金属腐蚀与防护课后习题答案(精选)

第二章2. 某腐蚀体系的参数为：

E 0a = -0.4V ，E 0c = 0.8V ，E cor = -0.2V 。当R = 0时，I cor = 10mA ，该腐蚀电池属于什么控制类型？如果欧姆电阻R = 90Ω，那么I 'cor =？ 腐蚀电池又属于什么控制类型？

解：由题可知：当R=0时有：

Icor=(Eoc-Eoa)/ （Pc+Pa ）

Pc+Pa=(Eoc-Eoa)/ Icor=（0.8+0.4）/10×2

10-=120Ω

Pc=(Eoc-Ec)/ Icor=(0.8＋0.2)/10×

310-=100Ω

则有 Pa=120-100=20Ω 因为Pc>>Pa ，所以该电池属于阳极极化控制。

当欧姆电阻R=90Ω时有：

'

Icor =(Eoc-Eoa)/(Pc+Pa+R)=(0.8+0.4)/(120+90)=5.71mA

因为R 与Pc 接近，所以该腐蚀电池为欧姆电阻和阳极极化共同控制。

第四章5. 一个活化极化控制腐蚀体系，阴极反应和阳极反应的交换电流密度为0c i 、0a i ；Tafel 斜率为b c 、b a ；腐蚀电位满足条件E ea <

设加入阴极性缓蚀剂，使阴极反应受到抑制，阴极反应交换电流密度改变为

)(0'c i 。假定其他参数都不改变，此时腐蚀电位负移到E 'cor ，

腐蚀电流密度下降到i 'cor 。

(1)

作加入缓蚀剂前后腐蚀体系的极化曲线图。 (2) 用图解法求腐蚀电流密度的变化r = i 'cor / i cor 和腐蚀电位的变化∆E = E 'cor – E cor 。 解：极化曲线如右图；

由（1）的极化曲线利用图解法求解得：在△ABC 中，1.2直线段位两平行线，则有： AD CD bc DB CD ba ====αβtan ,tan ba ,bc 分别为未加入缓蚀剂时阳极反应和加入缓蚀剂后阴极反应的Tafel 斜率：

根据AB ba bc bc DB AB BD

CD AD CD DC CD

AB DB AD DB AB AB DB DB 11)(,)(--+=+=+==即 由图可知有：

100

001)(lg |)|lg |'|(lg ,)'(lg |)|lg |'|(lg --=--==--=c c

c c cor cor cor cor i i i i AB i i i i DB ,','lg 'lg ,)|||'|(lg )()'(lg 0010011BD BD CD CD E E i i ba bc bc i i i i BD

CD AD CD BD CD i i cor cor c c cor cor c c cor cor ⨯==-+=∴⨯+=---Θ又00

00'lg 'lg 'c c c c cor

cor i i bc ba babc i i bc ba bc ba E E E +=⨯+⨯=-=∆∴

第四章6. 一个阳极反应受活化极化控制、阴极反应受浓度极化控制的腐蚀体系，阴极

反应的极限扩散电流密度为i d ，腐蚀电位为E cor 。

由于搅拌使阴极反应的极限扩散电流密度上升到i 'd ，阳极反应参数不变；腐蚀

电位正移到E 'cor 。

(1) 作腐蚀体系的极化曲线图。

(2 ) 用图解法求腐蚀电位变化∆E = E 'cor – E cor 。

解：（1）极化曲线如右图；

（2）由（1）极化曲线可知，在△ABC 中

阳极反应的Tafel 斜率AB

AC ba ==αtan |

||'|lg

tan |)|lg |'|(lg tan 'd d d d cor cor i i ba i i AB AC E E E =-===-=∆∴αα腐蚀电位变化第八章3.不锈钢按组织分类可以分为哪几类，各举出他们的耐腐蚀性如何，并举例。

答：不锈钢按显微组织的不同可以分为四种类型：铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢，沉淀硬化不锈钢。 (1) 铁素体不锈钢：基本上是铁铬二元合金，其铬含量在12%—30%之间，在许多的环境中具有优良的抗腐蚀性，但碳在铁素体中的溶解度小，铬在铁素体中的扩散速度较大，从而熵温冷却时较易析出碳化铬，形成晶界贫铬区，使材料的抗腐蚀性降低。

如17%Cr ，0.012%C 的铁素体不锈钢在退火状态的组织为等轴铁素体晶粒，其中弥散分布有碳化物，碳化物的存在降低材料的抗腐蚀性，可通过在700—800摄氏度退货时由于铬比较快的有晶粒内部向晶界扩散从而消除贫铬区，使晶间腐蚀性倾向降低。同时铁素体不锈钢耐氯化物应力腐蚀也较好。

（2）马氏体不锈钢：马氏体不锈钢基本上是在含12%—17%铬的铁铬合金中，再加0.15%—1.0%的碳其抗腐蚀性不如铁素体，如2CrB,3CrB,4CrB 等。由于碳含量的增加，其耐腐蚀性下降，一般在弱腐蚀性介质中使用。

（3）奥氏体不锈钢：基本上是铁镍铬三元合金，其铬含量约为16%—25%，镍含量约为7%—20%，其抗腐蚀性通常比铁素体不锈钢和马氏体不锈钢好，如Cr18Ni19不锈钢，在870—600摄氏度之间缓慢冷却会引起喊铬碳化物沿晶界沉淀从而产生晶间腐蚀，同时在其他条件下还会出现孔蚀，缝隙应力腐蚀等。可通过 一，提高铬和镍的含量；二，加入合金元素Mo,Cu,Si,Ti(或Nb)等；三，降低含碳量。

（4）沉淀硬化不锈钢。其成分与奥氏体不锈钢成分相近，所不同的是增加了铝，铌或钽，这类钢具有很高的强度，如17-4PHCooCr17M4Cu3,其耐腐蚀性与一般不锈钢相同。

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