Теория коррозионных процессов и методов защиты от

Дисциплина: Теория коррозионных процессов и методов защиты от
коррозии
Аннотация
Программа учебного курса «Теория коррозионных процессов и методов защиты
металлов от коррозии составлена в соответствии с основной образовательной программой
подготовки инженеров по направлению «Физическое материаловедение» по
специальности «Физико-химия процессов и материалов».
Учебный курс имеет теоретическую направленность и предназначен для
приобретения студентами компетенций в теории коррозии современных конструкционных
металлических материалов и методов защиты от коррозии в условиях эксплуатации в
различных коррозионно-активных средах.
Цель дисциплины
Дать понимание теоретических основ современного учения о коррозионных
процессах и методах защиты металлов от коррозии. Научить физико-химическому
анализу процессов коррозионного разрушения металлов и сложных металлических
конструкций и использованию его результатов для выбора методов и средств защиты, как
на стадии проектирования, так и в конкретных условиях эксплуатации.
Приобретаемые умения и навыки
Уметь рассчитывать склонность к самопроизвольному процессу коррозионного
разрушения; проводить качественный и количественный анализ кинетики процесса
коррозии в жидких и газовых средах; анализировать механизм протекания и определять
лимитирующие стадии коррозионного процесса; выбирать и рассчитывать защитные
атмосферы; определять методы обработки коррозионной среды; рассчитывать
характеристики электрохимической защиты; проводить анализ рациональности выбора
металлов для изготовления конструкций с точки зрения коррозионной стойкости.
Содержание учебной дисциплины
(разделы дисциплины и виды занятий)
№
1
2
3
4
Раздел дисциплины
Основы теории коррозии металлов и
сплавов в жидких средах
Методы защиты металлов и сплавов в
жидких средах
Основы теории коррозии металлов и
сплавов в газовых средах
Методы защиты металлов от газовой
коррозии
Лекции
ПЗ
С
ЛР
12
5
-
-
8
4
-
-
7
4
-
-
7
4
-
-
1. Основы теории коррозии металлов и сплавов в жидких средах
1.1 Значение коррозии и защиты металлов для развития экономики страны.
Экологические и социальные аспекты проблемы. Классификация коррозионных
процессов. Роль термодинамики и кинетики в учении о коррозии и защите металлов
1.2 Химический и электрохимический механизм растворения металлов. Гомогенный и
гетерогенный пути протекания электрохимической коррозии металлов. Коррозионные
гальванические элементы и причины их возникновения. Схемы протекания, характерные
особенности и контролирующие стадии электрохимических коррозионных процессов
1.3 Анодные процессы при электрохимической коррозии металлов
1.4 Катодные процессы при электрохимической коррозии металлов
1.5 Расчет электрохимического коррозионного процесса
1.6 Пассивность металлов
1.7 Растворение сплавов
1.8 Локальные (местные) виды коррозии: точечная (питтинговая) коррозия
пассивирующихся металлов и сплавов, щелевая коррозия, межкристаллитная коррозия
1.9 Коррозионно-механическое разрушение металлов: коррозионное растрескивание и
коррзионная усталость; наводораживание, водородная коррозия и охрупчивание металлов;
коррозионная кавитация и коррозионная эрозия
2. Методы защиты металлов от коррозии в жидких средах
2.1 Уменьшение содержания деполяризатора в электролитах: термическая деаэрация,
десорбционное, химическое и электрохимическое обескислороживание воды
2.2 Ингибиторы коррозии металлов: классификация, эффективность и механизм
действия. Теоретические основы подбора и практика применения ингибиторов коррозии в
кислых, нейтральных и щелочных растворах электролитов
2.3 Электрохимическая защита: катодная протекторная защита, катодная защита
внешним, анодная защита внешним током. Принципы и эффективность защитного
действия
2.4 Рациональное конструирование. Основные принципы конструирования и
технологии сборки конструкций, влияние элементов конструкции и технологии их сборки
на коррозионные процессы
3. Основы теории коррозии металлов и сплавов в газовых средах
3.1 Термодинамическая возможность газовой коррозии металлов. Продукты газовой
коррозии и их термодинамическая устойчивость
3.2 Оксидные пленки на металлах
3.3 Кинетические закономерности и механизм роста термических оксидных пленок на
металлах.
3.4 Теории жаростойкого легирования и высокотемпературная пассивность металлов и
сплавов
4. Методы защиты металлов от газовой коррозии
4.1. Защитные атмосферы: состав атмосфер, основные принципы подбора, условия
применения, влияние состава атмосфер на состояние поверхности изделий в процессе
нагрева.
4.2. Защитные покрытия: классификация, принципы и методы получения.
4.3. Методы уменьшения окисления металлов и сплавов при нагреве в процессе
технологических переделов.
Объем дисциплины и виды учебной работы (100 час)
Вид учебной работы
Общая трудоемкость
Аудиторные занятия
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
Курсовой проект
Расчетно-графическая работа
Реферат
Другие виды самостоятельной
работы
Вид итогового контроля
Всего
часов
100
51
34
17
49
семестр 7
100
51
34
17
49
экзамен
Пререквизиты (дисциплины, обязательные для предварительного изучения)
Математика, химия, физика, физическая химия, коррозия и защита металлов,
электрохимия, физические свойства твердых тел, теория гомогенных и гетерогенных
процессов, математическая статистика и анализ данных
Кореквизиты (дисциплины, обязательные для параллельного изучения)
Методы физико-химических исследований, диффузия и диффузионно-контролируемые
процессы, дефекты кристаллической структуры, физика прочности и механические
свойства материалов, материаловедение специальных сплавов
Рекомендуемая литература
а) основная литература
1а. Н.П.Жук. Курс теории коррозии и защиты металлов, Учебное пособие для вузов. Изд.
второе, стереотипное. Изд-во «Альянс», М.:2006, 472 с.
2а. Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные
сплавы. М.:Металлургия, 1993, 416 с.
3а. Исаев Н.И. Теория коррозионных процессов. М.:Металлургия, 1997, 361 с.
4а. Ю.А.Пустов, Б.В.Кошкин, А.Е.Кутырев. Коррозия и защита металлов в водных средах.
Практикум, №112. М.: «Учеба», 101 с.
5а. Ю.А.Пустов, А.Г.Ракоч, В.А.Баутин. Коррозия и защита металлов в водных средах.
Практикум, №1004. М.: издательский дом «МИСиС», 100 с.
6а. В.Ю.Васильев, Ю.А.Пустов. Коррозионная стойкость и защита от коррозии
металлических, порошковых и композиционных материалов. Учебное пособие, №106. М.:
изд-во «Учеба», 2005, 129 с.
7а. Б.К.Опара. Инженерная защита металлопродукции, конструкций и сооружений.
Обработка коррозионной среды. Курс лекций, №333. М.: изд-во «Учеба», 2005, 127 с.
8а. Б.К.Опара. Инженерная защита металлопродукции, конструкций и сооружений.
Электрохимическая защита и рациональное конструирование. Курс лекций, №746. М.:
изд. дом «МИСиС», 2008, 125 с.
б) дополнительная литература (имеется на кафедре)
1б. Розенфельд И.Л. Коррозия и защита металлов (локальные коррозионные процессы).
М.:Металлургия, 1970, 448 с.
2б. Розенфельд И.Л.Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии. М.:Наука,
1985, 278 с.
3б. Мровец С., Вербер Т. Современные жаростойкие материалы. Справочник. - М.:
Металлургия. 1986. - 360 с.
Координатор: Пустов Ю.А., доцент, к.ф-м.н.