腐蚀与防护11

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1、腐蚀与防护Tel:010-6233397213681205463E-mail:weiliu@ustb.edu.cn北京科技大学腐蚀与防护中心2010.11.8柳伟2010级硕士研究生课程教学1教材和参考书教材：腐蚀和腐蚀控制原理，林玉珍，杨德均，中国石化出版社，2007金属腐蚀理论及应用，魏宝明主编，化学工业出版社，1984金属腐蚀学，杨德钧，冶金工业出版社，1999参考书：Principlesandpreventionofcorrosion,DennyA.Jones，Pretice-Hall,1996(USA)腐蚀电化学原理，曹楚南编著，化学工业出版社，1985材料腐蚀与防护概论，何业东

2、主编，机械工业出版社，2005材料腐蚀与控制，白新德主编，清华大学出版社，2005……2主要内容腐蚀的概述腐蚀电化学基本理论全面腐蚀和局部腐蚀的机理和特征应力作用下的腐蚀种类、机理和特征自然环境腐蚀种类、机理和特征耐蚀合金设计基本原理和途径防腐蚀原理和主要方法3材料的损坏或失效种类：最重要、最常见、基本的损坏种类：腐蚀、磨损和断裂，决定了材料的寿命；材料在服役损坏过程中，腐蚀与磨损、腐蚀与断裂往往协同进行，有时三种失效形式同时发生。一、腐蚀的概述磨损腐蚀、腐蚀疲劳、应力腐蚀等45有金属（材料）存在的地方就会有腐蚀问题－悄悄进行的破坏6例：油轮钢腐蚀最大均匀腐蚀速率>0.1mm/y最大点蚀速

3、率~4mm/y25℃干湿交替50℃7例：油气工业采集和输送过程中使用大量弯头、三通等复杂部件，其多以高温高压流体的冲刷腐蚀失效为主水下油气田生产设施油气田中出现的冲刷腐蚀失效8腐蚀的定义50年代，腐蚀的定义仅指金属的腐蚀：“在周围介质作用下，由于化学反应、电化学反应或物理溶解而产生的金属破坏。”50年代后，随着非金属材料的发展，腐蚀定义扩大到所有的材料:－“由于材料和它所处的环境发生反应使材料和材料的性质发生恶化的现象”－“腐蚀是由于物质与周围环境的作用而产生的破坏”非金属材料－老化9腐蚀的定义定义：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象,包括化学、电化学与机械因

4、素或生物因素的共同作用；根据反应类型划分腐蚀种类：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解腐蚀腐蚀的定义包括了化学、电化学、物理学的内容，腐蚀的发生往往与磨损、断裂等的同时进行；腐蚀学是交叉学科（边缘学科），涉及到金属学、电化学、物理化学、流体力学、固体力学等，是一门应用性很强的学科。10铁的自然循环炼钢矿化铁矿石钢铁生锈钢铁热力学－自发过程（热力学第二定律）铁锈金属为何会发生腐蚀？11炼铁、炼钢过程腐蚀过程钢铁矿石能级增大放出能量外加热、电能量磁铁矿：Fe3O4赤铁矿：Fe2O3腐蚀是自发进行的现象－向自然界的回归12腐蚀的影响1、在化学工业、炼油、石油化工、造纸等工业中，金属腐蚀造成设备的跑、冒

5、、滴、漏可造成大量有毒的物质泄漏，污染环境，危害人民的健康2、每年由于腐蚀可使大约10～20％的金属损失掉了。2003年世界的钢产量达到9.625亿吨，中国的钢产量高达2.2亿吨，美国的钢产量为0.914亿吨3、世界每年腐蚀掉的钢大于美国的钢产量；中国一年就有2200万吨钢被腐蚀掉了，相当于腐蚀掉一个大型钢铁企业的年产量13腐蚀事故举例1966年某天然气井的套管发生硫化物应力腐蚀开裂，造成井喷和特大爆炸，人员伤亡，日产百万立方米的高产气井报废。1971年某天然气管线发生腐蚀断裂，产生爆炸，直接经济损失达7000万元。1985年日本的一架波音747客机，由于应力腐蚀断裂而坠毁，死亡500余人

6、。1997年某化工厂18个乙烯原料储罐由于硫化物腐蚀引起大火，停产半年，直接损失达2亿多元，间接损失巨大。1415腐蚀损失调查数据材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8～4.2％左右1975年，美国由于金属腐蚀造成的经济损失约为700亿美元，为当年国民生产总值的4.2％，是当年水灾、火灾、地震、飓风等自然灾害损失（125亿美元）的5倍多。我国1980年十家化工企业由于腐蚀造成的经济损失约为当年生产总值的3.9％，这个数值与许多国家进行的全面腐蚀损失调查的结果大体相当。2002年中国工程院的调查结果表明，我国腐蚀损失（包括直接和间接损失）达到4979.2亿元。16国外腐蚀损失调查结果

7、CountryDirectCostIndirectCostUSA303.76200(approximately)Japan59.02Germany49.26UK8.51Australia7.32Belgium6.75India3.78Poland3.53Canada3.38...............Global510.14940(approximately)2004年公布数据17《腐蚀与防护》内容和目的金属腐蚀的原因