耐蚀金属材料课程练习题答案(江苏科技大学).pdf

练习题 一 选择题 练习题 一 选择题 1 为了提高合金的耐蚀性 向材料中加入强的阴极性元素金属 属于以下哪种 方法 为了提高合金的耐蚀性 向材料中加入强的阴极性元素金属 属于以下哪种 方法A A 降低阳极相活性B 降低阴极相活性C 增加系统阻力 2 同样加入强阴极性元素 有的合金耐腐蚀 有的却不耐蚀 其原因是 同样加入强阴极性元素 有的合金耐腐蚀 有的却不耐蚀 其原因是A A 前者处于可钝化的 后者不是B 前者腐蚀体系处于常温 后者不是 C 前者腐蚀体系存有活化离子 如 Cl 后者不是 D 以上都不是 3 为提高铁金属材料耐蚀性 铬是一种常添加的元素 主要起以下作用 为提高铁金属材料耐蚀性 铬是一种常添加的元素 主要起以下作用B A 使腐蚀电位正移 增加材料的热力学稳定性B 合金易进入钝态区 C 致钝电位向正向移动D 以上都对 4 加入 加入 Cu P Cr 元素的耐候钢具有较好的耐大气腐蚀性 机理是元素的耐候钢具有较好的耐大气腐蚀性 机理是D A 有序固溶理论B 电子机构理论 C 表面富集理论D 形成致密腐蚀产物膜理论 5 金属产生晶间腐蚀应满足的条件是 金属产生晶间腐蚀应满足的条件是C A 在高压的环境中 只要其电极电位低且强度不够 B 在高温的环境中 只要其产生的氧化膜不够致密 C 在腐蚀的环境中 只要其晶粒与晶界物 化状态和电化学性能不同 D 在高压 高温 腐蚀的环境中 只要其晶粒与晶界成分不符合塔曼定律 6 奥氏体不锈钢中添加 奥氏体不锈钢中添加 Nb 元素的主要作用是元素的主要作用是C A 增加膜的致密性B 提高材料的抗点蚀能力 C 作为稳定化元素抑制碳化铬的生成D 增加热力学稳定性 7 黄铜脱锌属于以下哪种腐蚀类型 黄铜脱锌属于以下哪种腐蚀类型E A 点蚀B 缝隙腐蚀C 晶间腐蚀D 电偶腐蚀E 选择性腐蚀 8 下列哪种热处理工艺对 下列哪种热处理工艺对 1Cr18Ni9Ti 的抗晶间腐蚀是必须的的抗晶间腐蚀是必须的B A 固溶处理B 稳定化处理 C 去应力退火处理D 敏化处理 9 加入了稳定化元素 Ti Nb 的奥氏体不锈钢 却没有达到耐腐蚀的目的 这可能是该钢 种在使用前没能进行过D 9 加入了稳定化元素 Ti Nb 的奥氏体不锈钢 却没有达到耐腐蚀的目的 这可能是该钢 种在使用前没能进行过D处理 处理 A 固溶处理B 敏化处理C 退火处理D 稳定化处理 10 海水腐蚀环境中 以下哪个区域腐蚀最严重 海水腐蚀环境中 以下哪个区域腐蚀最严重A A 飞溅带B 潮差带C 全浸带D 海泥带 11 以下关于可逆氢脆说法错误的是 以下关于可逆氢脆说法错误的是C A 氢脆在室温附近最敏感 B 材料强度越高 氢脆越敏感 C 形变速率越大 氢脆越敏感 D 氢脆在一定应力范围内发生 12 碳钢在下列哪一组环境中 最可能会产生应力腐蚀破裂 碳钢在下列哪一组环境中 最可能会产生应力腐蚀破裂C A 高温淡水 甲醇蒸汽B 氟里昂 红烟硝酸 C 液氮 硫化物 苛性碱溶液D 以上都不会 13 应力腐蚀破裂敏感性最小的不锈钢是 应力腐蚀破裂敏感性最小的不锈钢是B A 马氏体不锈钢B 铁素铁不锈钢C 奥氏体不锈钢D 双相不锈钢 14 含碳量最高的不锈钢是 含碳量最高的不锈钢是A A 马氏体不锈钢B 铁素铁不锈钢C 奥氏体不锈钢D 双相不锈钢 15 季裂 产生于下列哪种铜合金 季裂 产生于下列哪种铜合金A A 黄铜B 青铜C 白铜D 紫铜 16 在下列状况下 碳钢在硫酸中是可以使用的 在下列状况下 碳钢在硫酸中是可以使用的D A 浓度 65 且温度 65 B 浓度 65 且温度 65 C 浓度65 D 浓度 65 且温度 65 17 具有相对较强的抗还原性介质和氯离子侵蚀的合金元素是 具有相对较强的抗还原性介质和氯离子侵蚀的合金元素是C A CrB NiC MoD Ti 18 抗高温硫化物腐蚀常用钢除了采用奥氏体不锈钢外 广泛采用 抗高温硫化物腐蚀常用钢除了采用奥氏体不锈钢外 广泛采用A A Cr Mo 钢B Cr Ni 钢C Mo Ni 钢D Cr N 钢 19 高硅铸铁中 高硅铸铁中 Si 的含量一般控制在的含量一般控制在C A 10 30 B 12 5 18 C 14 5 18 D 18 30 20 高温 高温下稳定奥氏体组织能力较强的元素是下稳定奥氏体组织能力较强的元素是D A CuB NiC MnD N 21 钛及钛合金之所以具有优异的耐蚀性 是在于钛的氧化膜 钛及钛合金之所以具有优异的耐蚀性 是在于钛的氧化膜D A 比起铝 不锈钢 氧化膜厚得多B 比起铝 不锈钢 氧化膜稳定得多 C 比起铝 不锈钢 氧化膜复杂得多D 三者都是 22 钢在高温区连续冷却转变过程中钢在高温区连续冷却转变过程中 出现珠光体 索氏体和屈氏体 其中的屈氏体组织抗 腐蚀性能最差 这是因为 出现珠光体 索氏体和屈氏体 其中的屈氏体组织抗 腐蚀性能最差 这是因为C A 屈氏体组织含碳量较高B 屈氏体组织硬度偏高 C 屈氏体组织中较弥散的碳化物增加了有效阴极面积D 以上都是 23 奥氏体不锈钢的焊接出现刀状晶间腐蚀 一般是 奥氏体不锈钢的焊接出现刀状晶间腐蚀 一般是A A 发生在含稳定化元素的不锈钢中B 出现于距离熔合线 2 3mm 区域 C 超低碳奥氏体不锈钢敏感性较低D 以上都是 24 可氢脆的显著特征表现于 可氢脆的显著特征表现于D A 延迟性 高压力 多方向B 延迟性 低压力 多方向 低速变 C 延迟性 高速率 高温度D 延迟性 低应力 低温度 低速变 25 和 和 18 8 奥氏体共存的少量铁素体对下列腐蚀抗力是有利的奥氏体共存的少量铁素体对下列腐蚀抗力是有利的B A 选择性腐蚀 晶间腐蚀B 晶间腐蚀 应力腐蚀 C 晶间腐蚀 腐蚀疲劳D 应力腐蚀 腐蚀疲劳 26 产生钢的硫化物应力腐蚀因素有 产生钢的硫化物应力腐蚀因素有 H2S 浓度 温度和溶液的浓度 温度和溶液的 pH 值 但材料的强度通常值 但材料的强度通常 是一项指标 即是一项指标 即A A HRc 22 B HRc 22 C s 22 D s 22 27 钢铁材料合金化对以下哪个海水环境的耐蚀性影响最不明显 钢铁材料合金化对以下哪个海水环境的耐蚀性影响最不明显D A 飞溅带 B 潮差带 C 浅海带 D 海泥带 28 镍在非氧化性稀酸 有机酸中具有较好的耐蚀性 最主要的原因是 镍在非氧化性稀酸 有机酸中具有较好的耐蚀性 最主要的原因是B A 镍的热力学稳定性高 B 镍的析氢过电位高 C 析氢反应不会发生 D 镍的腐蚀产物具有保护性 29 除工业纯钛外 各类钛合金中几乎都添加 除工业纯钛外 各类钛合金中几乎都添加D A CrB MoC SiD Al 二 填空题二 填空题 1 在一定的腐蚀介质中 纯金属的耐蚀性可以从 纯金属的热力学稳定性 纯金属的钝化能力 和 纯金属是否能产生良好保护性的腐蚀产物 进行判定 2 耐蚀合金化途径中可通过加入强的阴极性元素提高材料的耐蚀性 但这种方法的使用是 有条件的 首先 腐蚀体系可钝化 其次 所加阴极合金元素的活性要与腐蚀体系相适应 3 常见的局部腐蚀有以下类型点蚀 电偶腐蚀 选择性腐蚀 缝隙腐蚀 和晶 间腐蚀 4 常见的应力作用下的腐蚀有 应力腐蚀疲劳 应力腐蚀破裂 氢脆和磨损腐 蚀 5 产生点蚀的主要条件表面生成钝化膜的金属 腐蚀介质中有特殊离子 点蚀发生在点蚀电位以上 6 防止点蚀的主要措施改善介质 选用耐点蚀的合金材料 阴极保护 对合金表面进行钝 化处理 使用缓蚀剂 7 导致材料发生晶间腐蚀的金属学因素有晶界上异相的析出 刃型位错及空位在晶界处的 积集 溶质 包括杂质 原子在晶界处的偏析 和 晶界处应力较大 8 防止晶间腐蚀的措施有降低合金含碳量 钢种加入足够量的钛和铌 适当热处理 采用适当的冷加工及调整钢的成分 9 非敏化态晶间腐蚀产生的原因是杂质元素等在晶界吸附 10 防止缝隙腐蚀的措施合理设计 电化学保护 选材和 缓蚀剂的应用 11 应力腐蚀断裂涉及到环境因素 力学因素 和 金属学因素 三个方面 为防止应力腐蚀 断裂 降低或消除应力的措施有改进结构设计 消除应力处理 和 按照断裂力学进行结构设计 12 脆性材料比塑性材料出现氢脆破坏的可能性要大 并且氢脆的显著特征是 延迟破坏 低的脆性温度 低的应变速率 对高强度钢和氢量敏感 13 合金中添加元素钼 其耐蚀特点是 增加钝化能力使其具有抗还原性介质腐蚀 耐氯离 子腐蚀 耐点蚀 14 TTS 曲线是研究 加热温度 时间 和 晶间腐蚀倾向 关系的曲线 15 奥氏体不锈钢焊接后 可能出现晶间腐蚀的部位是 焊缝区 熔合线附近 母材敏 化区 16 低合金钢中添加合金元素 Cr Cu P 能促进非晶态的 FeOOH 的生成 有效地 提高了钢的耐大气腐蚀性 17 硫化物应力腐蚀破裂的本质是氢脆 18 在合成氨设备的选材上 要求同时防止 氢腐蚀 和 氮化脆化 19 双相不锈钢中 N 是避免出现 点蚀和缝隙腐蚀 的重要元素 20 常见不锈钢类型中 含碳量较高的是马氏体 不锈钢 一般不含 Ni 的是 铁素体不锈钢 使用量最广泛的是 奥氏体 不锈钢 21 奥氏体不锈钢在氧化性酸中具有较好的耐蚀性 但在高浓度硝酸中不耐蚀 原因是 处 于过钝化状态 22 不锈钢材料产生点蚀的敏感位置是 钝化膜表面 23 在氧化性介质中 高铬钢容易形成 相 它不仅会产生 晶间 腐蚀 同时会引起钢的 脆 化 尤在 400 520 下长期加热或缓冷时最甚 24 钢的热处理影响到耐蚀性能 在化学成分相同的情况下 过冷奥氏体在高温区转变的珠 光体 索氏体和屈氏体三种组织中 耐蚀性最好的是 珠光体 其次是 索氏体 最差的是 屈氏体 25 金属材料在海洋环境中依所处的不同位置 飞溅带 潮差带 全浸带 海泥带 具有不 同的腐蚀速率 其中腐蚀速率最大的是 飞溅带 26 为提高普通铸铁的耐蚀性 常加的合金元素是Cr Si Ni 27 黄铜是 铜锌 合金 白铜是 铜镍 合金 常见的青铜是 铜锡 合金 28 合金中含有钼使抗点蚀性提高 是以加入铬足够量为前提条件 29 氢损伤包括氢脆 氢鼓泡和 氢腐蚀 30 碳钢产生碱脆的界限温度是60 最容易发生在溶液沸点附近 NaOH 敏感浓度是 在 30 附近 31 抗高温硫化物腐蚀常用的钢种是Cr Mo 32 为了提高铸铁的耐蚀性 在其中加入 Si 元素 称为高硅铸铁 Si 含量一般控制在14 5 18 其作用主要是形成 SiO2 保护膜提高耐蚀性 33 18 8 奥氏体不锈钢的基本成分是Cr Ni 铁素体不锈钢以 Cr 为主要合金元素 含量 一般在12 30 34 金属钛具有优异的耐蚀性是因为 在氧化环境中极易钝化 35 焊接对金属氢脆的影响从 敏感的金相组织 含有足够量的氢 和 存在足够大的拉应力 方面产生 36 金属材料高温强化机制主要有固溶强化 弥散强化 晶界强化 37 耐热合金种类主要有铁基 镍基 钴基 三 名词解释三 名词解释 1 固溶处理 为使奥氏体不锈钢减少晶间腐蚀倾向 加热到 1050 1100 然后快速冷却 这种处理方法叫做固溶处理 2 敏化处理 奥氏体不锈钢在 650 左右的热处理叫敏化处理 一般经过敏化处理会析出 碳化铬 产生晶间腐蚀 3 稳定化处理 含 TiNb 等元素的 18 8 钢 在经过固溶处理后 加热到碳化铬熔化温度 之上 碳化钛 铌 熔化温度之下 进行热处理 然后空冷 叫做稳定化处理 4 塔曼定律 将较稳定的 A 组分固溶到较活泼的 B 组分中 当 A 组分的原子浓度达到 n 8 n 1 2 3 4 5 6 时 固溶体的耐蚀性能得到剧烈变化 5 电动序 指按金属标准电极电位高低排序的表 6 电偶序 电偶序就是将金属材料在特定的电解质溶液中实测的腐蚀 稳定 电位值按高 低 或大小 排列成表的形式 7 电偶腐蚀 当两种金属或合金相接处 在溶液中可以发现在该溶液中电位较负的金属腐 蚀速度加大 而电位较正的金属受到保护 这种现象叫做电偶腐蚀 8 氢腐蚀 低碳钢在高温高压的氢气环境中使用时 钢中的碳 Fe3C 和氢气反应生成甲 烷 会造成表面严重脱碳和沿晶网络裂纹 使强度大大下降 9 氢鼓泡 由于氢进入金属内部 聚集在金属的夹杂物 气孔 微缝隙处 促使空穴处形 成氢分子 产生很高的内部氢应力 导致金属鼓泡和显著畸变 10 氢脆 氢脆是溶于钢中的氢 聚合为氢分子 造成应力集中 超过钢的强度极限 在钢 中形成细小的裂纹现象 11 可逆氢脆 处于固溶状态下的氢的合金在慢速变形的情况下产生的脆性断裂 它对应力 是可逆的 故称为可逆氢脆 在未出现裂纹前去除负载 静止一段时间重新高速变形 材料 恢复原来的塑形 12 不可逆氢脆 包括氢腐蚀 氢鼓泡 氢化物型氢脆 这三种氢损伤将造成金属永久性损 伤 使材料的塑形或强度降低 即使去除了氢 也不能消除 13 敏化态晶间腐蚀 奥氏体不锈钢在 500 850 热处理时 在晶界处出现含高铬的碳化 铬 导致晶界处贫铬 致使达不到钝化所需的含铬量 不能钝化 出现晶间腐蚀 14 非敏化态晶间腐蚀 固溶的奥氏体不锈钢中 由于钢中存在杂质在晶界处析出导致晶间 腐蚀 15 TTS 曲线 表面晶间腐蚀倾向和加热温度及时间关系的曲线 利用该曲线可制作不锈钢 热处理制度和焊接工艺 16 应力腐蚀断裂 指金属结构在拉伸应力和腐蚀环境的共同作用下引起的断裂 17 腐蚀疲劳