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第1章 绪论1

1.1 金属腐蚀的代价与腐蚀控制在国民经济中的意义1

1.2 腐蚀与腐蚀控制历史的简要回顾3

1.3 金属腐蚀的定义6

1.4 金属腐蚀的分类6

1.4.1 按腐蚀机理分类6

1.4.2 按腐蚀破坏的形貌特征分类7

1.4.3 按腐蚀环境分类7

1.5 法拉第（Faraday）定律7

1.6 金属腐蚀速度的表示8

1.6.1 金属腐蚀速度的质量指标V8

1.6.2 金属腐蚀速度的深度指标VL9

1.6.3 金属腐蚀速度的电流指标ia10

1.6.4 金属腐蚀的力学性能指标Vm11

第2章 金属电化学腐蚀热力学12

2.1 金属的腐蚀过程12

2.2 平衡电极电位12

2.2.1 电极系统和电极反应12

2.2.2 电化学位14

2.2.3 电极电位17

2.2.4 平衡电极电位与交换电流密度20

2.3 非平衡电极电位23

2.3.1 电极反应的过电位23

2.3.2 原电池中的不可逆过程24

2.3.3 腐蚀电池26

2.3.4 共轭体系与混合电位26

2.3.5 多电极反应耦合系统29

2.4 金属电化学腐蚀倾向的判断29

2.4.1 腐蚀反应自由能的变化与腐蚀倾向29

2.4.2 可逆电池电动势和腐蚀倾向31

2.5 电位-pH图32

2.5.1 氧电极和氢电极的电位-pH图32

2.5.2 布拜（Pourbaix）图34

第3章 电化学腐蚀动力学38

3.1 电极系统的界面结构38

3.1.1 电极／溶液界面的基本图像38

3.1.2 电流通过时对电极系统相界区的影响39

3.1.3 零电荷电位Eo40

3.2 腐蚀速度与极化作用42

3.2.1 极化作用及其表征42

3.2.2 极化的原因与类型44

3.3 电化学极化46

3.3.1 电极电位对电化学步骤活化能的影响46

3.3.2 电极电位对电极反应速度的影响47

3.3.3 电化学步骤的基本动力学参数49

3.3.4 稳态极化时动力学公式51

3.3.5 参比电极体系54

3.4 浓度极化55

3.4.1 理想情况下的稳态扩散55

3.4.2 浓度极化公式58

3.4.3 浓度极化对电化学极化的影响60

3.5 腐蚀金属电极及其极化行为61

3.5.1 腐蚀体系及腐蚀电位61

3.5.2 影响腐蚀电位和腐蚀速度的电化学参数63

3.5.3 腐蚀金属电极的极化行为68

3.5.4 腐蚀电池及其作用71

3.6 实测极化曲线与理想极化曲线78

3.6.1 实测与理想极化曲线及其相互关系79

3.6.2 理想极化曲线的绘制80

3.7 腐蚀极化图及其应用81

3.7.1 腐蚀极化图81

3.7.2 腐蚀极化图的应用82

3.8 腐蚀的阴极过程86

3.9 局部腐蚀电化学87

3.9.1 导致局部腐蚀的电化学条件88

3.9.2 局部腐蚀中腐蚀电池的特点89

3.9.3 “氧浓差电池”解释局部腐蚀的问题89

3.9.4 供氧差异电池90

3.9.5 自催化效应91

第4章 常见的两类去极化腐蚀93

4.1 氢去极化腐蚀93

4.1.1 析氢反应的基本步骤93

4.1.2 氢去极化的阴极极化曲线94

4.1.3 金属的阳极溶解过程96

4.1.4 铁在酸中的腐蚀97

4.1.5 氢去极化腐蚀的特点和影响因素100

4.2 氧去极化腐蚀101

4.2.1 氧向金属（电极）表面的输送101

4.2.2 氧还原反应的基本步骤102

4.2.3 氧去极化的阴极极化曲线103

4.2.4 氧去极化腐蚀的特点和影响因素104

4.3 两类不同的腐蚀及其控制因素的分析105

4.3.1 两类去极化腐蚀的比较105

4.3.2 对氢离子和氧分子共同去极化的总阴极极化曲线的分析106

4.4 对H＋和O2共同去极化腐蚀的控制因素的分析106

第5章 金属的钝化108

5.1 金属的钝化作用108

5.1.1 钝化现象108

5.1.2 金属钝化的特性曲线110

5.1.3 钝化建立的极化图解分析111

5.2 金属的自钝化过程115

5.3 钝化理论118

5.3.1 成相膜理论118

5.3.2 吸附理论120

5.3.3 钝化现象吸附论与成相膜论的统一120

5.4 佛莱德（Flade）电位122

5.4.1 EF与pH值的关系122

5.4.2 Flade电位的意义123

5.5 钝态破坏引起的腐蚀123

5.5.1 过钝化及其腐蚀124

5.5.2 氯离子对钝化膜的破坏124

5.6 影响金属钝化的因素127

5.6.1 金属本身性质的影响127

5.6.2 介质的成分和浓度的影响127

5.6.3 介质pH值的影响127

5.6.4 氧的影响127

5.6.5 温度的影响128

5.7 钝性的利用128

5.7.1 提高合金的耐蚀性128

5.7.2 阳极保护技术128

5.7.3 阳极型缓蚀剂129

第6章 金属的腐蚀形态130

6.1 全面腐蚀与局部腐蚀130

6.1.1 全面腐蚀130

6.1.2 局部腐蚀131

6.2 电偶腐蚀133

6.2.1 电动序和电偶序133

6.2.2 电偶电流及电偶腐蚀效应134

6.2.3 电偶腐蚀的影响因素135

6.2.4 控制电偶腐蚀的途径137

6.3 孔蚀138

6.3.1 孔蚀的形貌与特征138

6.3.2 孔蚀机理140

6.3.3 孔蚀的影响因素143

6.3.4 孔蚀的控制途径146

6.4 缝隙腐蚀146

6.4.1 缝隙腐蚀机理147

6.4.2 影响缝隙腐蚀的因素148

6.4.3 控制缝隙腐蚀途径149

6.4.4 丝状腐蚀——缝隙腐蚀的一种特殊形式150

6.5 晶间腐蚀152

6.5.1 晶间腐蚀机理152

6.5.2 影响晶间腐蚀的因素154

6.5.3 控制晶间腐蚀措施157

6.5.4 不锈钢焊缝的晶间腐蚀157

6.6 选择性腐蚀158

6.6.1 黄铜脱锌159

6.6.2 石墨化腐蚀160

6.7 应力腐蚀破裂160

6.7.1 应力腐蚀特征161

6.7.2 应力腐蚀机理162

6.7.3 影响应力腐蚀的因素164

6.7.4 应力腐蚀的典型示例169

6.7.5 控制应力腐蚀途径174

6.8 氢损伤175

6.8.1 氢的来源175

6.8.2 氢腐蚀175

6.8.3 钢的氢鼓泡177

6.8.4 氢脆178

6.8.5 控制氢损伤的途径179

6.9 腐蚀疲劳180

6.9.1 腐蚀疲劳的特征180

6.9.2 腐蚀疲劳的机理181

6.9.3 腐蚀疲劳的影响因素181

6.9.4 控制腐蚀疲劳的途径183

6.10 磨损腐蚀183

6.10.1 磨损腐蚀的定义和特征183

6.10.2 磨损腐蚀的影响因素184

6.10.3 磨损腐蚀的动态模拟装置185

6.10.4 磨损腐蚀的机理186

6.10.5 碳钢在氯化钠水溶液中的磨损腐蚀188

6.10.6 磨损腐蚀的特殊形式189

6.10.7 磨损腐蚀的控制途径190

第7章 金属在各种典型环境下的腐蚀191

7.1 金属的高温氧化191

7.1.1 金属高温氧化的可能性191

7.1.2 金属表面的氧化膜及其成长规律192

7.1.3 金属和合金的高温氧化196

7.2 金属在大气中的腐蚀198

7.2.1 大气成分及其对腐蚀的影响198

7.2.2 大气腐蚀的基本特征和机理200

7.2.3 工业大气腐蚀及其控制202

7.3 金属在土壤中的腐蚀206

7.3.1 土壤腐蚀的基本特征206

7.3.2 土壤参量对腐蚀的影响208

7.3.3 土壤腐蚀中常见的腐蚀形式211

7.3.4 防止土壤腐蚀的措施213

7.4 金属在海水中的腐蚀213

7.4.1 海水的成分、性质215

7.4.2 海水成分对腐蚀影响216

7.4.3 海水腐蚀的电化学过程218

7.4.4 海洋环境分类及腐蚀特点219

7.4.5 海水腐蚀控制途径220

7.5 微生物腐蚀222

7.5.1 微生物腐蚀的特征222

7.5.2 与腐蚀有关的主要微生物223

7.5.3 防止微生物的措施224

7.6 金属在酸、碱、盐介质中的腐蚀225

7.6.1 金属在酸中的腐蚀225

7.6.2 金属在碱溶液中的腐蚀229

7.6.3 金属在盐类水溶液中的腐蚀231

7.7 金属在工业水中的腐蚀232

7.7.1 冷却水的腐蚀232

7.7.2 高温、高压水的腐蚀238

第8章 影响金属腐蚀的因素243

8.1 金属材料的因素243

8.1.1 合金成分的影响243

8.1.2 杂质的影响244

8.1.3 金相组织与热处理的影响244

8.1.4 金属表面状态的影响245

8.1.5 变形及应力的影响245

8.2 环境的因素246

8.2.1 介质pH值对腐蚀的影响246

8.2.2 介质的性质、成分及浓度的影响246

8.2.3 介质温度、压力对腐蚀的影响248

8.2.4 介质流动对腐蚀的影响249

8.2.5 环境的细节和可能变化的影响251

8.3 设计、加工以及防腐施工的影响251

8.3.1 设计合理与否的影响251

8.3.2 设备加工、安装措施等合理与否的影响253

第9章 化学工业中的腐蚀255

9.1 硫酸生产及以硫酸为主要介质生产过程中的腐蚀255

9.1.1 硫酸生产系统中的腐蚀255

9.1.2 氢氟酸生产系统中硫酸的腐蚀259

9.1.3 维尼纶生产时醛化液中硫酸的腐蚀260

9.1.4 锦纶生产系统中硫酸的腐蚀260

9.2 化肥生产中的腐蚀260

9.2.1 合成氨生产中的腐蚀260

9.2.2 尿素生产中的腐蚀262

9.2.3 磷肥生产中的腐蚀267

9.2.4 钾肥生产中的腐蚀270

9.3 纯碱生产中的腐蚀271

9.3.1 纯碱生产中的腐蚀特点及原因分析271

9.3.2 纯碱生产过程中的腐蚀控制途径272

9.4 氯碱工业中的腐蚀272

9.4.1 盐水溶液的腐蚀273

9.4.2 盐水电解系统中的腐蚀274

9.4.3 电解中杂散电流引起的腐蚀276

9.4.4 氯处理生产中的腐蚀278

9.4.5 碱液浓缩生产中的腐蚀280

9.4.6 氯化氢和盐酸生产中的腐蚀282

9.5 化工建筑物和构筑物的腐蚀283

9.5.1 化工建筑物和构筑物的腐蚀实例283

9.5.2 化工建筑物和构筑物的腐蚀特点及其原因的分析284

9.5.3 化工建筑物和构筑物腐蚀的控制途径285

第10章 石油工业中的腐蚀288

10.1 钻井系统中的腐蚀288

10.1.1 钻井过程中的腐蚀环境288

10.1.2 钻井过程中的腐蚀特点和原因分析289

10.1.3 钻井系统中的腐蚀控制途径290

10.2 采油及集输系统中的腐蚀291

10.2.1 采油及集输系统中的腐蚀特点及原因分析291

10.2.2 采油及集输系统中的腐蚀控制途径293

10.3 酸性油气田的腐蚀295

10.3.1 酸性油气田腐蚀特点及原因分析295

10.3.2 酸性油气田中的腐蚀控制途径297

10.4 海洋中油气田的腐蚀298

10.4.1 海洋及滩涂环境中钢铁腐蚀的特点以及原因分析299

10.4.2 海洋及滩涂石油平台腐蚀的防护300

10.4.3 海洋环境中钢筋混凝土的腐蚀与防护302

10.5 石油炼制工业中的腐蚀303

10.5.1 原油中的腐蚀介质304

10.5.2 石油炼制过程中的腐蚀及其原因分析305

10.5.3 石油炼制过程中的腐蚀控制途径307

第11章 电力工业中的腐蚀310

11.1 火力发电系统中的腐蚀310

11.1.1 火力发电过程中的腐蚀及原因分析310

11.1.2 火力发电过程中腐蚀的控制途径313

11.2 水力发电系统中的腐蚀313

11.2.1 水力发电过程中的腐蚀及原因分析314

11.2.2 水力发电过程中腐蚀的控制途径316

11.3 核能发电系统中的腐蚀317

11.3.1 核电中腐蚀介质的特征318

11.3.2 核电站中的腐蚀及其原因分析318

11.3.3 核电站中腐蚀的控制途径323

第12章 大型水利枢纽工程中的腐蚀325

12.1 水利枢纽中钢结构的腐蚀325

12.1.1 水利枢纽中主要的金属构件和设备325

12.1.2 水利枢纽中钢结构腐蚀特点及原因分析325

12.2 水利枢纽中金属构件与设备腐蚀的控制途径326

12.2.1 防腐覆盖层326

12.2.2 阴极保护326

第13章 铁路运输工业中的腐蚀327

13.1 铁路运输工业中的腐蚀特点及腐蚀原因分析327

13.1.1 腐蚀介质特点327

13.1.2 铁道机车车辆的腐蚀327

13.1.3 钢轨的腐蚀328

13.1.4 铁路桥梁的腐蚀329

13.1.5 铁路其他金属构件的腐蚀331

13.2 铁路运输工业中腐蚀的控制途径331

13.2.1 涂料331

13.2.2 缓蚀剂防腐332

13.2.3 选择耐蚀材料332

13.3 铁路运输工业中防腐技术的发展动向332

第14章 合理的防腐蚀设计334

14.1 防腐结构设计334

14.2 提高机械加工水平341

14.2.1 焊接对腐蚀的影响341

14.2.2 铸造对腐蚀的影响342

14.2.3 冷热作成型对腐蚀的影响343

14.2.4 表面处理对腐蚀的影响343

14.3 合理的工艺设计343

第15章 腐蚀控制途径简介349

15.1 正确选用耐蚀材料349

15.1.1 设备的工作介质条件349

15.1.2 材料性能350

15.2 合理的防腐设计350

15.3 电化学保护350

15.3.1 阴极保护350

15.3.2 阳极保护352

15.3.3 阳极保护与阴极保护的比较353

15.4 介质处理353

15.4.1 去除介质中溶解的氧353

15.4.2 调节介质的pH值354

15.4.3 降低气体介质中的湿分355

15.4.4 添加缓蚀剂355

15.5 金属表面覆盖层357