工程材料及其耐蚀性教学大纲

　　英文名称：Corrosion Resistance of Engineering Material
　　学分:2　　　参考学时:32　　　实验学时:0
　　适用专业：材料物理
　　一、课程目标
　　《工程材料及其耐蚀性》是为材料物理专业学生开设的一门专业基础课程，它主要介绍常用工程材料的腐蚀特点及防腐措施。通过学习本课程，可以使学生了解工程材料耐蚀性原理，掌握工程材料耐蚀理论知识，逐步学会和掌握根据具体介质环境，合理选用耐蚀材料；或者要寻找适当的热处理和表面改性等方法，挖掘工程材料的耐蚀性潜力；在现有材料不能满足耐蚀要求时，能够研究开发新的耐蚀材料。培养学生理论联系工程实际的能力，为将来更好地适应社会的发展提供更多的机会。
　　二、基本要求
　　要求学生重点学习并掌握腐蚀的定义和分类，了解腐蚀发生的主要原因和过程，培养学习兴趣。学习金属腐蚀防护的基本方法；掌握埋地管道检测与评价的原理与方法，并结合所学理论知识与防腐蚀工程技术的应用实例了解现场腐蚀与防护情况。学习本课程要求学生具有普通化学、大学物理、材料科学基础等基础知识。学完本课程应达到以下要求：
　　1.了解常用工程材料的特点、分类和一般应用。
　　2.了解、掌握各种合金元素对工程材料耐蚀性的影响。
　　3.了解各种具体介质环境对工程材料耐蚀性的影响。
　　4.解工程材料耐蚀性原理，掌握工程材料耐蚀理论知识。
　　三、教学内容与学时分配建议
　　第一章 概述2学时
　　本章重点难点：金属材料腐蚀及耐蚀机理。
　　1．金属的热力学稳定性，金属的钝化，金属表面的腐蚀产物膜及合金的腐蚀和耐蚀性；
　　2．腐蚀介质的类别：大气、海水、土壤和酸；
　　3．耐腐蚀材料的选用：腐蚀环境的调查和一般选用原则。
　　第二章 铁碳合金的耐腐蚀性4学时
　　本章重点难点：铁碳在各类腐蚀介质——大气、水、盐类溶液及酸碱中的腐蚀行为分析。
　　1．铁碳合金的耐蚀性；
　　2．碳钢在各种介质（大气、水、盐类溶液、酸和碱）中的腐蚀行为；
　　3．铸铁与耐蚀铸铁。
　　第三章 耐腐蚀低合金钢2学时
　　本章重点难点：各类耐蚀低合金钢中添加元素的不同作用。
　　1．耐腐蚀低合金钢的类别；
　　2．合金元素对低合金钢耐腐蚀性的影响；
　　3．耐大气腐蚀钢的成分特点及我国乃大气腐蚀的低合金钢种；
　　4．海洋腐蚀环境的特点，耐海水腐蚀钢的特点及国内外主要乃海水腐蚀钢种；
　　5．硫酸漏点腐蚀特点及耐硫酸漏点腐蚀的钢种；
　　6．碳钢和地合金钢的硫化氢应力腐蚀开裂，影响应力腐蚀开裂的因素及耐硫化氢应力腐蚀破裂的钢种；
　　7. 氢、氮、氨与钢的作用，合金元素对钢的抗氢腐蚀性能的影响，抗氢、抗氮低合金钢。
　　第四章 耐热钢与高温合金2学时
　　本章重点难点：合金元素对耐热钢耐热性能的作用。
　　1. 抗氧化性、热强性及提高钢的热强性的方法；
　　2. 金属、合金的氧化，金属的硫化、碳化和氮化及氢腐蚀和热腐蚀；
　　3. 耐热钢的种类及其组织结构，合金元素的作用，钢的组织结构的作用，典型的耐热钢及铁基高温合金；
　　4．镍基高温合金的合金种类、合金组织，合金元素的作用及各类合金的性能；
　　5．耐热钢和高温合金钢的应用。
　　第五章 不锈钢2学时
　　本章重点难点：各类不锈钢的组织结构及其耐蚀特点。
　　1．不锈钢的分类，合金元素在不锈钢中的作用及不锈钢饿耐蚀特点，不锈钢的主要腐蚀类型；
　　2．奥氏体不锈钢的成分特点、物理及力学性能、加工性能、耐蚀性及其应用；
　　3．铁素体不锈钢和马氏体不锈钢的化学成分、力学性能、耐蚀性及应用；
　　4．铁素体-奥氏体双向不锈钢的化学成分和组织、性能及应用。
　　第六章 铝合金2学时
　　本章重点难点：铝合金在各类介质中的耐蚀性能及铝合金的局部腐蚀。
　　1．铝合金的分类、性能及铝表面的氧化膜；
　　2．铝合金在大气、水、土壤和工业介质中的耐蚀性；
　　3．铸造铝合金和变形铝合金；
　　4．铝合金的局部腐蚀：孔蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀；
　　5．铝及铝合金的应用。
　　第七章 镍和镍合金2学时
　　本章重点难点：各类镍合金的性能。
　　1．纯镍；
　　2．镍铜合金；
　　3．镍铬合金；
　　4．镍钼合金；
　　5．镍铬钼合金。
　　第八章 其他有色金属及合金2学时
　　本章重点难点：各类有色金属及合金的性能及耐蚀性。
　　1．钛和钛合金的物理性能、耐蚀性能及腐蚀形式，钛及合金的种类及应用；
　　2．镁及镁合金的腐蚀行为和耐蚀性；
　　3．铜和铜合金的种类及耐蚀性；
　　4．锆的耐蚀性及应用；
　　5．铅的耐蚀性及应用。
　　第九章 非晶态合金2学时
　　本章重点难点：非晶态合金与晶态合金耐蚀性能的差异及非晶态合金的耐蚀性。
　　1．非晶态合金的结构特点、结构模型及结构缺陷；
　　2．非晶态合金形成的热力学和动力学及制备方法；
　　3．非晶态合金的磁学、力学性能，非晶态合金的催化和储氢性能；
　　4．非晶态合金的应用；
　　5．非晶态合金和晶态合金耐蚀性的差异，合金组成对耐蚀性的影响，非晶态合金的局部腐蚀，非晶态合金的氢致催化。
　　第十章 非金属材料的腐蚀　4学时
　　本章重点难点：非金属材料的各种腐蚀类型及影响因素。
　　1. 非金属材料的腐蚀分类；
　　2. 高分子材料的物理腐蚀和物质非金属材料的物理腐蚀；
　　3. 高分子材料的物理腐蚀和物质非金属材料的化学腐蚀；
　　4. 应力开裂的机理、种类和影响因素；
　　5. 大气老化的中的物理老化和化学老化；
　　6. 微生物的种类及生存环境，微生物的腐蚀特点及微生物的腐蚀防护；
　　7. 复合材料的腐蚀机理、影响因素及防护措施。
　　四、主要参考资料
　　《工程材料及其耐蚀性》左俞、熊金平著，中国石化出版社，2008
　　主要参考书目：
　　1.《材料的耐蚀性和腐蚀数据》，黄建中、左禹主编，化学工业出版社，2002；
　　2.《金属材料的耐蚀性》，于福州主编，科学出版社，1982；
　　3.《金属腐蚀学原理》，刘永辉、张佩芬主编，航空工业出版社，1993；
　　4.《腐蚀金属学及耐腐蚀材料》，徐坚主编，浙江科学技术出版社，1981；
　　5.《有色金属的耐腐蚀性及其应用》，朱祖芳主编，化学工业出版社，1995。