工程材料及其耐蚀性

《工程材料及其耐蚀性》为《防腐蚀工程师必读丛书》之一，由中国腐蚀与防护学会组织专家编写。全书分为金属材料和非金属材料两大部分，包括黑色金属材料、有色金属材料、高分子材料、无机材料和复合材料等内容。书中对于各种材料首先介绍材料的分类与基本特性，包括力学、物理和化学等性能，再重点介绍材料的基本性能与其腐蚀行为及在不同环境中的腐蚀倾向的关系，旨在使读者能够掌握材料耐蚀性的本质以及各种材料在不同环境中的适应性，从而能够正确地选材和用材。书中还列出了很多材料的耐腐蚀性能数据。

本书可用作防腐蚀工程师技术资格认证培训教材，主要对象是在工程一线从事防腐蚀技术工作的腐蚀工程师，同时也适用于从事腐蚀科学研究、设计、施工、生产等方面的工程技术人员和管理人员，以及高等院校材料专业的教师和学生参考。

第1篇　金属材料的耐蚀性

第1章　概述

1.1　金属材料耐蚀性特点和分类

1.1.1　金属的热力学稳定性

1.1.2　金属的钝化

1.1.3　金属表面的腐蚀产物膜

1.1.4　合金的腐蚀和耐蚀性

1.2　腐蚀介质的类别

1.2.1 大气

1.2.2 海水

1.2.3　土壤

1.2.4　酸

1.3　耐腐蚀材料的选用

1.3.1 腐蚀环境的调查

1.3.2　一般选用原则

第2章　铁碳合金的耐腐蚀性

2.1　铁碳合金的耐蚀性

2.2　碳钢在各种介质中的腐蚀行为

2.2.1 大气及水中的腐蚀

2.2.2　盐类溶液中的腐蚀

2.2.3　酸中的腐蚀

2.2.4　碱中的腐蚀

2.3　铸铁与耐蚀铸铁

2.3.1　铸铁

2.3.2　耐蚀铸铁

第3章　耐腐蚀低合金钢

3.1　耐腐蚀低合金钢的类别

3.2　合金元素对低合金钢耐腐蚀性的影响

3.3　耐大气腐蚀钢（耐候钢）

3.3.1 成分特点

3.3.2　我国的耐大气腐蚀低合金钢种

3.4　耐海水腐蚀低合金钢

3.4.1 海洋环境的腐蚀性特征

3.4.2　耐海水腐蚀钢的成分特点

3.4.3 国内外主要耐海水腐蚀钢种

3.5　耐硫酸露点腐蚀低合金钢

3.5.1　硫酸露点腐蚀

3.5.2　耐硫酸露点腐蚀钢种

3.6　耐硫化氢应力腐蚀开裂低合金钢

3.6.1　碳钢和低合金钢的硫化氢应力腐蚀开裂

3.6.2 影响应力腐蚀开裂的因素

3.6.3　耐硫化氢应力腐蚀破裂钢

3.7　抗氢、抗氮、抗氨作用低合金钢

3.7.1 氢、氮、氨与钢的作用

3.7.2　合金元素对钢的抗氢腐蚀性能的影响

3.7.3　抗氢、抗氮低合金钢

参考文献

第4章　耐热钢与高温合金

4.1　绪论

4.1.1 抗氧化性

4.1.2 热强性

4.1.3　提高钢的热强性的方法

4.2　金属与合金的氧化

4.2.1　金属的氧化

4.2.2　合金的氧化

4.2.3　金属的硫化、碳化和氮化

4.2.4 氢腐蚀

4.2.5 热腐蚀

4.3　耐热钢

4.3.1 耐热钢种类及其组织

4.3.2　合金元素的作用

4.3.3　钢的组织结构的作用

4.3.4　典型耐热钢

4.3.5　铁基高温合金

4.4　镍基高温合金

4.4.1　合金种类

4.4.2　合金组织

4.4.3　合金元素的作用

4.4.4　合金的牌号与性能

4.5　耐热钢和高温合金的应用

4.5.1　航空发动机上的应用

4.5.2　航天火箭发动机上的应用

4.5.3 工业燃气轮机上的应用

……

第5章　不锈钢

第6章　铝和铝合金

第7章　镍和镍合金

第8章　其他有色金属及合金

第9章　非晶态合金

第2篇　非金属材料的耐蚀性

第10章　非金属材料的腐蚀

第11章　合成树脂

第12章　常用塑料

第13章　橡胶

第14章　耐腐蚀无机非金属材料

第15章　炭、石墨材料

第16章　复合材料

参考文献

出版时间：2008-8-1

印刷时间：2008-8-1

I S B N：9787802296862

表面自纳米化处理使得纯铁的腐蚀电位降低，而经过不锈钢化处理后腐蚀电位得到了提高。

测得自纳米化试样、原始试样和自纳米化后扩渗试样的自腐蚀电位分别是–0.661，–0.597，–0.565 V。试样经表面自纳米化后，自腐蚀电位比原始试样更负，表面自纳米化后扩渗处理试样的自腐蚀电位较原始试样正移了0.032 V。这说明纯铁经表面自纳米化后，耐腐蚀性降低了，自纳米化后扩渗处理使纯铁的耐蚀性有所提高。

纯铁是活性金属，经表面自纳米化处理后，表面发生剧烈塑性变形，晶界数目急剧增加，塑性变形还导致大量缺陷的产生，使纯铁表面具有较高的储存能，使表面原子的活性提高，导致耐蚀性的降低。表面自纳米化试样经扩渗处理后，在高温下发生再结晶，使变形所致的残余应力被释放，畸变被消除，系统的自由能降低，原子活性降低；同时，合金原子的渗入提高了表面的电极电位，使得纯铁的耐蚀性能提高 。

耐蚀塑料模具钢即耐蚀塑料模具不锈钢，常用钢种有Cr13、9Cr18、PCR、17-4PH和AFC-77钢等。钢的腐蚀通常可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。化学腐蚀是金属在外界介质中直接发生化学反应而引起的腐蚀，而电化学腐蚀是金属和周围介质之间产生电化学作用引起的腐蚀，大多数钢的腐蚀属于电化学腐蚀。故提高钢的耐蚀性的主要方法有：①在钢中加入合金元素，如铬、镍、硅等，使钢的基体电极电位提高；②在钢中加入合金元素，使钢在室温下获得单相组织；③钢中加入铬、硅、铝等合金元素，使钢的表面形成一层氧化膜，以保证内部不受腐蚀。耐蚀型塑料模具钢主要加入铬来提高钢的耐蚀性。铬是不锈钢中获得耐蚀性的最基本元素，可提高钢基体的电极电位；在氧化性介质中，铬能使钢的表面生成致密的氧化膜；铬还可以扩大钢的铁素体相区，使钢形成铁素体单相组织，但钢中的碳易与铬等合金元素形成碳化物，出现贫铬区，从而降低钢的耐蚀性。故耐蚀型塑料模具钢中的碳的质量分数愈低，其耐蚀性愈好。