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| 金属材料 |
概念编辑本段回目录
金属材料是以金属元素或以金属元素为主
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| 黑色金属材料 |
发展编辑本段回目录
人类文明的发展和社会的进步同金属材料的关系十分密切。继石器时代之后，出现铜器时代，随后是铁器时代(见冶金史)。19世纪以来，随着科学技术的发展，铝、钛及其他稀有金属材料相继获得工业生产和应用；钢铁生产得到进一步发展。20世纪50年代以来，新型金属材料的发展，更是方兴未艾，难以估量。1982年世界钢产量达到5.7亿吨，铝约1400万吨，铜约900万吨，钛则已形成11万吨的生产能力。金属材料除了作为受力结构使用之外，有些还具有耐高温、耐低温、耐腐蚀以及其他如磁性、弹性、电学等特殊功能，是工农业发展和人类生活的物质基础。
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| 有色金属材料 |
材料、信息、能源被称为现代科学技术的三大支柱，而材料又是一切技术发展的物质基础。任何新的技术成就，莫不仰赖于各种相互匹配的新型材料，而新型材料中金属材料是其重要的一个方面，例如航空、航天工业所需的高温合金，核工业的核燃料、核反应堆材料，现代信息技术使用的硅、锗等半导体材料、新型磁性材料等。由于这些新技术的发展又推动研制新的材料品种和发展新的冶金生产工艺和装备。由此可见，金属材料的开发和研究是科学技术的一个基本领域。
分类编辑本段回目录
金属材料品种繁多。随着科学技术的发展不仅新的金属材料品种不断出现,而且传统的金属材料,如钢铁、铜、铝等合金材料品种也日益增加。金属材料的分类方法很多。从生产、管理、统计的习惯，常把金属材料按元素分为：钢铁材料，如铁、钢、碳素钢、合金钢等;有色金属材料,如铝、铜、镍、贵金属材料等。按主要性能和用途分为:金属结构材料和金属功能材料,其中有要求力学性能（强度、硬度、韧性等）为主的材料，如结构材料、工具材料等；有要求物理性能（磁性、导电性、弹性等）的材料，如精密合金、半导体材料、超导材料等；要求物理化学性能的材料，如耐蚀材料、金属催化剂、消气材料等。按加工制造工艺可分为：铸造合金、变形（可进行金属塑性加工合金和粉末冶金材料。按材料提供使用的形态可分为：板材、丝材、棒材、带材和多孔材料、纤维强化复合材料等。此外，还可按金属的组织状态分为结晶态金属材料和非晶态金属材料等。种类:金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
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| 有色金属材料 |
①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
生产工艺编辑本段回目录
金属材料生产的程序，一般是先提取和冶炼金属，有些金属还要
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| 金属选矿 |
合金通过冶炼并调整成分后经金属铸造或粉末冶金工艺制成锭、坯，再经塑性加工（锻、轧、挤、拉等）制成各种形态和规格的产品，有些还用金属热处理方法使材料达到所要求的性能。现在金属材料生产已不限于提供传统的产品，有些进行更深度的加工（如冷加工、表面处理等），有些也以铸件、粉末冶金制品提供使用。
现代金属材料生产中对标准化程度要求日益严格，在质量（如成分、性能、表面、尺寸精度等）上不仅要求所生产的材料各部分要均匀和稳定，而且要求各批量之间也要相对稳定；为此在现代金属材料的生产中，新的生产工艺和新设备的采用，尤其是生产自动化和高精度自动检测、控制等技术的采用，进一步提高产品质量、降低原材料和能源的消耗，也是金属材料生产研究的一个重要方面。
疲劳强度编辑本段回目录
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| 金属材料的疲劳 |
许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，但经过长时间的应力反复循环作用以后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳。
金属材料疲劳断裂的特点是：
（1）载荷应力是交变的；
（2）载荷的作用时间较长；
（3）断裂是瞬时发生的；
（4）无论是塑性材料还是脆性材料，在疲劳断裂区都是脆性的。所以，疲劳断裂是工程上最常见、最危险的断裂形式。
金属材料的疲劳现象，按条件不同可分为下列几种：
（1）高周疲劳：指在低应力（工作应力低于材料的屈服极限，甚至低于弹性极限）条件下，应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。
（2）低周疲劳：指在高应力（工作应力接近材料的屈服极限）或高应变条件下，应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用，因而，也称为塑性疲劳或应变疲劳。
（3）热疲劳：指由于温度变化所产生的热应力的反复作用，所造成的疲劳破坏。
（4）腐蚀疲劳：指机器部件在交变载荷和腐蚀介质（如酸、碱、海水、活性气体等）的共同作用下，所产生的疲劳破坏。
（5）接触疲劳：这是指机器零件的接触表面，在接触应力的反复作用下，出现麻点剥落或表面压碎剥落，从而造成机件失效破坏。
塑性编辑本段回目录
塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标来衡量。
金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标。
硬度编辑本段回目录
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度（HB）
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度（HR）
当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的甓壤幢硎荆?HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。
3 维氏硬度（HV）
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
性能编辑本段回目录
一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能（过去也称为机械性能）。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。
金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。
机械性能
（一）应力的概念,物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引起的应力称为工作应力，在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力（例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等）。
（二）机械性能,金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。金属材料承受的载荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项：
1.强度
这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限（σb）、抗弯强度极限（σbb）、抗压强度极限（σbc）等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定，即把金属材料制成一定规格的试样，在拉伸试验机上进行拉伸，直至试样断裂，测定的强度指标主要有：
（1）强度极限：材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力，一般指拉力作用下的抗拉强度极限，以σb表示，如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限，常用单位为兆帕（MPa），换算关系有：1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPaσb=Pb/Fo式中：Pb?C至材料断裂时的最大应力（或者说是试样能承受的最大载荷）；Fo?C拉伸试样原来的横截面积。
（2）屈服强度极限：金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时，虽然应力不再增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限，用σs表示，相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料，在拉伸曲线上会出现明显的屈服点，而对于低塑性材料则没有明显的屈服点，从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此，在拉伸试验方法中，通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限，用σ0.2表示。屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比（即σs/σb）要小，以提高其安全可靠性，不过此时材料的利用率也较低了。
（3）弹性极限：材料在外力作用下将产生变形，但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限，相应于拉伸试验曲线图中的e点，以σe表示，单位为兆帕（MPa）：σe=Pe/Fo式中Pe为保持弹性时的最大外力（或者说材料最大弹性变形时的载荷）。
（4）弹性模数：这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ（与应力相对应的单位变形量）之比，用E表示，单位兆帕（MPa）：E=σ/δ=tgα式中α为拉伸试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。弹性模数是反映金属材料刚性的指标（金属材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚性）。
2.塑性,
金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的最大能力称为塑性，通常以拉伸试验时的试样标距长度延伸率δ（%）和试样断面收缩率ψ（%）延伸率δ=[(L1-L0)/L0]x100%，这是拉伸试验时试样拉断后将试样断口对合起来后的标距长度L1与试样原始标距长度L0之差（增长量）与L0之比。在实际试验时，同一材料但是不同规格（直径、截面形状-例如方形、圆形、矩形以及标距长度）的拉伸试样测得的延伸率会有不同，因此一般需要特别加注，例如最常用的圆截面试样，其初始标距长度为试样直径5倍时测得的延伸率表示为δ5，而初始标距长度为试样直径10倍时测得的延伸率则表示为δ10。断面收缩率ψ=[(F0-F1)/F0]x100%，这是拉伸试验时试样拉断后原横截面积F0与断口细颈处最小截面积F1之差（断面缩减量）与F0之比。实用中对于最常用的圆截面试样通常可通过直径测量进行计算：ψ=[1-(D1/D0)2]x100%，式中：D0-试样原直径；D1-试样拉断后断口细颈处最小直径。δ与ψ值越大，表明材料的塑性越好。3.硬度,金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力称为硬度，或者说是材料对局部塑性变形的抵抗能力。因此，硬度与强度有着一定的关系。根据硬度的测定方法，主要可以分为：
（1）布氏硬度（代号HB）,用一定直径D的淬硬钢球在规定负荷P的作用下压入试件表面，保持一段时间后卸去载荷，在试件表面将会留下表面积为F的压痕，以试件的单位表面积上能承受负荷的大小表示该试件的硬度：HB=P/F。在实际应用中，通常直接测量压坑的直径，并根据负荷P和钢球直径D从布氏硬度数值表上查出布氏硬度值（显然，压坑直径越大，硬度越低，表示的布氏硬度值越小）。布氏硬度与材料的抗拉强度之间存在一定关系：σb≈KHB，K为系数，例如对于低碳钢有K≈0.36，对于高碳钢有K≈0.34，对于调质合金钢有K≈0.325，…等等。
（2）洛氏硬度（HR）用有一定顶角（例如120°）的金刚石圆锥体压头或一定直径D的淬硬钢球，在一定负荷P作用下压入试件表面，保持一段时间后卸去载荷，在试件表面将会留下某个深度的压痕。由洛氏硬度机自动测量压坑深度并以硬度值读数显示（显然，压坑越深，硬度越低，表示的洛氏硬度值越小）。根据压头与负荷的不同，洛氏硬度还分为HRA、HRB、HRC三种，其中以HRC为最常用。洛氏硬度HRC与布氏硬度HB之间有如下换算关系：HRC≈0.1HB。除了最常用的洛氏硬度HRC与布氏硬度HB之外，还有维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）、显微硬度以及里氏硬度（HL）。这里特别要说明一下关于里氏硬度，这是目前最新颖的硬度表征方法，利用里氏硬度计进行测量，其检测原理是：里氏硬度计的冲击装置将冲头从固定位置释放，冲头快速冲击在试件表面上，通过线圈的电磁感应测量冲头距离试件表面1毫米处的冲击速度与反弹速度（感应为冲击电压和反弹电压），里氏硬度值即以冲头反弹速度和冲击速度之比来表示：HL=(Vr/Vi)?1000式中：HL-里氏硬度值；Vr-冲头反弹速度；Vi-冲头冲击速度（注：实际应用装置中是以冲击装置中的闭合线圈感应的冲击电压和反弹电压代表冲击速度和反弹速度）。冲击装置的构造主要有内置弹簧（加载套管，不同型号的冲击装置有不同的冲击能量）、导管、释放按钮、内置线圈与骨架、支撑环以及冲头，冲头主要采用金刚石、碳化钨两种极高硬度的球形（不同型号的冲击装置其冲头直径有不同）。优点：里氏硬度计的主机接收到冲击装置获得的信号进行处理、计算，然后在屏幕上直接显示出里氏硬度值，便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值,同时可折算出材料的抗拉强度σb，还可以将测量结果储存、直接打印输出或传送给计算机作进一步的数据处理。
3.应用范围：
里氏硬度计是一种便携袖珍装置，可应用于各种金属材料、工件的表面硬度测量，特别是大型锻铸件的测量，其最大的特点是可以任意方向检测，免去了普通硬度计对工件大小、测量位置等的限制。
4.韧性
金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性。通常采用冲击试验，即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载荷而折断时，
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| 稀有金属材料 |
除了上述五种最常用的力学性能指标外，对一些要求特别严格的材料，例如航空航天以及核工业、电厂等使用的金属材料，还会要求下述一些力学性能指标：蠕变极限：在一定温度和恒定拉伸载荷下，材料随时间缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。通常采用高温拉伸蠕变试验，即在恒定温度和恒定拉伸载荷下，试样在规定时间内的蠕变伸长率（总伸长或残余伸长）或者在蠕变伸长速度相对恒定的阶段，蠕变速度不超过某规定值时的最大应力，作为蠕变极限，以表示，单位MPa，式中τ为试验持续时间，t为温度，δ为伸长率，σ为应力；或者以表示，V为蠕变速度。高温拉伸持久强度极限：试样在恒定温度和恒定拉伸载荷作用下，达到规定的持续时间而不断裂的最大应力，以表示，单位MPa，式中τ为持续时间，t为温度，σ为应力。金属缺口敏感性系数：以Kτ表示在持续时间相同（高温拉伸持久试验）时,有缺口的试样与无缺口的光滑试样的应力之比：式中τ为试验持续时间，为缺口试样的应力，为光滑试样的应力。或者用：表示，即在相同的应力σ作用下，缺口试样持续时间与光滑试样持续时间之比。抗热性：在高温下材料对机械载荷的抗力。
化学性能编辑本段回目录
金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性（又称作氧化抗力，这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性），以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。在金属的化学性能中，特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。
物理性能编辑本段回目录
金属的物理性能主要考虑：
（1）密度（比重）：ρ=P/V单位克/立方厘米或吨/立方米，式中P为重量，V为体积。在实际应用中，除了根据密度计算金属零件的重量外，很重要的一点是考虑金属的比强度（强度σb与密度ρ之比）来帮助选材，以及与无损检测相关的声学检测中的声阻抗（密度ρ与声速C的乘积）和射线检测中密度不同的物质对射线能量有不同的吸收能力等等。
（2）熔点：金属由固态转变成液态时的温度，对金属材料的熔炼、热加工有直接影响，并与材料的高温性能有很大关系。
（3）热膨胀性随着温度变化，材料的体积也发生变化（膨胀或收缩）的现象称为热膨胀，多用线膨胀系数衡量，亦即温度变化1℃时，材料长度的增减量与其0℃时的长度之比。热膨胀性与材料的比热有关。在实际应用中还要考虑比容（材料受温度等外界影响时，单位重量的材料其容积的增减，即容积与质量之比），特别是对于在高温环境下工作，或者在冷、热交替环境中工作的金属零件，必须考虑其膨胀性能的影响。
（4）磁性能吸引铁磁性物体的性质即为磁性，它反映在导磁率、磁滞损耗、剩余磁感应强度、矫顽磁力等参数上，从而可以把金属材料分成顺磁与逆磁、软磁与硬磁材料。
（5）电学性能主要考虑其电导率，在电磁无损检测中对其电阻率和涡流损耗等都有影响。
工艺性能编辑本段回目录
金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下四个方面：
（1）切削加工性能：反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。
（2）可锻性：反映金属材料在压力
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| 金属铸造 |
加工过程中成型的难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。
（3）可铸性：反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等。
（4）可焊性：反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。
金属材料的腐蚀与防护编辑本段回目录
1、腐蚀的定义：金属材料的腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和/或物理作用的破坏现象。
2.、金属腐蚀的分类：按腐蚀环境分类有干燥气体的腐蚀、电解液中的腐蚀、非电解液中的腐蚀、熔融金属的腐蚀；按腐蚀机理分类有化学腐蚀、电化学腐蚀；按腐蚀形态分类有普遍性腐蚀、局部腐蚀、应力作用下的腐蚀断裂。
3、 金属电化学腐蚀：⑴腐蚀电池分类：①宏观腐蚀电池包括异种金属接触电池、浓差电池（盐浓差和氧浓差电池）、温差电池；②微观腐蚀电池包括金属化学成分不均匀性引起的微电池、金属组织结构的不均匀性构成的微电池、金属物理状态的不均匀性引起的微电池、金属表面膜不完整引起的微电池。③超微观腐蚀电池。⑵极化作用：阳极极化，即阳极电极电位向正方向移动的现象，原因：电化学极化、浓差极化、电阻极化；阴极极化，即阴极的电极电位向负方向移动的现象，原因：活化极化、浓差极化。阴阳极极化程度越大，对金属的减缓腐蚀越有利。⑶去极化作用：方法：作用：⑷析氢腐蚀。定义：以氢离子去极化剂还原反应为阴极过程的腐蚀，称为氢去极化腐蚀，或称析氢腐蚀。化学式：酸性，H3O++2e-----H2+2H2O；中性或碱性：2H2O+2e-----H2+2OH-。过电位：定义：在一定的电流密度下，氢在阴极实际析出的电位，通常被称为氢的实际析出电位，称为析氢电位，在一定的电流密度下，平衡电位与析氢电位的差值即为该电流密度下的析氢过电位。影响因素：电流密度越大，其越大；电极材料；溶液组成和温度影响，温度越高，其越小。析氢过电位越大，对缓蚀越有利。⑸耗氧腐蚀：定义：以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀称为耗氧腐蚀。化学式：氧的总的还原反应，在中性或碱性溶液中：O2+2H2O+4e----4OH-；在酸性溶液中：O2+4H++4e----2H2O。耗氧腐蚀影响因素：溶解氧浓度的影响、溶液流速的影响、盐浓度的影响、温度的影响。
4、金属的钝化：解释钝化金属极化曲线，分为四个特征区，活化溶解区、活化--钝化过渡区、稳定钝化区、过钝化区
5、金属腐蚀的破坏形式：⑴局部腐蚀电位Ec=Ea=Ecorr,全面腐蚀Ec>Ea。⑵电偶腐蚀：定义：在腐蚀介质中，金属与电位更高的另一种金属或非金属导体电连接而引起的加速腐蚀称为电偶腐蚀。小阳极大阴极会使阳极电流密度加大，从而加快阳极的腐蚀速率；大阴极电流密度小，氢过电位小，更容易发生氢去极化反应，加快腐蚀。因此应该避免电偶腐蚀中的小阳极大阴极情况。⑶孔蚀：金属材料在某些环境介质中，经过一定是时间后，大部分表面上个别点或微小区域内出现空穴或麻点，切随着时间的推移，孔蚀不断向纵身方向法展，形成小孔状腐蚀坑，这种现象称为点蚀。⑷缝隙腐蚀：金属材料表面由于狭缝或间隙的存在，腐蚀介质的扩散受到了很大的限制，因此导致狭缝内金属腐蚀加速的现象，称为缝隙腐蚀。⑸晶间腐蚀：是金属在适宜的腐蚀环境中沿着或紧挨着材料的晶粒间界发生和发展的局部腐蚀破坏形态。晶间腐蚀从金属材料表面开始，沿着晶界向内部发展，使晶粒间的结合力大大丧失，以致材料的强度几乎完全消失。特殊形式的晶间腐蚀：焊缝腐蚀、刀线腐蚀、剥离腐蚀。⑹选择性腐蚀：铸铁的石墨化腐蚀：灰口铸铁中的石墨以网络状形式分布在铁素体的基体内，对于铁素体来说石墨为阴极，在一定的介质环境条件下发生铁的选择性腐蚀，而留下一个多孔的石墨骨架，称为石墨化腐蚀。石墨化腐蚀使灰口铸铁丧失原有的强度和金属性能，具有一定的危险性。石墨化腐蚀通常发生在较为缓和的环境中，如盐水、矿土、土壤、或极稀的酸性溶液等。石墨化腐蚀通常仅发生在有石墨网存在的灰口铸铁中，不能保持连续石墨残留物的可锻铸铁及球墨铸铁则不发生石墨化腐蚀，而没有自由碳的白口铸铁同样也不发生石墨化腐蚀。石墨化腐蚀是一个缓慢进行的过程，当灰口铸铁处于腐蚀性十分强烈的环境中时，则取代石墨化腐蚀的是整个铸铁表面的均匀化腐蚀。
6、⑴应力腐蚀开裂（SCC）是指受应力的材料在特定的腐蚀环境下产生滞后开裂，甚至发生滞后断裂的现象。材料、应力和腐蚀环境是发生应力腐蚀的三要素。⑵腐蚀疲劳（CF）是指腐蚀介质与交变应力协同作用，引起材料破坏的现象。腐蚀疲劳可以看做时应力腐蚀的一种特殊形式（应力是交变的）；也可看做是特殊环境（腐蚀介质）下的疲劳。⑶氢脆（HE）是指进入材料内部的氢导致材料性能退化的现象，包括氢压引起的微裂纹、高温高压氢腐蚀、氢化物相或氢致马氏体相变、氢致塑性损失及氢致开裂或断裂等。
7、大气腐蚀：液膜的形成：毛细凝聚、吸附凝聚、化学凝聚。影响因素：气候条件的影响，包括大气相对湿度、温度和温差、日照时间和气温、风向和风速；大气中有害杂质的影响。
8、海水腐蚀：影响因素：海水含氧量、盐度、温度、PH值、流速、海生物附着。
9、 土壤腐蚀：形式：氧浓差电池腐蚀、由杂散电流引起的腐蚀、由于微生物引起的腐蚀、其他包括电偶腐蚀和盐浓差宏观电池腐蚀及温差电等。影响因素：土壤电导率、透气性、含水量、含盐量及酸碱度等。
10、 腐蚀防护：
选材：⑴正确选用材料。材料的耐蚀性能应能满足构件的使用环境要求；材料的物理性能、机械性能和加工工艺性能应能满足构件的设计和加工要求、选材应力求经济效益和社会效益的良好结合。⑵结构设计中的腐蚀控制：外形力求简单、防止积水和积尘、防止缝隙腐蚀、防止电偶腐蚀，防止应力腐蚀开裂、氢脆和腐蚀疲劳。⑶实施合理的工艺设计：机械加工、热处理、锻造和挤压、铸造、焊接、表面处理、装配。
缓蚀剂：分类：化学组成：无机缓蚀剂、有机缓蚀剂。作用机理：阳极型缓蚀剂（小阳极大阴极，危险型缓蚀剂）、阴极型缓蚀剂（安全型缓蚀剂）、混合型缓蚀剂。机理：加剧电极极化。物理状态：油溶性缓蚀剂、气相缓蚀剂、水溶性缓蚀剂。选择和应用时注意：与腐蚀介质的相溶性、金属种类适配缓蚀剂、缓蚀剂的用量和复配问题、缓蚀剂的整体运行效果及环境保护
电化学保护：阴极保护法：外加电流法，直接对阴极施加外加电流，增加阴极极化；牺牲阳极法，在被保护金属构件上连接比其电极电位更低是金属或合金。阴极保护系统：外加电流法阴极保护系统、辅助阳极材料、阳极屏（屏蔽阳极释放的巨大电流）、参比电极。牺牲阳极法阴极保护系统：材料要求：点位足够低、阳极极化率小，电位及输出电流稳定、高电流效率、溶解均匀，产物松软易脱落、材料价格低廉，来源充分，制造
