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常用金属材料 1．碳钢和普通铸铁 碳钢和铸铁是应用最广泛的金属材料。 (1)纯铁 是光泽的白色金属，有铁磁性，相对相对密度 7.86，熔点 1535℃，沸点 3000℃，在觉化合物中为+2，+3，+6 价，在 25℃水溶液中的标准电极电位是： Fe≒Fe2++2e -0.440V Fe≒Fe3++3e -0.036V (2)碳钢和铸铁 都是铁碳合金，成分比较复杂，但基本上是铁和碳所组成的。一般碳的质量百分含量 0.02％～2％的称为钢 j 破的质量百分含量大于 2 髓的称为铸铁。基本金相组织都是铁素体、渗碳体和石墨，三者的电位相差很大：石墨(+0．370V) >渗碳体>石墨(-0．440V)。因此，当它们和电解质溶液接触时，所形成的微电池加速其电化学腐蚀。 含碳量对碳钢和铸铁的性质有决定作用。 碳钢和普通铸铁的耐蚀性不良。在大气、土壤、海水和淡水等中性水溶液中，主要发生氧去极化腐蚀。 (3)钢铁在于燥大气中的腐蚀 在于燥的大气中，铁被氧氧化生成：FeO、Fe203 或Fe3O4。在 500℃以上，钢铁遭到含氧大气酌高温腐蚀，产生氧化皮。例如，钢铁在浇铸、锻造、焊接、炼制、轧制等热加工过程中，在石油化工厂的管式加热炉管外壁等都发生高温氧化。 表2-1 表明钢铁在空气中的氧化速度随温度的不同而改变。 表2 -1 温度对软钢在空气中的氧化速度的影响 ①软钢在给定温度下的空气中暴露24h。 钢铁在 200～300℃的空气中，表面开始出现可见的氧化膜。刚着温度的升高，氧化速度加大。但在<570℃时；i 氧化速度述是比划低的。当温度>600℃E 时，氧化速度显著加快；600cE 是钢铁可以逢凋续使用的温度上限。在>600℃的大气中，钢铁的氧化和脱皮严重。 在>570℃时，钢铁高温氧化生成的氧化膜的结构比较复杂；是由三种不同价态的氧化物所组成的。从里及表，分别是 FeO／Fe304／Fe203。其增长过程是 Fe2+与电子e 通过表层的 FeO 膜向外扩散，Fe2+和 Fe3+穿过Fe304 膜向外扩散，O2-通过Fe203 层向内扩散。FeO 属于 p 型半导体，有高浓度的：Fe2+空位，使Fe2+迅速扩散，氧化物层快速增长。在 Fe304 中，p 型半导体占优势，有 80％的离子电导是由Fe2+离子提供的，而20％是由O2-的扩散提供的。Fe203 是有阴离子空位的 N 型半导体。在 Fe2O3 及Fe304 的界面上，Fe2+、Fe3+和 O2-发生反应，生成 Fe20 和 Fe3O4。在 FeO 与 Fe3O4 的界面上，Fe304 分解成 FeO，并产生阳离子空位。 在<570℃的空气中，钢铁所生成的 Fe2O3 和 Fe3O4 具有一定...