金屬腐蝕理論及腐蝕控制答案.doc

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1、《金屬腐蝕理論及腐蝕控制》習(xí)題解答第一章1.根據(jù)表1中所列數(shù)據(jù)分別計(jì)算碳鋼和鋁兩種材料在試驗(yàn)介質(zhì)中的失重腐蝕速度V-和年腐蝕深度Vp，并進(jìn)行比較，說明兩種腐蝕速度表示方法的差別。表1碳鋼和鋁在硝酸中的腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)介質(zhì)30%HNO3，25°C試樣材料碳鋼鋁矩形薄板試樣尺寸(mm)20′40′330′40′5腐蝕前重W0(g)18.715316.1820浸泡時(shí)間t(hr)4545腐蝕后重W1(g)18.673916.1347解：由題意得：（1）對(duì)碳鋼在30%HNO3(25℃)中有：Vˉ=△Wˉ/st=(18.7153-18

2、.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001=0.4694g/m?h又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y對(duì)鋁在30%HNO3(25℃)中有：Vˉ=△Wˉ鋁/st=(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6=0.3391g/㎡?hd=m鋁/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3說明：碳鋼的Vˉ比鋁大，而Vp比鋁小，因?yàn)殇X的

3、密度比碳鋼小。（2）對(duì)不銹鋼在20%HNO3(25℃)有：表面積S=2π×＋2π×0.015×0.004=0.00179m2Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715g/m2?h試樣體積為：V=π×1.52×0.4=2.827cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y對(duì)鋁有：表面積S=2π×＋2π×0.02×0.005=0.00314m2Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0

4、.00314×20=0.7882g/m2?h試樣體積為：V=π××0.5=6.28cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y試樣在98%HNO3(85℃)時(shí)有：對(duì)不銹鋼：Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771g/m2?hVp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y對(duì)鋁：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/m2

5、?hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y說明：硝酸濃度溫度對(duì)不銹鋼和鋁的腐蝕速度具有相反的影響。3.鎂在0.5mol/LNaCl溶液中浸泡100小時(shí)，共放出氫氣330cm3。試驗(yàn)溫度25°C，壓力760mmHg；試樣尺寸為20′20′0.5(mm)的薄板。計(jì)算鎂試樣的失重腐蝕速度Vp。（在25°C時(shí)水的飽和蒸汽壓為23.8mmHg）解：由題意得：該試樣的表面積為：S=2×(20×20＋20×0.5＋20×0.5)×=840×m2壓力P=760mmHg-23.8mmHg=736.2mmHg=98151.9Pa根

6、據(jù)PV=nRT則有放出的氫氣的物質(zhì)的量為：n=PV/RT=98151.9×330×/8.315×(25＋273.15)=0.01307mol又根據(jù)Mg＋2—>＋Mg腐蝕的量為n(Mg)=0.01307mol所以：Vˉ=nM(Mg)/St=0.01307×24.3050/840××100=3.7817g/m2?h查表得：dMg=1.74g/cm3有：Vp=8.76Vˉ/d=8.76×3.7817/1.74=19.04mm/y4.表面積4cm2的鐵試樣，浸泡在5%鹽酸溶液中，測(cè)出腐蝕電流為Icor=0.55mA。計(jì)算鐵試樣的腐蝕速度V-和Vp。解：由題

7、意得：根據(jù)Vˉ=A/nF=icor可知Vˉ=（A/nF）Icor/s=55.845×0.55×0.001/2×26.8×4×0.0001=1.4326g/m2?h查表得d(Fe)=7.8g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×1.4326/7.8=1.61mm/y即鐵試樣的腐蝕速度Vˉ=1.4326g/㎡*hVp=1.61mm/y第二章1.將銅片和鋅片插在3%NaCl溶液中，測(cè)得銅片和鋅片未接通時(shí)的電位分別為+0.05V和–0.83V。當(dāng)用導(dǎo)線通過電流表把銅片和鋅片接通，原電池開始工作，電流表指示的穩(wěn)定電流為0.15mA。已知電路的歐姆電阻為2

8、00W。(1)原電池工作后陽極和陰極的電位差Ec–Ea=？(2)陽極極化值DEa與陰極極化值DEc的絕對(duì)值之和DEa+?D