Документ 426670

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Утверждаю
_____________________
Руководитель ООП
по направлению 150400
зав.кафедрой металлургии
проф. В.М. Сизяков
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ»
Направление: 150400 «Металлургия»
Профиль: «Металлургия цветных металлов»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: асс. А.В. Цыбизов
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ
Составитель: асс. А.В. ЦЫБИЗОВ
Кафедра металлургии
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель дисциплины – научить будущих бакалавров по металлургии цветных металлов
методам теоретического и практического исследования коррозии металлов и сплавов,
выработать навыки по применению этих методов для разработки средств защиты металлов и
изделий из них в условиях металлургического производства.
Задачи дисциплины – изучение теоретических основ газовой, химической и всех видов
электрохимической коррозии металлов и сплавов; изучение методов коррозионных
исследований и способов защиты металлических конструкций от любых видов коррозионных
разрушений.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Учебная дисциплина «Коррозия и защита металлов» является дисциплиной базовой
части профессионального цикла.
Для освоения учебного материала данной дисциплины необходимы знания по
математике, физике, общей и физической химии. Необходимо работать с информацией из
различных источников; уметь пользоваться высокотемпературными установками лаборатории;
иметь знания по технике безопасности при работе в пирометаллургической лаборатории.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Изучение дисциплины «Коррозия и защита металлов» направлено на формирование у
студентов следующих компетенций: ОК-1, 6, 10, 13, ПК-1, 2, 11, 12, 21.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: химическую коррозию металлов; электрохимическую коррозию металлов;
коррозийно-механическое разрушение металлов и локальную коррозию; коррозию металлов в
различных условиях; коррозию основных конструкционных металлов и сплавов; способы
защиты металлов от коррозии; методы коррозионных исследований.
уметь: определять термодинамическую вероятность химической коррозии металлов и
сплавов; исследовать кинетику и механизм газовой коррозии и влияние на них внутренних и
внешних факторов; оценивать термодинамическую устойчивость металлов на основе
диаграмм: потенциал – кислотность; исследовать кинетику электродных процессов и влияние
внутренних и внешних факторов на скорость электрохимической коррозии; исследовать
коррозию в различных нестандартных условиях; исследовать и оценивать коррозию основных
конструкционных металлов и сплавов; применять различные способы защиты металлов от
коррозии; использовать различные методы исследования коррозии металлов.
владеть: навыками логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь, работать в команде.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы.
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
Всего
часов
90
Семестр
4
90
36
18
36
18
36
54
-
36
54
-
54
54
144
4
экзамен
144
4
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1.
Наименование раздела
дисциплины
Содержание раздела
Введение.
Понятие о коррозии металлов как о научной дисциплине. Роль
отечественных ученых в развитии теории коррозии и защиты
металлов. Вред коррозии и значение защиты металлов для
народного хозяйства России. Классификация коррозионных
процессов по условиям протекания и классификация
коррозионных разрушений.
2.
Химическая коррозия.
Основные факторы коррозии металлов. Положение элементов
в периодической системе элементов, термодинамическая
активность металлов, состав и структура металлов, наличие в
металле механических повреждений и напряжений и др.
Термодинамика химической коррозии. Оценка газовой
коррозии металлов по величинам изменения энергии Гиббса.
Механизм химической коррозии металлов. Адсорбция
окислителей на металлах. Образование пленки продуктов
коррозии на металлах. Кинетика и механизм газовой коррозии.
3.
Электрохимическая
коррозия.
Электродные потенциалы металлов и электрохимический
механизм коррозии металлов. Потенциалы металлов в
электролитах и факторы, влияющие на их величину.
Электрохимический
механизм
коррозии
металлов.
Термодинамика электрохимической коррозии металлов.
Оценка термодинамической устойчивости металлов на основе
диаграмм потенциал – кислотность. Кинетика электродных
процессов и работа гальванического коррозионного элемента.
Влияние различных факторов на кинетику электродных
процессов. Анализ коррозионного процесса с точки зрения
работы
короткозамкнутого
гальванического
элемента.
Поляризационные
кривые.
Анодный
процесс
электрохимической коррозии металлов.
Различные факторы, определяющие деполяризацию анода при
коррозии. Катодный процесс электрохимической коррозии.
Коррозионные процессы с кислородной или водородной
деполяризацией. Многоэлектродные системы и структурная
коррозия.
Пассивность
металлов.
Термодинамическая
устойчивость металлов, состав и структура сплава, состояние
поверхности. Влияние на скорость электрохимической
коррозии
радиоактивного,
ультразвукового
и
микробиологического
воздействия.
Коррозионномеханическое разрушение металлов и локальная коррозия.
Влияние статических напряжений на электрохимическое
поведение сплавов и на скорость коррозии. Коррозионное
растрескивание. Коррозионная усталость металлов. Коррозия
при трении и кавитации. Основные виды локальной коррозии
– щелевая, точечная и межкристаллитная коррозия. Коррозия
металлов в различных условиях. Атмосферная коррозия.
Подземная коррозия. Коррозия в морской воде. Коррозия
металлов в расплавленных солях. Коррозия основных
конструкционных металлов и сплавов. Общая характеристика
металлов и сплавов, применяемых в народном хозяйстве в
качестве конструкционных материалов. Жаростойкие и
жаропрочные сплавы. Коррозия железа и его сплавов.
Коррозия цветных металлов и их сплавов. Способы защиты
металлов от коррозии. Защита от коррозии воздействием на
металл. Коррозионное легирование. Металлические защитные
покрытия. Неметаллические защитные покрытия. Ингибиторы
коррозии и антикоррозионные смазки. Электрохимическая
защита металлов. Защита от коррозии обработкой
коррозионной среды. Основные типы конструкционных
материалов, заменяющих металлы в агрессивных средах.
Методы коррозионных исследований.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№ разделов данной
дисциплины,
необходимых для
изучения
№
Наименование обеспечиваемых (последующих)
обеспечиваемых
п/п
дисциплин
(последующих)
дисциплин
1
2
3
1. Теория электрометаллургических процессов
х
2. Теория гидрометаллургических процессов
х
х
3. Теория пирометаллургических процессов
х
х
4.
Металлургическая гидроаппаратура
х
х
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ Наименование раздела дисциплины
п/п
1. Введение.
2. Химическая коррозия.
3. Электрохимическая коррозия.
Лекц.,
час.
2
10
24
Практ. Лаб.
зан.
зан.
Семин.
СРС
6
12
27
27
12
24
Всего
час.
2
55
87
6. Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1
2
2
2
3
3
4
5
3
3
Наименование лабораторных работ
Изучение кинетики высокотемпературной газовой
коррозии различных металлов и сплавов
Экспериментально-графическое
определение
энергии активации газовой коррозии различных
металлов и сплавов
Построение поляризационных диаграмм коррозии и
графический анализ работы коррозионного элемента
Анодирование алюминия и его сплавов
Изучение основных режимов защиты металлов
методом фосфатирования их поверхности
7. Практические занятия (семинары)
№
№ раздела
п/п дисциплины
Наименование лабораторных работ
1.
2.
2
3
Термодинамические расчёты процесса химической
коррозии
Термодинамические
расчёты
процесса
электрохимической коррозии
Трудоемкость
(час.)
8
4
10
10
4
Трудоемкость
(час.)
6
12
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Дриц М.Е., Дриц А.М., Будберг П.Б., Кузнецов Н.Т. Справочник "Свойства элементов"
в 2 томах. 2003.
2. Основы металлургического производства. Металлургия. 2000. 240 с.
б) дополнительная литература
3. Томашов Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов. М.: изд. АН СССР, 1959.
4. Скорчеллетти В.В. Теоретические основы коррозии металлов. Л.: Химия, 1973.
5. Лайнер В.И. Защитные покрытия металлов. М.: Металлургия, 1973.
6. Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Коррозия и коррозионно-стойкие сплавы. Учебное
пособие. М.: Металлургия, 1981.
7. Шлуген М.А., Ажогин Ф.Ф., Ефимов Е.А. Коррозия и защита металлов.
8. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. Учебное пособие. М.:
Металлургия, 1976.
в) учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
1. Кинофильм "Защита от коррозии строительных конструкций предприятий –
ТСО № 7/34.
2. Демонстрационные материалы в виде презентаций.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
1. Специализированной лаборатории – нет.
2. Основные приборы (потенциостат, самопишущие милливольтметры, электропечи,
установки и стенды) требуют постоянного высококвалифицированного обслуживания и
замены.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной поточногрупповой системы обучения. При этом обучение рекомендуется в течение одного семестра:
для бакалавров — в IV семестре.