金属腐蚀与防护考试卷附实验及答案

.上方是的稳定存在区，线ⓐ与线ⓑ之间是5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化使水中氧含量到达析氢腐蚀.并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH值。〔E0Fe2+/Fe=-.v..在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀.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，奥氏体不锈钢在溶液中易发生应力腐蚀破裂。.v..FeSO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时腐蚀更加严重.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.mmaACugcm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。在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀.图1.具有钝化行为金属的阳极极化曲线FeHO的简化电位-pH图，标出腐蚀区、免蚀区、钝态区。为了使铁不受腐蚀，使铁的状态条件移出腐蚀区的可能途径有那些..v.. 9R局部附录一……….………….34.v..实验部分实验1腐蚀试样的制备电化学试样的制备外套的铜管.v..实验2恒电位法测定阳极极化曲线.v..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.v..电极mL00mL烧杯1000mL.v.外接测量公仪研参辅外接测量公仪研参辅inin图1图1恒电位极化曲线测量装置〔4〕调节恒电位〔从自腐蚀电位开场〕进展阳极极化，每隔2min增加50mV，并分别41451．求出各点的电密，添入自己设计的表格。i3OH阳极极化曲线对实施阳极保护有何指导意义.极化曲线测量对研究电极、辅助电极、参比电极和盐桥的要什么.推法测定金属的腐蚀速度法。.v..4.学习用恒电流法绘制极化曲线。荷积累，即氧化反响速度ia等于复原反响速度ic,并IcorrEcorrr。Ia=ia-|ic|=ia+icIc=-|ic|+ia=ic+iapxbaic=-icorexp(-2.3η/bc)Ia=icorr[exp(2.3η/ba)-exp(-2.3η/bc)].v..Ic=-icorrexp(-2.3η/bc)η=-bclgicorr+bclgic器.v....电极1000mL,50mL-60mA，并记录对应的电极电位值，迅速将极化电流调为零，待电位稳定后进展阳极极化。.v..电位值。应注意，极化电流改变时，调节时间应快，一般在5秒之完成，实验完毕后将仪器塔菲尔线性段外延求出锌和碳钢的腐蚀电流，并比较它们的如何.为什么..实验4失质法测定金属的腐蚀速度蚀，根据腐蚀产物易除去与否可分别采用失质指标和增质指标来表示腐蚀速.v..V=.m0m1StStV+=m2m0Stt试验时间,h；m0腐蚀前试样的质量,g；Vt==8.67Vt的腐蚀速度：碳钢的腐蚀速度随酸浓度的增加而增加，是氢去极化腐蚀，当HNO3浓度超过30%时，碳钢.v.... 后用滤纸吸干。如此处理的试样防止再用手摸，应用干净纸包好，于枯燥器中枯燥24h。.v..试样要全部浸入溶液，每个试样浸泡深度要求一致，上端应在液面以下20mm。法去除腐蚀产物。假设腐蚀产物较厚可先用竹签、毛刷、橡皮擦净外表，以加：gLSnCle.v..金属试样腐蚀后的外形，确定腐蚀是否均匀，观察腐蚀产物的颜色、分布情况假设腐蚀是均匀的，可依上述公式计算V-，并可换算成腐蚀深度。根据下式计算20%G=VV'100%HSO硫脲后的缓蚀率G：V腐蚀速度表1试样称重结果记录长〔mm〕〔mm〕孔径〔mm〕〔mm2〕1234567.v..8表2试样测试结果记录组别腐蚀介质编号度度12二34三56四78实验5线性极化法测定金属的腐蚀速度.v..PR=()n0=ic.Picor金属的腐蚀电密〔A/cm2)；ic外极化电密(A/cm2)；若令B=ba、bc阳、阴极塔菲尔常数〔V〕corrRi=corrRp.v.. V加极化电位±10mV，记录Δi10或Rp.v..babc.MHSO96.0.利用电位—pH图可直接判断在给定条件下氧化反响进展的可能性或进展反响所必须的如果对铁进展阳极极化，使其电位提高到钝化区，该区处在Fe2O3的稳定区，此种条件下铁外表生成一层Fe2O3膜，铁由腐蚀状态进入钝化态，使铁的腐蚀速度大大减小而受到保.v....直流稳压电源1台数字稳压表1台1个2个金电极2个饱和甘汞电极2个N2,O2胶管，弹簧夹，吹风机mmmO.v.. Nmin图2图2实验线路连接图 －＋mA 〔2〕合上开关K、C，将电源电压缓慢调至2.5V左右，观察电流下降的情况和各电极的21234关关.mVSCE录电流的变化情况和反响现象，测定各电极的电极电位。、.v..H2.讨论各电极外表腐蚀产物及析出气体是什么.实验7动电位扫描法测定金属的阳极极化曲线.v.公开端研参比公开端研参比〔5〕按图3连线，检查无误后，翻开各仪器电源，将恒电位仪置"参比〞测量试样的自腐仪仪图3极化曲线自动测量连线图X图3极化曲线自动测量连线图XY实验8掌握电偶腐蚀测试原理，了解不同金属或合金接触时组成的电偶对在介质中的电位掌握电偶腐蚀测试原理，了解不同金属或合金接触时组成的电偶对在介质中的电位仪仪.v..Ig=Ia(Eg)-Ic(Eg)gacorr0.434bI=IIexp(Eggacorr0.434bcEcorrIcorr该金属的自腐蚀电位和自腐蚀电流；bc极塔菲尔常数。aia=iL.gcv..gcv..器烧杯1000mL量筒1000mL、5mL架aOHpH.v..FeCuFeZnFeAlAlCuAlZnZn-Cu5.待电极的自腐蚀电位趋于稳定后测定各电偶对的电偶电流Ig随时间的变化情况直到g..v..C。。in.v..电位后，再置于"极化位置〞。调节恒电流粗、细旋钮，使电流表指针指在零点。再根据实验所需电流强度值将"电流量程〞开关置于相应数值挡。调节恒电流粗、细旋钮，使电流表指针实验1腐蚀原电池.v..H表逸出，而锌片外。Zn→Zn2++2eZn→Zn2++2e.v..锌片上的微电池腐蚀反响仍继续发生。故锌片既受自身的微电池腐蚀，又加上锌-铂组HH实验2原电池的极化.v..(Icorr=)<(I=)后电池的电阻不变，那么有极化后腐蚀电流减小。即指针式万用表Ii=0=电池电动势减小为ΔEi=此时通过电池的电流降为：Ii=i=Ii=0。.v..O2+2H2O+4e→4OH-2.所有电池的极化都是有益的吗.实验3钢在硝酸中的钝化HNOHNO样反响剧烈，有黑色沉淀溶入溶液和棕黄而放入另一片钝化过的试样在1MHCl溶液中，该试样外表发生腐蚀反响，有气泡冒.v..原因，是由于浓HNO3的强氧化性，使NO3-去极化反响的平衡电位很高，有Ec>Epp。见图icippEcorr为自钝化。将钝化膜破坏，那么不能保持钝态，金属又会遭受强烈的腐蚀。如放在HCl溶液中，钝化膜金属自钝化的条件是什么...v...实验4缓蚀剂的缓蚀效果l在什么条件下采用缓蚀剂比较好.使用缓蚀剂需注意什么问题.实验5阴极保护—牺牲阳极法.v..n准电位-0.44V,那么认为碳钢被完全保护。腐蚀电位稍高于-0.44V时认为碳钢被局部保护。起.v....金属怎样才能得到阴极保护.CR-3型多功能腐蚀测量仪是一台基于线性极化技术原理和电偶腐蚀原理的新型腐蚀测量CR-3型多功能腐蚀测量仪可自动跟随自腐蚀电位。具有极化电位围宽和电流测量围大、控 (1)电极输入：线性极化测量和电偶测量时分别按表3接测量电极。表3表3测量AR.v..工作选择校准R〔5〕指示灯：指示线性极化测量时仪器逻辑工作的极化时间〔红灯〕和采样时间〔绿.工作选择校准R〔5〕指示灯：指示线性极化测量时仪器逻辑工作的极化时间〔红灯〕和采样时间〔绿极化电位ΔE选择。44325电极输入67.v..8..899开关开关5A5AEI据输IAC220V12131415偶电位位位位1248a.接地b.打印指令图7.打印输出接线说明c.接地为十位小数点d.接地为佰位小数点abcdef.高电平为千位小数点.ffgvg.高电.为mA...〔2〕接通电源，数码管亮，预热15min。程〞〔3〕于2V挡，按下"Ek〞键，数字显示值即为参比电极相对于工作电〔4〕根据测量所需选择极化值和极化方向，调整"量程〞〔3〕至适宜的电流量程围。〔2〕接通电源，数码管亮，预热15min。程〞〔3〕于2V挡，按下"Ek〞键，数字显示值即为参比电极相对于电极Ⅰ。.v..CR。〔1〕直流电压测量：将工作电极夹和参比电极夹分别接到待测直流电压两端，接通电〔2〕直流电流测量：将工作电极夹和参比电极夹分别接到待测直流电流两端，接通电等方面具有广泛用途。可以独立使用，也可辅以X-Y记录仪、直流示波器、对数转换器、信板元件构造.v.425.425320mA200mA2mA2A恒电恒电20mA200mA2mA2A恒电恒电粗调细调粗调细调参比给参比给定恒电通断1697697表4测量电极接线说明电流测量mA20mA,200mA,2A。无.v...v.19202119202122机编-220V0.2出电流成正比，各挡满量程对应的输出电压均为1.999V。阳极化输出电流为正值，阴极化输V。.v..nmV，。的.v..注意：关于电流量程〔2〕的选择，在数字电流表〔3〕显示不溢出的前提下，尽可能用动态恒电位极化测量：即动电位扫描极化测量。电流量程〔2〕置于2A挡，把外部电位设电流记录需使用对数坐标，可在恒电位仪的"电流输出〞端与X-Y记录仪之间串接对数转换电流输出PS—3型对数转换仪电流输出PS—3型对数转换仪外接给定电位WEWXY记录仪10.动电位扫描极化测量的接线示意图电位值下，在规定的各时间间隔从数字电流表〔3〕上读取相应的极化电流值。或者，在X-Y.v..仪或长图式记录仪上记录极化电流随时间变化的I-t曲线，此时可将"电流输出〞端〔17〕流值下，在规定的各时间间隔从数字电位表〔4〕上读取相对应的极化电位值。或者，在X-Y及磷化膜性能检验试验1.实验目的(1)了解磷化液的优化配制、磷化机理及其防护作用。(2)了解评定金属耐蚀性能的国家标准。(3)掌握试样制作方法。(4)掌握金属耐蚀性能的评定及其测试方法。.v..2.实验要求以H3PO4作为磷化液的主要成分，在磷化过程中使金属外表形成磷酸盐保护膜以阻止腐蚀介质的侵入，起到转化锈层和磷化锌层的作用，同时增强漆膜附着力，延长保护周期，提高涂装质量。其主要反响过程大致分为两个阶段。第一阶段〔锌层和锈层的溶解〕：Zn+2H+®Zn2++H2↑FeO+2H+®Fe2++H2O第二阶段〔磷酸盐保护膜的形成〕：2Zn2++Fe2++2PO43-®Zn2Fe(PO4)2↓当除锈磷化液中含有Mn2+和Ni2+等成核离子时：2Mn2++Zn2++2PO43-®Mn2Zn(PO4)2↓2Ni2++Zn2++2PO43-®Ni2Zn(PO4)2↓FePOFePOZnPO要成品恒电位仪、磁力搅拌器、铂电极、甘汞电极、铜导线CUT、三氧化铬、氯化钠、石蜡、松香(1)试样的制作.v..(2)配制磷化液挂灰现象，此外以硫酸铜点滴试验(GB6807－86附录D)快速检验其耐蚀性能，从而确定出CUT2.0g/LCUT14.0mL/LpH0.43A温度环境温度涂a将乙醇参加容器中，边搅拌边慢慢地参加CUT-051，使其完全溶解，放置待用,(3)涂刷磷化液(4)磷酸盐保护膜性能检验试验保护膜的性能。性能指标和实验方法见表1。表1磷酸盐保护膜的性能检验工程与结果.v.1.GB1条执行。.锈层转化膜的颜色为黒灰色，在光照下有光泽。锌层磷化膜2滴点滴液配制与实验均按GB68073退膜溶液与实验均按GB6807－m4力附着力≤1级。作为油漆底层附定≤3级5漆膜的制备按GB1765－79中的GB1实验24h，划痕和其它部位无6验将涂装试样〔研究电极〕恒定在某一电位〔本实验为500mV〕，浸泡在3%NaCl溶液中，以甘汞电极为参比电极，铂电极为辅助电极，测定电流随时间的变化关渐上升的曲线7阳极极化实验，将涂装试样〔研究电极〕恒定在某一电位〔本实验为500mV〕，浸泡在3%NaCl溶液中，以甘汞电极为参比电极，铂电极为辅助电极，测定电流随时间的变化关系。.v..附录一：GB6807-86cationforphosphatetreatmentofironandsteelbeforepainting本标准适用于钢铁工件涂漆前的磷化处理。经处理所形成的磷化膜用作油漆2。表2磷化膜的分类.2~1.0所组成用作较大型变钢铁工件1.1~4.5所组成层4.6~7.5组成可用作根本不发生形变的油漆底层酸盐所组成层完成。2.2工件的热处理.v..2.3前处理2.3.2脱脂后的工件，不应有油脂、乳浊液等污物，其外表应能被水完全湿2.3.3酸洗后的工件，不应有目视可见的氧化物、锈及过腐蚀现象，其外表2.3.4喷抛丸清理后的工件，不应有漏喷、磨料粘附、锈蚀及油污，其外表2.4磷化处理2.4.2对于轻度油污或锈蚀的工件，可以采用前处理或磷化或采用脱脂、除2.4.3磷化处理可以在以锌、锰、锌钙、碱金属、其他金属或氨的磷酸二氢2.4.5盛装磷化液的槽体材料或衬里材料应耐磷酸盐腐蚀，所有制作磷化设2.5后处理2.5.2磷化或钝化后的工件，一般情况下应进展水洗，为了提高工件外表的2.6磷化膜外观.v..2.6.2.2由于局部热处理、焊接以及外表加工状态的不同而造成颜色和结晶。1疏松的磷化膜层；2.7磷化膜重量按附录A〔补充件〕测定的磷化膜重量，应符合表1所列数值。磷化膜厚度2.8磷化膜耐蚀性能2.9漆膜耐蚀性能0.5mm。3.1外观检验lx。3.2磷化膜重量测定法3.3磷化膜耐蚀性能检验浸渍法：将工件或试样〔已降至室温〕浸入3%的NaCl的水溶液中，.v..3.4漆膜耐蚀性能检验定耐湿热、耐盐雾、耐候性〔人工加速〕的漆膜制备法"中第3条制板方法的规松香1:1的混合物或性能较好的自干漆封边、封孔，在室温下放置24小时，待B3.4.3检查时，取出试样，用自来水冲净试样外表上所沉积的盐分，冷风快4.1工件磷化后的质量检验包括外观、磷化膜重量、磷化膜耐蚀性能及漆膜4.2.2一般工件〔包括小工件或小零件〕可按GB2828-81"逐批检查计数抽4.3测定磷化膜重量时，在受试的三个平行试样的平均值不合格，那么再取格。m4.5磷化膜耐蚀性能检验时，应从每批工件中抽取三件试样进展检验，其中.v..膜重量及漆膜耐蚀性能检验为抽验，应在以下情况之一是进展：蚀性能检验时，在受试的三个试样中，其中有一个试样不合格，。试样的总外表积应尽可能的大。膜重小于1.0g/m2的试样的总外表积不应小备。退膜溶液成见表3。A.2测定方法将试样用分析天平称量准确至0.1mg,在浸入表1规定的退膜溶液中，取出后立表3退膜溶液成分型成分℃4溶解，再用水稀释至1L。.v..A.3计算方法B验规那么B膜的外观检验应符合GB2828-81"逐批检查计数抽样程序及抽样表"B.4逐批检查采用一次抽样方案，初次检查为正常检查，其缺陷类型、合格。表4缺陷检查工程表程AQL〕平ⅡBGB4.2项转移规那么单位面积膜层重量的换算关系.v..mgm表5磷化膜厚度与单位面积膜层重量的换算关系135注：①次轻量级磷化膜重量与厚度之比约为1。DD.1检验溶液的成分和含量D.2检验方法D.3验收标准.v...v