Салаватский индустриальный колледж
КОРРОЗИЯ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
МЕТАЛЛОВ
Методические указания и контрольные задания для студентов-
заочников образовательных учреждений среднего
профессионального образования по специальности № 150411 “Техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования”
2006
Одобрена Составлена в соответствии
предметной (цикловой) с Государственными
комиссией механических дисциплин требованиями к минимуму
Протокол № от содержания и уровню подготовки
выпускника
Председатель ПЦК Заместитель директора по
Хрипунова М.В. учебной работе
Бикташева Г.А.
Автор Грызин В.В.
Рецензент Акакиев А.М.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………… …………………………………………………………4
Содержание дисциплины…………………………………………………….5
Вопросы для контрольной работы…………………………………………..11
Примерный перечень лабораторных работ…………………………………13
Литература…………………………………………………………………….14
ВВЕДЕНИЕ
Программа учебной дисциплины “Коррозия и методы защиты” предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по техническим специальностям среднего профессионального образования (группы 150411) и является единой для всех форм обучения.
Учебная дисциплина “Коррозия и методы защиты” является специальной дисциплиной.
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представление:
- о взаимосвязи дисциплины “Коррозия и методы защиты” с другими специальными дисциплинами;
- о прикладном характере дисциплины в рамках специальности;
- о новейших достижениях и перспективах развития в области защиты от коррозии;
знать:
- основные причины коррозии металлов;
- классификацию и механизм коррозионных процессов;
- влияние состава и свойств среды на разрушение металлов;
- методы защиты от коррозии;
уметь:
- выбирать материалы для конструкций по их назначению и условиям эксплуатации;
- проводить исследования и испытания материалов;
- работать с нормативными документами для выбора материалов с целью обеспечения требуемых характеристик изделий;
- выбирать оптимальный метод защиты от коррозии.
Программа рассчитана на 32 часа (в том числе 8 часов лабораторно-практических занятий) для среднего профессионального образования.
В содержании учебной дисциплины по каждой теме приведены требования к формируемым представлениям, знаниям и умениям.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение
Студент должен:
иметь представление:
- о взаимосвязи дисциплины “Коррозия и методы защиты” с другими специальными дисциплинами;
- о прикладном характере дисциплины в рамках специальности;
- о новейших достижениях и перспективах развития в области защиты от коррозии.
Значение и содержании дисциплины “Коррозия и методы защиты” и связь её с другими дисциплинами специального цикла. Значение защиты от коррозии в решении важнейших технических проблем, снижением продолжительности ремонтов и простоя оборудования нефтеперерабатывающих заводов. Новейшие достижения и перспективы развития в области металлических и неметаллических защитных покрытий, предназначенных для защиты сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов на их основе.
Раздел 1
ОСНОВЫ ТЕОРИИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ
Тема 1.1 Основные причины коррозии металлов
Студент должен:
знать:
- основные причины коррозии металлов и сплавов;
- значение термодинамических потенциалов металлов;
уметь:
- использовать значение термодинамических потенциалов для определения скорости коррозии.
Скорость коррозии, механизм взаимодействия твёрдого вещества с газом и жидкостью.
Тема 1.2 Классификация коррозионных процессов
Студент должен:
знать:
- виды коррозионных процессов;
- характер разрушения при контакте поверхности металла со средой;
уметь:
- различать по внешнему виду характер изменения поверхности металла;
- классифицировать коррозионные процессы.
Классификация коррозионных процессов, характер изменения поверхности металла при взаимодействии со средой.
Тема 1.3 Химическая коррозия
Студент должен:
знать:
- механизм протекания коррозии металлов в жидкостях неэлектролитах;
- процессы газовой коррозии;
- кинетику роста оксидных плёнок на поверхности металла;
- влияние температуры и состава среды на скорость газовой коррозии;
уметь:
- выбирать методы защиты от газовой коррозии.
Жидкости неэлектролиты. Влияние присутствия воды на коррозионную активность сырой нефти. Виды газовой коррозии. Газовая коррозия железа, стали, чугуна и других металлов и сплавов. Коррозия под действие продуктов сгорания топлива.
Тема 1.4 Электрохимическая коррозия
Студент должен:
знать:
- механизм протекания электрохимической коррозии;
- протекание анодных и катодных процессов в металлах;
- влияние потенциала на скорость электрохимической коррозии;
уметь:
- строить графики поляризационных диаграмм.
Анодные и катодные процессы. Электродные потенциалы. Поляризация и деполяризация. Диаграммы Пурбэ. Влияние потенциала на скорость электрохимической коррозии. Пассивность металлов и сплавов.
Лабораторная работа № 1
Тема 1.5 Кинетика и электрохимическая коррозия
Студент должен:
знать:
- влияние физико-химических свойств металлов на скорость коррозионных процессов;
- влияние температуры среды на скорость коррозии;
- влияние состава и свойства среды;
- коррозионно-механическое разрушение металлов;
уметь:
- предотвратить коррозионное растрескивание металлов.
Влияние физико-химических свойств металлов. Влияние температуры. Влияние состава свойств среды. Коррозионно-механическое разрушение металлов.
Лабораторная работа № 2
Тема 1.6 Коррозия металлов в различных условиях
Студент должен:
знать:
- механизм протекания атмосферной коррозии;
- виды атмосферной коррозии;
- механизм протекания подземной коррозии;
- механизм протекания микробиологической коррозии;
уметь:
- осуществлять защиту от атмосферной, подземной и микробиологической коррозии различными способами.
Атмосферная коррозия. Подземная коррозия. Микробиологическая коррозия. Коррозия под действием блуждающих токов.
Тема 1.7 Диагностика коррозии
Студент должен:
знать:
- периоды интенсивности коррозионных разрушений металлического объекта;
- методы коррозионных испытаний;
уметь:
- оценивать коррозионную стойкость металлов.
Задачи диагностики. Коррозионная стойкость металла и её оценка. Методы коррозионных испытаний. Моделирование и прогнозирование коррозии.
Лабораторная работа № 3
Тема 1.8 Коррозия сплавов на основе железа
Студент должен:
знать:
- классификацию углеродистых сталей и чугунов;
- коррозию железа и его сплавов в нейтральных, кислых и щелочных средах;
- коррозионную стойкость легированных сталей;
- коррозионную стойкость легированных чугунов;
иметь представление:
- о области применения железоуглеродистых сплавов в тех или иных средах.
Коррозию углеродистых сталей. Коррозия железоуглеродистых сплавов в нейтральных, кислых и щелочных средах. Коррозионная стойкость легированных сталей. Коррозионная стойкость легированных чугунов.
Тема 1.9 Коррозия цветных металлов и сплавов на их основе
Студент должен:
знать:
- виды сплавов на основе алюминия, их физические технологические свойства;
- свойства меди и сплавов на её основе;
- свойства титана и его сплавов;
иметь представление:
- о коррозионных процессах, протекающих в сплавах на основе алюминия, меди и титана.
Алюминий и его сплавы. Медь и её сплавы. Титан и его сплавы.
Раздел 2
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ
Тема 2.1 Классификация и методы защиты от коррозии
Студент должен:
знать:
- классификацию методов защиты от коррозии.;
- взаимосвязь скорости коррозии и состава агрессивной среды;
- действие ингибиторов на скорость коррозии;
иметь представление:
- о характере снижения коррозионных процессов ингибированием.
Методы защиты от коррозии. Ингибиторы коррозии: анодные и катодные замедлители коррозии, органические замедлители коррозии. Консервация металлоизделий.
Тема 2.2 Электрохимическая защита
Студент должен:
знать:
- принципы защиты;
- механизм катодной и протекторной защиты;
- механизм анодной защиты;
уметь:
- применять анодную и катодную защиту для соответствующих конструкционных материалов.
Принципы защиты. Катодная и протекторная защита. Анодная защита.
Тема 2.3 Металлические защитные покрытия
Студент должен:
знать:
- требования к покрытиям;
- порядок подготовки поверхности металла;
- методы нанесения металлических покрытий;
уметь:
- правильно подбирать соответствующий метод нанесения металлических покрытий для определённых условий эксплуатации конструкционных материалов.
Электролитический метод: цинкование, нанесение кадмия, олова, свинца, меди, никеля, хрома, серебра. Г
Лабораторная работа № 4
Тема 2.4 Неметаллические защитные покрытия
Студент должен:
знать:
- виды неметаллических конструкционных материалов;
- область применения неметаллических конструкционных материалов;
- виды органических неметаллических конструкционных материалов и их область применения;
иметь представление:
- о химических и физических свойствах неметаллических материалах на органической и неорганической основах.
Каменное литьё. Кварцевое стекло. Ситаллы и шлакоситаллы. Кислотоупорные керамические материалы. Цементы и бетоны. Пластмассы: простые пластмассы, сложные пластмассы. Резина. Конструкционные материалы на основе графита.
Лабораторная работа № 5
ТАБЛИЦА ВЫБОРА ВАРИАНТОВ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Указание по выбору варианта и определение вопросов и заданий для контрольной работы.
Выбор вопросов и заданий к контрольной работе определяется по фамилии, имени и отчеству учащегося, которые записываются в виде таблички, где номер буквы в Ф.И.О. определяет номер задачи, а буква, по ниже приведённой таблице, номер вопроса, всего вопросов в контрольной работе.
Таблица выбора вариантов
| Буквы Ф.И.О. |
Номер задач |
|||
| 1 |
2 |
3 |
4 |
|
| А |
1 |
16 |
31 |
46 |
| Б |
2 |
17 |
32 |
47 |
| В, Г |
3 |
18 |
33 |
48 |
| Д |
4 |
19 |
34 |
49 |
| Е, Ё |
5 |
20 |
35 |
50 |
| Ж |
6 |
21 |
36 |
51 |
| З |
7 |
22 |
37 |
52 |
| И, Й |
8 |
23 |
38 |
53 |
| К, Л |
9 |
24 |
39 |
54 |
| М, Н |
10 |
25 |
40 |
55 |
| О, П, Р, С, Т |
11 |
26 |
41 |
56 |
| У, Ф, Х |
12 |
27 |
42 |
57 |
| Ц, Ч |
13 |
28 |
43 |
58 |
| Ш, Щ, Ы, Ь, Ъ |
14 |
29 |
44 |
59 |
| Э, Ю, Я |
15 |
30 |
45 |
60 |
Пример:
| И |
В |
А |
Н |
О |
В |
П |
Ё |
Т |
Р |
| 8 |
18 |
31 |
55 |
Номера заданий будут следующие: буква И первая в фамилии, значит задание в первом столбце 4 строки (8), для буквы В второй столбец 2 строка номер вопроса 18 и т.д. В том числе, если фамилии одинаковые, то отсчёт номеров вопросов у одного из них, кто имеет больший порядковый номер в журнале, произвести в обратном порядке. Если букв фамилии не хватает следующими буквами идут буквы имени.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Коррозия металлов.
2. Химическая коррозия.
3. Экономическая оценка коррозии металлов.
4. Основные причины коррозии металлов.
5. Классификация коррозионных процессов.
6. Единая система защиты от коррозии и старения.
7. Коррозия металлов в жидкостях-неэлектролитах.
8. Газовая коррозия.
9. Законы роста оксидных плёнок на поверхности металлов.
10. Газовая коррозия железа, стали, чугуна и других металлов и сплавов.
11. Коррозия под действием продуктов сгорания топлива.
12. Механизм электрохимической коррозии.
13. Электродные потенциалы.
14. Поляризация, деполяризация.
15. Коррозия металлов с водородной деполяризацией.
16. Коррозия металлов с кислородной деполяризацией.
17. Диаграммы Пурбэ.
18. Влияние внутренних и внешних факторов на скорость коррозии.
19. Влияние потенциала на скорость электрохимической коррозии.
20. Пассивность металлов и сплавов.
21. Влияние физико-химических свойств металлов.
22. Влияние температуры.
23. Влияние состава и свойств среды.
24. Коррозионно-механическое разрушение металлов.
25. Атмосферная коррозия.
26. Коррозия металлов в почве.
27. Коррозия металлов и сплавов в морской воде.
28. Коррозия металлов и сплавов под действием блуждающих токов.
29. Задачи диагностики коррозионной стойкости металлов.
30. Оценка коррозионной стойкости металлов.
31. Методы коррозионных испытаний.
32. Математическое моделирование коррозии.
33. Коррозия углеродистых сталей.
34. Коррозионная стойкость легированных сталей.
35. Коррозионная стойкость легированных чугунов.
36. Алюминий и его сплавы.
37. Коррозионная стойкость цветных металлов.
38. Медь и сплавы.
39. Титан и его сплавы.
40. Молибден, цирконий, бериллий и их сплавы.
41. Силикатные материалы.
42. Пластические массы.
43. Термостойкие и электроизоляционные покрытия.
44. Гуммирование.
45. Виды резин, их свойства и область применения.
46. Конструкционные материалы на основе графита.
47. Классификация методов защиты.
48. Изменение состава агрессивной среды.
49. Ингибиторы коррозии.
50. Катодные замедлители коррозии.
51. Анодные замедлители коррозии.
52. Органические ингибиторы.
53. Консервация металлоизделий.
54. Принципы защиты.
55. Катодная и протекторная защита.
56. Требования к покрытиям.
57. Подготовка поверхности металла.
58. Металлические покрытия и методы их нанесения.
59. Неметаллические покрытия.
60. Покрытия с масками и пастами.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Определение коррозионной стойкости металлов.
2. Изучение защитных свойств ингибиторов атмосферной коррозии.
3. Оксидирование чёрных металлов.
4. Определение коррозионной стойкости металлов в нейтральных средах и методы их защиты.
5. Определение коррозионной стойкости металлов в кислых средах.
6. Образование защитной плёнки на железе.
7. Катодные и анодные покрытия.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
Клинов И.Я.
Коррозия химической аппаратуры и коррозионностойкие материалы. – М.: Машиностроение, 1967, стр. 468.
Малахов А.И., Жуков А.П.
Основы металловедения и теории коррозии: Учебник для машиностроительных техникумов. – М.: Высш. школа, 1978. – 192 с., ил.
Малахов А.П., Жуков А.И.
Основы металловедения и теории коррозии: Учеб. для машиностр. средн. спец. учебн. завед.. – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991 – 168 с.
Дополнительная
Фетисов Г,П., Карпман М.Г. и др.
Материаловедение и технология металлов. - М.: Высшая школа, 2000.
Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П.
Материаловедение. М., Машиностроение, 1972, 510 с.
Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н., Кунявская Т.М., Парфеновская Н.Г., Быстрова Н.А. -
М.: Металлургия, 1990. 416 с.