黃銅與鑄鐵於輸水系統之腐蝕行為｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	范揚琪 Yang-Chi Fan
論文名稱：	黃銅與鑄鐵於輸水系統之腐蝕行為 The Corrosion Behaviors of the Brass and Cast Iron in the Water Supply System
指導教授：	王朝正 Chaur-Jeng Wang
口試委員:	鄭偉鈞 Wei-Chun Cheng 羅俊雄 Jiunn-shyong Luo
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	115
中文關鍵詞：	鑄鐵、選擇性侵蝕、脫鋅、石墨化、黃銅
外文關鍵詞：	brass, casting iron, Selective leaching, dezincification, graphitization
相關次數：	點閱：286 下載：1
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本研究選用黃銅(C27000)、鑄鐵(F32800)兩種輸水系統常用材料，於20~60℃之自來水及3.5wt% NaCl水溶液進行浸泡與電化學試驗，探討兩種原材是否發生選擇性侵蝕，並探討浸泡試驗與電化學試驗的腐蝕速率之差異。
實驗結果顯示，鑄鐵在自來水與3.5wt% NaCl水溶液之浸泡試驗有氧化物生成與石墨化，電化學試驗則造成石墨化。黃銅在3.5wt% NaCl溶液的浸泡試驗與電化學試驗均發生脫鋅，反應速率與選擇性侵蝕隨溫度之昇高而愈嚴重。鑄鐵於自來水與3.5 wt.% NaCl溶液，腐蝕速率均高於黃銅，反應活化能均低於黃銅。於3.5 wt.% NaCl溶液下之試驗腐蝕速率高於自來水，反應活化能低於自來水。浸泡試驗與電化學試驗因試驗時間與表面生成物之不同，使黃銅電化學試驗之反應速率與反應活化能高於浸泡試驗，鑄鐵於浸泡試驗的反應速率低於電化學試驗，而兩種試驗所評估活化能幾乎相同。

This study is to evaluate the water supply system materials of the brass and the cast iron. Studying if the Selective Leaching of the two materials occurs or not, and the difference of the Corrosion Rate between Immersion Corrosion Test and Electrochemical Measurements. 20∼60℃ tap-water and 3.5wt.% NaCl aqueous are used for Immersion Corrosion Test and Electrochemical Measurements.
The results show that there are some oxides and graphitization occurs in the cast iron after tap-water and 3.5wt.% NaCl aqueous Immersion Corrosion Test, and there are graphitization occurs in the cast iron after Electrochemical Measurements. The dezincification occurs in the brass after 3.5wt.% NaCl aqueous Immersion Corrosion Test and Electrochemical Measurements. Reaction rate and Selective Leaching are increasing with increasing the temperature. The corrosion rate of the cast iron is faster than the brass; but the activity free energy change of the cast iron is lower than the brass. The corrosion rate of the 3.5wt.% NaCl aqueous is faster than the tap-water, but the activity free energy change of the 3.5wt.% NaCl aqueous is lower than the tap- water.
The Reaction rate and Activity Free Energy Change of the Electrochemical Measurements are higher than Immersion Corrosion test in the brass. The Reaction rate of the Immersion Corrosion test is higher than the Electrochemical Measurements, and estimate Activity Free Energy Change almost same as Electrochemical Measurements in the cast iron.

第一章 前言	                                    1
第二章 文獻回顧	                                    3
　2.1 腐蝕和電化學反應	                           3
　2.2 腐蝕動力學	                                    7
　　2.2.1 法拉第定律	                           7
　　2.2.2 電化學極化現象                      	8
　　2.2.3 混合電位原理及腐蝕電位、電流、鐵弗斜率	9
2.2.4影響腐蝕速率之因素	                           11
　2.3 電化學與腐蝕速率的量測                  	18
    2.3.1 浸泡試驗                            	18
    2.3.2 電化學試驗	                           19
2.3.3 極化曲線的解讀與判定                           	20
2.3.4 活化能之計算                                	26
  2.4鑄鐵與黃銅的腐蝕行為                         	27
    2.4.1. 銅合金                                	27
    2.4.2 銅及銅合金的腐蝕行為	                  28
    2.4.3 鑄鐵                                      	32
    2.4.4 鐵的氧化與鑄鐵的石墨化	                  32
第三章 實驗方法                                     	37
　3.1 實驗流程	                                     37
　3.2 實驗材料與試片準備                          	38
3.3 測試條件                                       	39
3.4 實驗分析設備與技術                          	39
　3.5 浸泡實驗                                   	40
    3.5.1 浸泡實驗裝置與作業                   	40
3.5.2 浸泡實驗分析方法                        	40
　3.6 電化學實驗                              	41
　　3.6.1 電化學實驗裝置	                           41
　  3.6.2 電化學實驗作業                            	42
    3.6.3 電化學實驗分析方法	                  43
第四章 實驗結果                                    	46
　4.1試樣原材                                       	46
　4.2 浸泡試驗	                                     51
　  4.2.1自來水                                      	51
　   4.2.1.1黃銅（C27000）                          	51
4.2.1.2鑄鐵（F32800）                               	51
4.2.2  3.5 wt.% NaCl水溶液                          	61
　   4.2.2.1黃銅（C27000）                         	61
4.2.2.2鑄鐵（F32800）	                           62
4.2.3浸泡試驗腐蝕速率	                           67
4.3 電化學試驗	                                    71
　  4.3.1自來水	                                    71
　   4.3.1.1黃銅（C27000）                          	71
4.3.1.2鑄鐵（F32800）                                	72
4.3.2  3.5 wt.% NaCl水溶液                          	86
　   4.3.2.1黃銅（C27000）                    	86
4.3.2.2鑄鐵（F32800）	                            87
4.3.3電化學試驗腐蝕速率	                            89
第五章 討論	                                    103
　5.1腐蝕行為	                                    103
　　5.1.1  黃銅（C27000）	                           103
　　5.1.2  鑄鐵（F32800）	                           104
　5.2 試驗方法對腐蝕之影響	                           105
　5.3 溶液對腐蝕之影響	                           109
　  5.3.1  黃銅（C27000）	                           109
　  5.3.2  鑄鐵（F32800）                              110
第六章 結論	                                     111
參考文獻                                      	113

                                

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