氮对316L奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能影响的研究

发布时间：2020-05-27 16:37

【摘要】： 316L不锈钢作为一种含钼奥氏体不锈钢,耐蚀性比一般不锈钢有了很大的改善,在许多介质中都有良好的耐均匀腐蚀和抗点腐蚀性能,是目前化工、冶金、医疗等行业应用非常广泛的材料。氮对大部分钢材的性能有积极的影响。为了拓宽316L不锈钢的应用领域,改善其使用性能,本论文研究了采用高频加压感应炉,在1600℃和不同的氮分压下熔炼出氮含量不同的316L不锈钢。为了解含氮316L不锈钢的耐蚀性能,了解含氮316L不锈钢的应用环境,深入分析不同氮含量的316L不锈钢的腐蚀机理,本论文采用浸泡实验法和Tafel极化曲线法对316L不锈钢在不同温度和腐蚀介质中的耐蚀性能进行了测试,分析其腐蚀机理。并用交流阻抗法验证了腐蚀过程和结果。同时运用扫描电镜对在氯离子中腐蚀后的试样的表面形貌进行了分析。实验研究结果表明:(1)氮对不锈钢耐腐蚀性能有显著的改善作用,耐蚀性能最佳的氮含量与腐蚀介质的类型和浓度有关。本研究的实验条件下:在1mol/L H2SO4+0.5 mol/L NaCl溶液中,耐蚀性最好时对应的最佳氮含量是0.5355%,其余腐蚀溶液中耐腐蚀性最好时对应的试样中氮含量是0.4650%。(2)温度升高降低了试样的耐腐蚀性。(3)在氯离子浓度是1%至5%时,随着氯离子浓度的增加试样的耐腐蚀性降低,而氯离子浓度增大到10%时,试样的耐腐蚀性又有所提高。(4)随着溶液pH值的增加试样的耐腐蚀性降低。(5)在20%的硫酸,NaOH以及10%的硝酸中的腐蚀情况是,试样在硝酸中最不易被腐蚀,在NaOH溶液中最易被腐蚀。(6)在氮含量为0.0095%和0.5885%时,试样被严重腐蚀,表面残余元素中Cr含量明显偏高。(7)比起钢中含有夹杂物处,相界处更容易发生腐蚀。
【图文】：

综合测试仪,电化学

（1）Tafel 曲线的测量及电化学阻抗测试装置：试验仪器使用的是美国 AMETEK 研制生产的 PARSTAT2273 高级电化学综合测试系统，外形及各实物连接方式如图2-2所示，使用软件Power Suite进行试验控制，用ZSimpWin对试验结果进行拟合处理。阻抗测量时频率的变化范围是 1MHz～10mHz。美国PARSTAT2273 是一个完全由微机控制的全自动的电化学测量和分析仪器系统。包括电化学交流阻抗、直流测试、循环伏安、计时电流/计时电位和脉冲测试五个部分。本实验使用电化学交流阻抗和循环伏安两部分。对于阻抗谱测量结果，运用 ZsimpWin 软件对阻抗谱实验结果进行分析处理。此电化学综合测试系统在常规电化学测试，金属腐蚀研究、电化学保护参数测定，腐蚀与防护，传感器，电池、燃料电池，电沉积/电镀，生物医学研究等方面都具有广泛的用途。试验过程均有软件控制，试验结果可直观地由图形显示。（2）恒温装置：本实验所使用的恒温装置是DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器

电化学实验

图 2-3 电化学实验装置助电极；b 工作电极；c 鲁金毛细管；d 盐桥；e 甘Fig.2-3 Electrochemical measurement deviceode; b. working electrode; c. Luggin capillary; d. salt bridgelectrode溶液均为分析纯试剂与蒸馏水配制。本实验所配质量百分浓度)：配置 Cl-浓度为 1%，5%，，10%的氯化钠溶液；5mol/L NaCl 溶液、浓度为 20%的硫酸、NaOH 溶纯试剂配制而成；7~8、11～12 的（不含有氯离子和硫酸根离子） HAc-NaAc 混合的缓冲溶液，为了得到相同基体 NaAc 溶液，而 pH 值在 11～12 之间的溶液则是OH；
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG142.71

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