沈阳理工大学-大创版-金属材料腐蚀与防护教学大纲

1、金属材料腐蚀与防护课程教学大纲课程代码： 050242003课程英文名称： Material Corrosion and Protection课程总学时： 24 讲课： 24 实验： 0 上机： 0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间： 2012.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1. 课程地位： 金属材料腐蚀与防护是专业课、 选修课。 该课程介绍了金属材料与腐蚀环境介质作用的规律、作用的机理、影响因素以及腐蚀破坏的危害性。论述了腐蚀分析与研究的方法，讲述控制、预防和预测金属材料及其结构腐蚀发生或发展的技术与方法。2. 教学目标： 本课程是金属材料工程专业一门应用性较强的专业课

2、程。 使学生了解金属材料发生各种腐蚀的基本规律及作用机理， 掌握材料腐蚀的评价方法、 控制原理及防腐技术， 并能够结合材料的成分与结构特征， 分析耐腐蚀材料的设计及其热处理原理， 目标是培养学生的创新创业能力， 激发学生对科学研究或创造发明的浓厚兴趣， 全面提升学生的工程素质和实践能力， 为 学习其它有关专业课程和将来从事生产技术工作奠定必要的理论基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求1. 知识方面的基本要求：了解腐蚀的基本概念、研究材料腐蚀的意义、腐蚀科学发展概况、腐蚀的分类；掌握材料腐蚀速度的表征方法。了解腐蚀过程的热力学判据、 腐蚀电动序、 E PH 图及其应用；理解与掌握金属电极电

3、势、 标准电极电势和金属电动序；了解腐蚀电池的构成及其类型、电化学腐蚀动力学。理解并掌握腐蚀电池的电极过程； 了解腐蚀速度与极化作用； 理解腐蚀极化图、 混合电势理论， 掌握腐蚀极化图及混合电势理论的应用； 掌握活化极化腐蚀动力学方程， 浓差极化腐蚀动力学方程，了解腐蚀速度的电化学测定方法。掌握析氢腐蚀与吸氧腐蚀阴极去极化的电化学特征； 了解影响析氢腐蚀与吸氧腐蚀的因素及其控制过程；了解钝化现象、钝化金属的自钝化及钝化理论。了解局部腐蚀与全面腐蚀的比较；掌握电偶腐蚀，点蚀，缝隙腐蚀，丝状腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀的电化学特征及其控制方法。掌握应力腐蚀与断裂， 氢脆和氢损伤的产生及其机理， 了解

4、其控制方法； 了解腐蚀疲劳， 磨 损腐蚀的概念、机理及其控制。掌握大气腐蚀、 海水腐蚀机理及其影响因素； 了解土壤腐蚀机理及其影响因素； 了解金属在工业环境中的腐蚀。了解金属高温氧化的热力学和影响金属氧化速度的因素； 掌握金属氧化膜的特性， 金属氧化动力学；了解合金的氧化。掌握耐腐蚀合金化原理；了解钢铁、不锈钢、铜、铝镍及合金的耐蚀性。理解和掌握材料选择与结构设计，掌握电化学保护；了解缓蚀剂和表面保护覆盖层。2. 能力方面的基本要求通过学习， 使学生能够掌握各种腐蚀的机理， 能够根据腐蚀机理合理制定金属材料腐蚀的防护方法。（三）实施说明本教学大纲依据专业指导性教学计划制定， 指导教学环节。 教

5、学以课堂讲授为主， 辅之作业、 讨论、答疑来达到教学大纲要求。处理好重点与难点，将各种生产中的实际应用纳入教学过程， 培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。在教学方法上，要注意现代教学手段与理念的 应用，教与学的互动，做到讲授、讨论有机结合，充分调动学生学习的主观能动性。（四）对先修课的要求在学习本课程前应先学完材料科学基础、金属材料学、材料性能学、热处理原理与工艺等课程，可为后续的专项实践教学及毕业设计和毕业后从事相关工作提供理论基础。（五）对习题课、实践环节的要求习题要求：适量、适当的习题可以检验学生对所学内容的掌握程度，使授课教师及时了解教学效果，对教师组织下一步的教学工作，改进教

6、学方法具有直接帮助作用。同时，还可督促学生 熟悉掌握所学内容。（六）课程考核方式1 .考核方式：考试2 .考核目标：在考核学生对金属材料腐蚀与防护基本知识、基本原理和方法掌握的基础上，重点考核学生的分析能力和解决问题的能力。3 .成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占20%期末考试成绩占 80%（七）参考书目材料的腐蚀与防护刘道新编，西北工业大学出版社，出版日期：2006.9金属腐蚀与控制孙跃编，哈尔滨工业大学出版社，出版日期：2009.6二、中文摘要本课程是金属材料工程专业一门应用性较强的专业课程。介绍了金属材料与腐蚀环境介质作用的规律、作用的机理、

7、影响因素以及腐蚀破坏的危害性。论述了腐蚀分析与研究的方法，讲述 控制、预防和预测金属材料及其结构腐蚀发生或发展的技术与方法。使学生能够结合材料的成分与结构特征，分析耐腐蚀材料的设计及其热处理原理并制定相应的防护措施。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1绪论221.1材料腐蚀的基本概念11.2腐蚀的危害与腐蚀控制的重要性1.3材料腐蚀的分类12电化学腐蚀热力学222.1腐蚀电池极其工作历程12.2电极电位与电化学腐蚀倾向的判断13电化学腐蚀动力学223.1腐蚀电池的电极过程13.2腐蚀速率与极化作用14析氢腐蚀与耗氧腐蚀224.1析氢腐蚀14.2吸氧腐蚀15金属的钝化225.1钝化现

8、象15.2有钝化特性金属的极化曲线5.3钝化理论16局部腐蚀336.1局部腐蚀与全向腐蚀的比较16.2电偶腐蚀6.3点腐蚀16.4晶间腐蚀17应力作用卜的腐蚀227.1应力作用卜.腐蚀破坏的范畴17.2应力腐蚀开裂7.3腐蚀疲劳18金属在自然环境中的腐蚀338.1大气腐蚀18.2海水腐蚀18.3土壤腐蚀19高温腐蚀229.1高温腐蚀的类型和研究高温腐蚀的重要性19.2金属氧化膜的结构和性质9.3金属高温氧化的动力学和机理19.4影响金属氧化行为的因素10金属材料的耐蚀性2210.1金属耐蚀性合金化原理110.2铁和铁基合金的耐蚀性10.3铝和铝合金的耐蚀性110.4钛和钛合金的耐蚀性11腐蚀控

9、制方法及其选择2211.1正确选用材料及合理设计结构和加工工艺111.2表向涂镀层与改性技木111.3腐蚀控制方法的选择原则合计2424四、教学内容及基本要求第1部分绪论总学时（单位：学时）:2讲课:2实验:0上机:0具体内容：1.1 材料腐蚀的基本概念（讲课:1 ）1.2 腐蚀的危害与腐蚀控制的重要性1.3 材料腐蚀的分类（讲课:1 ）, 第2部分电化学腐蚀热力学总学时（单位：学时）:2讲课:2实验:0上机:0具体内容：2.1腐蚀电池及其工作历程（讲课：1）2.1电极电位与电化学腐蚀倾向的判断（讲课:1）重点：1 自发过程平衡状态2 非自发过程3 化学腐蚀4 电化学腐蚀难点 :1 化学腐蚀2

10、 电化学腐蚀习题 :自发过程平衡状态与非自发过程，化学腐蚀与电化学腐蚀的比较第 3 部分 电化学腐蚀动力学总学时 （单位：学时）:2 讲课 :2 实验 :0 上机 :0具体内容:3.1 腐蚀电池的电极过程（ 讲课:1）3.2 腐蚀速率与极化作用（ 讲课:1）重点 :1 阳极过程与阴极过程2 全面腐蚀与局部腐蚀难点 :阳极过程与阴极过程习题 :阳极过程与阴极过程，全面腐蚀与局部腐蚀的比较第 4 部分 析氢腐蚀与吸氧腐蚀总学时 （单位：学时）:2 讲课 :2 实验 :0 上机 :0具体内容:4.1 析氢腐蚀（讲课:1）4.2 吸氧腐蚀（讲课:1）重点 :1 析氢反应及析氢腐蚀的特征2 吸氧腐蚀的影

11、响因素难点 :1 析氢反应及析氢腐蚀的特征2 吸氧腐蚀的影响因素习题 :析氢反应、析氢腐蚀发生的条件与特征；吸氧腐蚀的影响因素、吸氧腐蚀的产生条件第 5 部分 金属的钝化总学时 （单位：学时）:2 讲课 :2 实验 :0 上机 :0具体内容:5.1 钝化现象（讲课:1）5.2 有钝化特性金属的极化曲线5.3 钝化理论（讲课:1）重点 :1 电化学钝化2 钝化理论难点 :1 电化学钝化2 钝化理论习题 :化学钝化、电化学钝化、钝化理论、成相膜理论、吸附理论、双电层结构第 6 部分 局部腐蚀总学时 （单位：学时）:3 讲课 :3 实验 :0 上机 :0具体内容 :6.1 局部腐蚀与全面腐蚀的比较（

12、 讲课 :1 ）6.2 电偶腐蚀6.3 点腐蚀（ 讲课 :1 ）6.4 晶间腐蚀（ 讲课 :1 ）重点 :1 局部腐蚀与全面腐蚀的比较2 电偶腐蚀3 点蚀、晶间腐蚀难点 :4 电偶腐蚀5 晶间腐蚀习题 :局部腐蚀与全面腐蚀的比较、电偶腐蚀、点蚀、晶间腐蚀第 7 部分 应力作用下的腐蚀总学时 （单位：学时）:2 讲课 :2 实验 :0 上机 :0具体内容:7.1 应力作用下腐蚀破坏的范畴（ 讲课 :1 ）7.2 应力腐蚀开裂7.3 腐蚀疲劳（ 讲课 :1 ）重点 :1 断裂腐蚀2 应力腐蚀的特征与机理难点 :3 断裂腐蚀4 应力腐蚀的特征与机理习题 :断裂腐蚀、氢脆、微动腐蚀、冲击腐蚀、应力腐蚀

13、的特征与机理第 8 部分 金属在自然环境中的腐蚀总学时 （单位：学时）:3 讲课 :3 实验 :0 上机 :0具体内容:8.1 大气腐蚀（ 讲课:1）8.2 海水腐蚀（ 讲课:1）8.3 土壤腐蚀（ 讲课:1）重点 :1 大气环境腐蚀的类型及特征2 海水腐蚀的特征、原理及影响因素难点 :1 大气环境腐蚀的类型及特征2 海水腐蚀的特征、原理及影响因素习题 :大气环境腐蚀的类型及特征、大气环境腐蚀性分类、大气腐蚀机理、海水腐蚀的特征、海水腐蚀的原理及影响因素、土壤腐蚀的特征及原理第 9 部分 高温腐蚀总学时 （单位：学时）:2 讲课 :2 实验 :0 上机 :0具体内容:9.1 高温腐蚀的类型和研

14、究高温腐蚀的重要性 （ 讲课 :1）9.2 金属氧化膜的结构和性质9.3 金属高温氧化的动力学和机理（ 讲课 :1 ）9.4 影响金属氧化行为的因素重点 :1 金属氧化膜的结构和性质2 金属高温氧化的动力学影响3 金属氧化行为的因素难点 :1 金属氧化膜的结构和性质2 金属高温氧化的动力学影响习题 :高温腐蚀、金属氧化膜的结构和性质、金属高温氧化的动力学影响、高温气态介质腐蚀、高温液体介质腐蚀第 10 部分 金属材料的耐蚀性总学时 （单位：学时）:2 讲课 :2 实验 :0 上机 :0具体内容 :10.1 金属耐蚀性合金化原理（ 讲课 :1 ）10.2 铁和铁基合金的耐蚀性10.3 铝和铝合金的耐蚀性（ 讲课 :1 ）10.4 钛和钛合金的耐蚀性重点 :1 金属耐蚀性合金化原理2 铁和铁基合金的耐蚀性难点 :3 金属耐蚀性合金化原理4 铁和铁基合金的耐蚀性习题 :金属耐蚀性合金化原理、铁和铁基合金耐蚀性、铝和铝合金耐蚀性、钛和钛合金耐蚀性第 11 部分 腐蚀控制方法及其选择具体内容 :11.111.211.3讲课