1. Цель дисциплины
|
Научить физико-химическому анализу закономерностей процессов коррозии металлических материалов и на этой основе - выбору методов защиты их от коррозии; определять коррозионную стойкость металлов и сплавов; проводить долгосрочный прогноз их коррозионного поведения; рационально применять методы защиты от коррозии и оценивать их эффективность.
|
|
2. Практические умения и навыки
|
Уметь проводить коррозионные испытания, в том числе и нормированные ГОСТ; проводить расчет скорости коррозии и прогнозировать ее на длительный срок; собирать электрохимическую схему и проводить эксперимент для определения лимитирующей стадии коррозионного процесса, склонности металла к пассивации, влияние состава сплава на коррозию; выбирать для защиты металла: оптимальный состава сплава, покрытия, состав газовой атмосферы, метод электрохимической защиты и конструкцию детали.
|
|
3. Объем дисциплины и виды учебной работы (час)
|
|
Табл.1
|
|
|
4. Содержание учебной дисциплины
|
|
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
|
Табл. 2
|
|
|
|
4.2. Содержание лекционного курса
|
|
Раздел 1. Основы теории электрохимической коррозии металлов и сплавов
|
1.1. Определение термина «коррозия металла». Значение коррозии и защиты металлов для народного хозяйства. Задачи и научные основы курса. Классификация коррозионных процессов и видов коррозии.
|
1.2. Термодинамика и механизм электрохимической коррозии металлов. Обратимые и необратимые потенциалы металлов. Кинетика электрохимической коррозии. Анодные и катодные. Роль процессов и продуктов для защиты металлов от коррозии.
|
1.3. Пассивность металла. Анодная характеристика пассивного состояния металла. Пассиваторы и активаторы. Теории пассивности металлов и значение пассивности металлов для защиты металлов.
|
1.4. Термодинамика и кинетика коррозии металлов с водородной и кислородной деполяризацией. Скорость коррозии металлов в нейтральных растворах, в кислотах, в промышленной атмосфере, в щелочах. Особенности электрохимической коррозии черных и цветных металлов, конструкционных сплавов и композиционных материалов с металлической матрицей. Методы изучения электрохимической коррозии.
|
Раздел 2. Методы защиты металлов от электрохимической коррозии
|
2.1. Принципы коррозионностойкого легирования. Коррозионностойкие стали и сплавы.
|
2.2. Электрохимическая защита металлов и обработка коррозионной среды.
|
2.3. Покрытия на металлах и методы их нанесения. Рациональное конструирование и комбинированные методы защиты.
|
Раздел 3. Основы теории газовой коррозии металлов и сплавов
|
3.1. Газовая коррозия как совокупность физико-химических процессов. Термодинамическая возможность и механизм высокотемпературного окисления металлов.
|
3.2. Адсорбция газов на металлах. Окисные пленки: классификация, условие сплошности, причины разрушения.
|
3.3. Кинетика процесса окисления металла. Лимитирующие стадии процесса. Линейное уравнение окисления металлов. Градиент химического потенциала в сплошной оксидной пленке. Связь фазового состава окалины с диаграммой состояния металл- кислород. Параболическое уравнение окисления металлов.
|
3.4. Электрохимическая модель параболического окисления металлов. Скорость окисления различных металлов в зависимости от электропроводимости и дефектов атомной структуры окисной пленки.
|
3.5. Логарифмическое и степенное уравнение окисления металлов. Особенности газовой коррозии черных и цветных металлов, конструкционных сплавов и композиционных материалов.
|
Раздел 4. Методы защиты металлов от газовой коррозии
|
4.1. Основные теории жаростойкого легирования металлов. Жаростойкие стали и сплавы.
|
4.2. Покрытия для защиты конструкционных сталей и сплавов. Технологические покрытия при горячей обработке металлов.
|
4.3. Защитные атмосферы. Методы уменьшения окисления металлов.
|
|
5. Примерный перечень лабораторных работ
|
|
Табл. 3
|
|
№
|
Наименование
|
|
1
|
Кинетика окисления металлов на воздухе
|
|
2
|
Жаростойкость металлов и сплавов на воздухе
|
|
3
|
Влияние катодных структурных составляющих сплава на скорость электрохимической коррозии
|
|
4
|
Поляризация и деполяризация электродов работающей коррозионной пары
|
|
5
|
Пассивность стали
|
|
6
|
Защитные металлические покрытия
|
|
7
|
Защита стали внешним током от коррозии
|
|
8
|
Электрохимическая гетерогенность корродирующей поверхности металла
|
|
9
|
Контактная коррозия металлов
|
|
10
|
Неметаллические неорганические защитные покрытия стали
|
|
11
|
Защита стали от коррозии с помощью анодного протектора
|
|
12
|
Диагностика коррозионного разрушения
|
|
|
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
|
|
6.1. Рекомендуемая литература
|
1. Жук Н.П. Теория коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия. 1976. -472 с.
|
2. Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Теория коррозии и коррозионностойкие сплавы. М.: Металлургия. 1993. - 416 с.
|
3. Мровец С., Вербер Т. Современные жаростойкие материалы. Справочник. - М.: Металлургия. 1986. - 360 с.
|
|
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
|
Компьютерная программа обработки результатов электрохимических измерений.
|
|
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
|
|
Специализированная лаборатория с установками и стендами для проведения лабораторных работ.
|
|
|
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО по направлению подготовки дипломированных специалистов 651800 Физическое материаловедение
|
|
|
Программа составлена на основе рабочей программы МИСиС (ТУ) по данной дисциплине
|
|
|
Программа одобрена на заседании Совета УМО по образованию в области металлургии от 28 января 2002 г., протокол №40
|
|
|
Зам. председателя Совета УМО В.П.Соловьев
|
