棉擦净去油。 （2）将锌片和铜片或铂片分别放入盛有 HCl 的玻璃皿中，互不接触，观察到在 锌片上有不少气泡从表面逸出。而铜片或铂片上无气泡逸出。 （3）将锌片与铜片或铂片相接触，观察到有大量 H2 气泡从铜片或铂片表面逸 出，而锌片表面的气泡相对减少，并有黑色物质从锌片表面析出。
8
（2-3）
nH ＝ （Pa - PH2O）VH／（RT） NH = 2nH
则金属的腐蚀速度为
（2-4）
K-重量 = nH／(S t) = 2A(Pa - PH2O)VH／(S t RT) (g·m-2·h-1)
式中 A --- 金属的摩尔质量，g； S --- 金属的暴露面积，m ； T --- 金属的腐蚀时间，h； R --- 气体常数。 此外，容量法还可用于吸氧的阴极过程，此时阴极反应为 1/2O2 + H2O + 2e → 2OH
-
-
在腐蚀实验中，腐蚀介质和试件表面往往存在不均匀性，所得数据分散性 较大，通常采用 2-4 个平行试验，取其中两组相近数据平均值计算腐蚀速度。 计算出两种方法所测得的腐蚀速度和绝对误差。
3. 实验步骤及现象 （1）用塑料绳系好四片试样。二片分别放入 20%、40%的 HNO3 溶液中，另二片分 别放入 60%的 HNO3 溶液中，在 20%、40%的 HNO3 溶液中试样反应剧烈，有黑色沉淀 溶入溶液和棕黄色浓烟冒出，在 60%的 HNO3 溶液中的二片试片无任何反应发生。 （2）将 60%HNO3 溶液中的一片试片取出，再放到 20%HNO3 溶液中，看到该试片也 不与溶液反应，而放入另一片钝化过的试样在 1MHCl 溶液中，该试样表面发生腐 蚀反应，有气泡冒出。
2
K+重量＝(g2—g0)／(S·t)
式中
（2-2）
K+重量 --- 金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1
g2 --- 带有腐蚀产物试件的质量，g； 其余符号与式（2-1）相同。
对于密度相同的金属，可以用上述方法比较其耐腐蚀性能，对于密度不同 的金属，尽管单位表面上的质量变化相同，其腐蚀深度却不一样，对此，应用 腐蚀深度来表示更为合适。应当指出，重量法也有其局限和不足。首先，它只 考虑均匀腐蚀的情况，而没有考虑局部腐蚀的情况。其次，对于失重法很难将 腐蚀产物完全除去，如果用重量法测定其腐蚀速度，肯定不能说明实际情况。 另外，失重法的实验周期较长，短则几小时，多则数年乃至数十年，对于重量 + 法要想做出腐蚀速度（K 重量）-时间（t）曲线需要大量的样品和冗长的时间。 2．容量法 对于伴随析氢和吸氧的腐蚀过程，通过测定一定时间内的析氢量或吸氧量 来计算金属的腐蚀速度的方法即为容量法。 许多金属在酸性溶液中及某些电负性较强的金属在中性或碱性溶液中，都 会发生氢去极化作用而导致金属腐蚀，其中 阳极过程：Me → Me
3 5 7 12 14 16 17
——锈蚀碳钢磷化及磷化膜性能检验试验
2
实验一 腐蚀原电池
1. 实验原理 （1）了解腐蚀原电池的结构和作用及原电池工作过程中的电极反应。 （2）观察析 H2 腐蚀现象，观察微电池腐蚀与宏电池腐蚀的异同。 （3）不同金属相接触，由于构成电偶对，使阳极金属加速腐蚀，阴极金属得到 保护。
+ m+
+ me
-
阴极过程：mH + me → m/2H2 在阳极上金属不断失去电子而溶解的同时，溶液中的氢离子与阴极上过剩 的电子结合而析出氢气。金属溶解的量和析氢的量相当。由实验测出一定时间 内的析氢体积 VH（m1），由气压计读出大气压力 Pa。和用温度计读出室温，并 查出该温度下的饱和蒸气压力 PH2O，再根据理想气体状态方程 PV ＝ nRT 可以计算出析出氢气的摩尔数
K-重量＝（gl—g0）／（S·t） （2-1）
式中
K-重量 --- 金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1
g0 --- 试件腐蚀前的质量，g；
7
g1 --- 试件腐蚀后的质量，g； S --- 试件的面积，m ； T --- 试件腐蚀时间，h。 对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产 物脱落下来可以全部收集起来时，可用下式计算腐蚀速度
材料腐蚀与防护实训指导书
1
目
录
实验一 腐蚀原电池 实验二 钢在硝酸中的钝化 实验三 重量法和容量法测定金属腐蚀速度 实验四 钝化曲线测定 实验五 阴极保护——阴极极化曲线测定 实验六 缓蚀剂的缓蚀效果 实验七 综合实验
……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ………………………………
ic > ipp ,金属的腐蚀电位 Ecorr 落在钝化区，金属获得钝性，这称为自钝化。
（3）经钝化的金属试样，能够保持钝性，再放到稀 HNO3 溶液中不会发生活性溶 解，但如果将钝化膜破坏，则不能保持钝态，金属又会遭受强烈的腐蚀。如放在 HCl 溶液中，钝化膜受到 Cl 的破坏，钝化膜出现孔洞，未能自行修补的话，金属 就会失去钝性。
4. 现象分析与结论 （1）锌片在 HCl 中受腐蚀，构成腐蚀电池，阳极是工业锌片中大量的金属锌， 在锌上发生氧化反应： Zn → Zn + 2e Zn 溶于 HCl 中。而阴极是工业锌片上的杂质如 Cu、Fe、Fe7Zn 等，阴极反应 为： 2H + 2e → H2↑
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由于锌片上的阴极性杂质的分布是随机的，且颗粒很小，肉眼无法辨别阴、 阳极位置，它们可能瞬时发生变化，表现出整个锌片上都有 H2 气泡逸出。结果导 致锌片全面腐蚀。又称之为微电池腐蚀。 （2）锌片和铜片相接触时，由锌片和铜片共同组成腐蚀宏电池。整个锌片为阳 极，铜片为阴极，锌片上发生阳极反应： Zn → Zn + 2e 铜片上发生阴极反应： 2H + 2e → H2↑ 同时，锌片上的微电池腐蚀反应仍继续发生。故锌片既受自身的微电池腐蚀，又 加上锌-铜组成的宏电池的腐蚀，所以锌片的腐蚀加剧。 从以上现象看不仅在锌片上有少量 H2 气泡逸出，铜片上也有大量 H2 气泡逸 出。生成 H2 气泡的量增多说明锌片腐蚀的量增加。结论是与电位较高的金属相接 触，电位较低的金属腐蚀加剧。 组成腐蚀原电池需要以下几个要素： 1）阳极和阳极反应； 2）阴极和阴极反应； 3）电解质溶液中存在能够吸收电子的氧化剂； 4）存在电子通道，使阳极反应生成的电子能够流畅流向阴极。 5）以上几个要素缺一不可。某一环节受阻就会使腐蚀原电池停止工作。 酸性溶液中，金录与结果处理 表 2-1 试件材质 试 件 尺 寸 ／ 厚度 δ cm 小孔径¢ 总面积 介质成分 质量／g 腐蚀前 m0 腐蚀后 m1 质量损失 m0- m1 量气管读数 氢气体积／cm 腐蚀速度
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实验记录表
室温 气压 浸入时间
腐蚀前 腐蚀后 重量法／g·m 2 -1 ·h 氢量法／g·m 2 -1 ·h
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（2-5）
测定一定容器中的氧减少量即可。计算过程类似于析氢过程。
3. 仪器与试剂 分析天平，1 台；气压计，公用；金相试样磨光机，公用；温度计，1 只； A3 碳钢试件，1 个；容量法测定腐蚀速度装置，1 套（如图 2-1）；稀 H2SO4， 800ml；化学除膜液，公用。
4. 实验步骤 （1）把试件打磨、编号、清洗、干燥。 （2）分析天平上准确称量各试样的质量，精确到 0.1mg。 （3）在三角烧瓶中注入稀 H2SO4 溶液，将试件用一根约 10cm 长的玻璃丝线系于 一端，玻璃丝的另一端用弹簧夹 5 夹牢固，用弹簧夹 6 夹住玻璃丝线的中部， 恰使试件悬于试液之上，按图 2-1 塞紧橡皮塞。 （4）检查实验装置的气密性：转动三通活门使之处于 I 的状态，使量气管和三 角烧瓶相通，把水准瓶下移一段距离，然后保持不动，若量气管的水平面稍稍 下降后，量气管和水准瓶中的水平面可稳定地保持一定位差，即表示各部分已 不漏气（为什么?），否则应检查漏气的环节，并设法使之气密，再试。
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（5）装置不漏气之后，即旋转活门拨到Ⅱ的状态，使系统与大气相通。提高水 准瓶的位置，使量气管中水平面上升到顶端读数附近。转动活门使之处于 I 的 状态，使量气管和三角烧瓶相通，稍稍调整水准瓶，使水准瓶和量气管内的水 平面等高，记下量气管的读数。 （6）夹紧弹簧夹 6，使试件悬于试液之中。腐蚀反应发生，随着氢气逸出，量 气管内的水平面下降，将水准瓶缓慢下降，使两个水瓶接近相等(如果每隔一定 时间，记下一个读数，即可计算不同时间间隔内的腐蚀速度)，浸泡 2h，最后 使两个水平面等高，读下量气管内液面的读数。
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实验三 重量法和容量法测定金属腐蚀速度
1. 实验目的 （1）掌握用重量法和容量法测定金属腐蚀速度的原理和方法。 2．用重量法和容量法测定碳钢在稀 H2SO4 溶液中的腐蚀速度。 二、实验原理 金属受到均匀腐蚀时的腐蚀速度的表示方法一般有两种：一种是用在单位 时间内、在单位面积上金属损失（或增加）的质量来表示，通常采用的单位是 2 g／(m ·h)；另一种是用单位时间内金属腐蚀的深度来表示，通常采用单位的 是 mm／a。 目前测定腐蚀速度的方法有很多，如重量法、容量法、极化曲线法、线性 极化法（极化电阻法）等。重量法是一种经典的方法，适用于实验室和现场挂 片，是测定金属腐蚀速度最可靠的方法之一。可用于检测材料的耐腐蚀性能、 评选腐蚀剂、改变工艺条件时检查防腐效果等。学习重量法是学习其他测试腐 蚀速度方法的基础。 1．重量法 重量法是根据腐蚀前后试件质量的变化来测定金属腐蚀速度的，分为失重 法和增重法两种。当金属表面上的腐蚀产物容易除净且不至于损坏金属本体时 常用失重法；当腐蚀产物完全牢靠地附着在试件表面时，则采用增重法。 工业生产中测定金属腐蚀速度的方法，是把金属材料做成试验小件，放在 腐蚀环境中（如化工设备、大气、海水、土壤或实验介质中），经过一定时间 之后，取出并测量其质量及尺度的变化，计算其腐蚀速度。本实验中，是把金 属做成一定形状和大小的试件，经过表面预处理之后，放在腐蚀介质中，经过 一段时间后取出，并测量其质量及尺度的变化，再计算其腐蚀速度。 对于失重法可由下式计算腐蚀速度
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实验二 钢在硝酸中的钝化
1. 实验原理 （1）观察钢在稀 HNO3 中的活性溶解，了解阳极和阴极反应式。 （2）观察钢在浓 HNO3 中的钝化，使腐蚀速度降低几个数量级。 （2）了解钝化现象在一定程度上，一定条件下可以保持。
2. 实验试剂 钢铁试样若干片，20%、40%、60%的 HNO3 溶液，塑料绳，烧杯，1MHCl 溶液 等。
4. 现象分析及结论 （1）在 20%的 HNO3 溶液中试样发生剧烈活性溶解反应 阳极反应：Fe →Fe
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阴极反应：2H + NO3 + e →NO2↑+ H2O 此时阴极反应不是析 H2 反应，其原因是由于析 H2 反应的电极电位低于 N 还原成 4+ N 的电极电位。
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（2）在 60%的 HNO3 溶液中试样被钝化，生成一层表面膜（氧化膜或钝化膜）可 能是发生如下反应的结果： 3Me +3H2O →Me2 O3 +6H +6e 这层氧化膜很薄且致密，有效地隔离了金属与介质的接触，使阳极反应受到阻 5-6 滞。表面膜在介质中难溶，金属获得很好的耐蚀性。腐蚀速度可降低 10 倍。试 样在浓 HNO3 中获得钝性的原因，是由于浓 HNO3 的强氧化性，使 NO3 去极化反应的 平衡电位很高，有 Ec > Epp 。见图 4。由于强烈的阴极去极化反应，阴极还原电 流在 E = Epp 时大于金属阳极的致钝电流，即：
图2 - 1
容量法测定腐蚀速度装置
1-水准瓶；2-量气管；3-三通阀；4，7-玻璃管，橡皮塞； 5，6-弹簧夹；8-玻璃丝线；9-试件；10-三角烧瓶；11-试液（稀 H2SO4）
（7）取出试件，用自来水冲洗，观察和记录附近表面现象，用机械法和化学方 法脱除腐蚀产物（见附录）。 （8）干燥之后（可用冷风吹干），用分析天平称重，再用化学方法去膜，再称 重，如果反复 2-3 次，直至两次去膜后质量差小于 0.5mg 可视为恒重，记录下 来（要求学生去膜 2-3 次）。
2. 实验试剂 工业锌片、铜片或铂片，0.2MHCl, 玻璃皿，丙酮棉，镊子，砂纸等。
3. 实验步骤及现象 （1）用砂纸打磨试样，丙酮棉擦净去油。 （2）将锌片和铜片或铂片分别放入盛有 HCl 的玻璃皿中，互不接触，观察到在 锌片上有不少气泡从表面逸出。而铜片或铂片上无气泡逸出。 （3）将锌片与铜片或铂片相接触，观察到有大量 H2 气泡从铜片或铂片表面逸 出，而锌片表面的气泡相对减少，并有黑色物质从锌片表面析出。
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（2-3）
nH ＝ （Pa - PH2O）VH／（RT） NH = 2nH
则金属的腐蚀速度为
（2-4）
K-重量 = nH／(S t) = 2A(Pa - PH2O)VH／(S t RT) (g·m-2·h-1)
式中 A --- 金属的摩尔质量，g； S --- 金属的暴露面积，m ； T --- 金属的腐蚀时间，h； R --- 气体常数。 此外，容量法还可用于吸氧的阴极过程，此时阴极反应为 1/2O2 + H2O + 2e → 2OH
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在腐蚀实验中，腐蚀介质和试件表面往往存在不均匀性，所得数据分散性 较大，通常采用 2-4 个平行试验，取其中两组相近数据平均值计算腐蚀速度。 计算出两种方法所测得的腐蚀速度和绝对误差。
3. 实验步骤及现象 （1）用塑料绳系好四片试样。二片分别放入 20%、40%的 HNO3 溶液中，另二片分 别放入 60%的 HNO3 溶液中，在 20%、40%的 HNO3 溶液中试样反应剧烈，有黑色沉淀 溶入溶液和棕黄色浓烟冒出，在 60%的 HNO3 溶液中的二片试片无任何反应发生。 （2）将 60%HNO3 溶液中的一片试片取出，再放到 20%HNO3 溶液中，看到该试片也 不与溶液反应，而放入另一片钝化过的试样在 1MHCl 溶液中，该试样表面发生腐 蚀反应，有气泡冒出。
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K+重量＝(g2—g0)／(S·t)
式中
（2-2）
K+重量 --- 金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1
g2 --- 带有腐蚀产物试件的质量，g； 其余符号与式（2-1）相同。
对于密度相同的金属，可以用上述方法比较其耐腐蚀性能，对于密度不同 的金属，尽管单位表面上的质量变化相同，其腐蚀深度却不一样，对此，应用 腐蚀深度来表示更为合适。应当指出，重量法也有其局限和不足。首先，它只 考虑均匀腐蚀的情况，而没有考虑局部腐蚀的情况。其次，对于失重法很难将 腐蚀产物完全除去，如果用重量法测定其腐蚀速度，肯定不能说明实际情况。 另外，失重法的实验周期较长，短则几小时，多则数年乃至数十年，对于重量 + 法要想做出腐蚀速度（K 重量）-时间（t）曲线需要大量的样品和冗长的时间。 2．容量法 对于伴随析氢和吸氧的腐蚀过程，通过测定一定时间内的析氢量或吸氧量 来计算金属的腐蚀速度的方法即为容量法。 许多金属在酸性溶液中及某些电负性较强的金属在中性或碱性溶液中，都 会发生氢去极化作用而导致金属腐蚀，其中 阳极过程：Me → Me
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——锈蚀碳钢磷化及磷化膜性能检验试验
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实验一 腐蚀原电池
1. 实验原理 （1）了解腐蚀原电池的结构和作用及原电池工作过程中的电极反应。 （2）观察析 H2 腐蚀现象，观察微电池腐蚀与宏电池腐蚀的异同。 （3）不同金属相接触，由于构成电偶对，使阳极金属加速腐蚀，阴极金属得到 保护。
+ m+
+ me
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阴极过程：mH + me → m/2H2 在阳极上金属不断失去电子而溶解的同时，溶液中的氢离子与阴极上过剩 的电子结合而析出氢气。金属溶解的量和析氢的量相当。由实验测出一定时间 内的析氢体积 VH（m1），由气压计读出大气压力 Pa。和用温度计读出室温，并 查出该温度下的饱和蒸气压力 PH2O，再根据理想气体状态方程 PV ＝ nRT 可以计算出析出氢气的摩尔数
K-重量＝（gl—g0）／（S·t） （2-1）
式中
K-重量 --- 金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1
g0 --- 试件腐蚀前的质量，g；
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g1 --- 试件腐蚀后的质量，g； S --- 试件的面积，m ； T --- 试件腐蚀时间，h。 对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产 物脱落下来可以全部收集起来时，可用下式计算腐蚀速度
材料腐蚀与防护实训指导书
1
目
录
实验一 腐蚀原电池 实验二 钢在硝酸中的钝化 实验三 重量法和容量法测定金属腐蚀速度 实验四 钝化曲线测定 实验五 阴极保护——阴极极化曲线测定 实验六 缓蚀剂的缓蚀效果 实验七 综合实验
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