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1、金属腐蚀与防护试卷 1一、解释概念:共 8 分，每个 2 分钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题：共 30 分，每空 1 分1. 称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反响为 ，好氧腐蚀主要为把握，其过电位与电流密度的关系为 。2. 在水的电位-pH 图上，线表示 关系，线表示 关系，线 下方是 的稳定存在区，线上方是 的稳定存在区，线与线之间是的稳定存在区。3. 热力系统中发生游离 CO2腐蚀较严峻的部位是，其腐蚀特征是，防止游离 CO2围为宜。腐蚀的措施是，运行中将给水的 pH 值把握在范4. 凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。5. 过电位
2、越大，金属的腐蚀速度越，活化极化把握的腐蚀体系，当极化电位偏离 Ecorr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化把握下打算金属腐蚀速度的主要因素为、。6. 为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中参加，使水中氧含量到达以下，其含量应把握在，与氧的反响式为，加药点常在。7. 在腐蚀极化图上，假设 P P ，极极化曲线比极极化曲线陡，ca这时 Ecorr值偏向电位值，是把握。三、问答题：共 24 分，每题 4 分1. 说明协调磷酸盐处理原理。2. 自然界中最常见的阴极去极化剂及其反响是什么？3. 锅炉发生苛性脆化的条件是什么？4. 凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么？5. 说明热力设备氧腐蚀
3、的机理。6. 说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成局部。四、计算：共 24 分， 每题 8 分1. 在中性溶液中，Fe 2+ =10 -6 mol/L，温度为 25，此条件下碳钢是否发生2+析氢腐蚀？并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小 pH 值。E0= - Fe /Fe2. 写出 V 与 i的关系式及 V 与 i的关系式，并说明式中各项的物理意-corr义。tcorr3. 铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反响及其标准电极电位：Cu = Cu2+ + 2eE0Cu2+= +/Cu2H = 2H+ + 2eE0 +=2H /H222H O = O + 4H+ + 4eE0= +O2/H2O
4、问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀？五、分析：共 14 分，每题 7 分1. 试用腐蚀极化图分析铁在浓 HNO3中的腐蚀速度为何比在稀 HNO3中的腐蚀速度低？2. 炉水协调磷酸盐-pH 把握图如图 1，如何依据此图实施炉水水质把握，试分析之。图 1. 协调磷酸盐pH 把握图金属腐蚀与防护试卷 2一、解释概念:共 8 分，每个 2 分苛性脆化、SCC、自腐蚀电位、钝性二、填空：共 30 分，每空 1 分1. 发生析 H2腐蚀的必要条件是，阴极反响为，析氢腐蚀为把握，其过电位与电流密度的关系为。2. 在水的电位pH 图上，线下方是区，线上方是区，线 与线之间是区。3. 碳钢在溶液中，奥氏体不锈钢
5、在溶液中易发生应力腐蚀破裂。4. 铁在 570以上氧化生成的氧化膜从里到外由、组成，其中具有良好保护性的是。5. 氧腐蚀常发生在热力系统的、，其腐蚀特征为。为防止氧腐蚀，通常承受以为主，为关心的防腐蚀方法。使水中氧含量可达以下。联氨除氧时，给水中联氨含量把握在，其反响式为，通常加药点在。6. 协调磷酸盐处理的实质是把炉水的全部变为，消退炉水中的，该法适用于条件。7. P P 时，腐蚀为把握，E 靠近电位；P P 时，222accorrca腐蚀为把握，Ecorr靠近电位。三、问答题：共 24 分，每题 4 分1. 凝汽器铜管用 FeSO4成膜保护的原理是什么？2. 为何同时有溶解氧和游离二氧化碳
6、时腐蚀更加严峻？3. 说明腐蚀电池的电化学历程。4. 锅炉发生苛性脆化的条件是什么？5. 金属氧化生成保护性氧化膜应具备什么条件？6. 为何说对炉水进展协调磷酸盐处理是防腐防垢兼顾的方法？四、计算题：共 24 分，每题 8 分1. 铜在介质中的腐蚀反响为： CuCu2+2e ,腐蚀电流密度为 100A/cm2,求其腐蚀速度 V (g/m2d) 和 V (mm/a)。 A= , =8.96g/cm3。-tCu2. 在中性溶液中，Fe2+的浓度为 10-6mol/L，温度为 25，试推断在此条件下铁是否发生析氢腐蚀？并求铁在此条件下不发生析氢腐蚀的最低 pH 值。(E0 2+=Fe /Fe3. 铜
7、在含氧酸中和无氧酸中的电极反响及其标准电极电位：Cu = Cu2+ + 2eE0Cu2+= +/CuH = 2H+ + 2eE0 +=2H /H2H O = O + 4H+ + 4eE0= +O2/H2O问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀？五、分析题：共 14 分，每题 7 分1. 具有钝化行为金属的阳极极化曲线如图 1，说明曲线上各特性点和特性区的意义。图 1. 具有钝化行为金属的阳极极化曲线2. 画出 Fe-H O 体系的简化电位-pH 图，标出腐蚀区、免蚀区、钝态区。为2了使铁不受腐蚀，使铁的状态条件移出腐蚀区的可能途径有那些？附：金属腐蚀与防护试验目录试验局部试验1腐蚀试样的制备电化学
8、试样的制备 2试验2恒电位法测定阳极极化曲线 3试验3塔菲尔直线外推法测定金属的腐蚀速度5试验4失重法测定金属的腐蚀速度 7试验5线性极化法测定金属的腐蚀速度 10试验6电位-pH 图的应用12试验7动电位扫描法测定金属的阳极极化曲线14试验8电偶腐蚀速度的测定15试验9闭塞电池腐蚀模拟试验17演示试验局部试验1腐蚀原电池 1 8试验2原电池的极化 1 9试验3钢在硝酸中的钝化20试验4缓蚀剂的缓蚀效果21试验5阴极保护牺牲阳极法22附录1CR-3 型多功能腐蚀测量仪的使用方法23附录2PS-1 型恒电位/恒电流仪的使用方法 2 6综合试验局部锈 蚀 碳 钢 磷 化 及 磷 化 膜 性 能 检
9、 验 试验 . . 3 0 附录一34附录二42附录三45附录四46实 验 部 分试验 1腐蚀试样的制备 电化学试样的制备一、目的学会一种用树脂镶制电化学试验用的金属试样的简易方法和焊接金属样品的方法。二、材料和药品金属试样具有塑料绝缘外套的铜管塑料套圈金属砂纸电烙铁 焊油焊锡丝玻璃板玻璃棒烧杯托盘天平乙二胺 环氧树脂三、试验步骤1. 焊接金属样品将金属试样的全部面金属都用砂纸打磨光亮，用水冲洗干净后待用。2. 给电烙铁通电加热，待电烙铁尖端呈红色时，蘸少许焊油且接触焊锡丝待焊锡丝熔化后，将带塑料套圈的铜杆焊在金属试样上。3. 将锯好的 5mm 厚的塑料套圈打磨平坦待用。4. 称取 100g
10、环氧树脂于烧杯中，再称取58g 固化剂乙二胺也倒入该烧杯中，用玻璃棒搅拌 10min，然后把塑料圈放在光滑的玻璃板上，将金属试样放在塑料圈内中心局部。5. 把配制好的环氧树脂倒入摆好金属试样的塑料圈内。6. 24h 固化好金属试样可以进展磨制、抛光。四、留意事项1. 焊接金属试样时，因电烙铁尖端部位的温度最高，要用尖端部位进展焊接。焊接时，要先在金属试样上焊上点焊锡丝，再将铜杆尖端也焊上些锡丝，然后把2 个锡点进展焊接，这样，即简洁焊上又简洁焊牢。2. 不要触摸电烙铁及金属局部，以免烫伤。试验 2恒电位法测定阳极极化曲线一、目的1. 了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在争辩腐蚀与防护中的作用
11、。2. 生疏恒电位测定极化曲线的方法。3. 通过阳极极化曲线的测定，学会选取阳极保护的技术参数。二、根本原理测定金属腐蚀速度、推断添加剂的作用机理、评比缓蚀剂、争辩金属的钝态和钝态破坏及电化学保护，都需测量极化曲线。测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作用下，金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度以下简称电密之间的关系。阳极电位和电流的关系曲线称为阳极极化曲线。为了推断金属在电解质溶液中承受阳极保护的可能性，选择阳极保护的三个主要技术参数致钝电密、维钝电密和钝化电位钝化区电位范围。必需测定阳极极化曲线。测量极化曲线的方法可以承受恒电位和恒电流两种不同方法。以电密为自变量测量极化曲线
12、的方法叫恒电流法，以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。一般状况下，假设电极电位是电密的单值函数时，恒电流法和恒电位法测得的结果是全都的。但是假设某种金属在阳极极化过程中，电极外表壮态发生变化，具有活化/钝化变化， 那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部提醒出来，这时假设承受恒电流法， 则阳极过程某些局部将被掩盖，而得不到完整的阳极极化曲线。在很多状况下，一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。例如， 对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。由阳极极化曲线 可知，在肯定的电位范围内，金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区，还可知金属的自腐蚀电位稳定电位、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。用恒电流法测量时，由自腐蚀电位点开头渐渐增加电密，当到达致钝电密点时金属 开头钝化，由于人为把握电密恒定，故电极电位突然增加到很正的数值到达过钝化区，跳过钝化区，当再增
