含硫化物夹杂铁基块体非晶合金耐蚀性能及点蚀萌生机理

发布时间：2020-05-21 19:22

【摘要】：本文采用工业原材料,并利用电弧熔炼以及铜模铸造的方法制备出直径约为2mm的含硫化物夹杂铁基块体非晶铸棒。采用X射线衍射仪(XRD)对所铸合金的结构进行表征,采用差示扫描量热仪(DSC)对其热稳定性能进行分析,通过扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对该非晶铸棒的组织和硫化物夹杂的成分进行确认。然后,采用动电位极化曲线、恒电位阳极极化曲线以及电化学阻抗谱(EIS)等电化学测试技术以及浸泡腐蚀试验对该非晶铸棒的腐蚀性能、硫化物夹杂诱发其点蚀萌生的机理进行了研究。动电位极化曲线测试结果表明:非晶铸棒在不同浓度、不同温度的H_2SO_4、HCl、NaOH、NaCl溶液中的动电位极化曲线均呈现明显的自钝化特性,在NaOH溶液中还出现了明显的二次钝化区。在H_2SO_4和NaCl溶液中,随着溶液浓度增大,腐蚀速率均先增大后减小;而在HCl和NaOH溶液中,随着溶液浓度的升高,非晶铸棒的腐蚀速率均逐渐增大。当溶液温度升高时,非晶铸棒在以上四种溶液中的腐蚀速率均逐渐变大。此外,阳极极化的钝化区均未出现电流突然增大的现象。恒电位阳极极化曲线测试结果表明:在不同浓度和不同温度的H_2SO_4、HCl溶液中,硫化物夹杂均未诱发明显点蚀;而在0.1mol/L的NaOH溶液和0.1mol/L、4mol/L、60℃的NaCl溶液中,硫化物夹杂诱发了一定程度的点蚀。电化学阻抗谱测试结果表明:非晶铸棒的Nyquist曲线均由单一容抗弧组成,只有一个时间常数,其电极反应主要由电极电位控制。浸泡试验结果表明:随着浸泡时间的延长,非晶铸棒在0.5mol/L的H_2SO_4、HCl、NaOH、NaCl溶液中均拥有优异的耐腐蚀性能,其腐蚀速率均呈现先升高,之后逐渐趋于稳定的规律;其腐蚀速率大小关系为:在H_2SO_4溶液中的腐蚀速率最大,HCl次之,而NaOH和NaCl中相对较低,二者的腐蚀速率比较接近。进一步的浸泡腐蚀SEM形貌观察表明:硫化物夹杂均未发生明显溶解。浸泡于H_2SO_4和HCl溶液中的非晶铸棒的表面均产生了大量裂纹,而浸泡于NaCl和NaOH溶液中的非晶铸棒表面除少量腐蚀产物外,且无明显变化。在NaCl溶液中的点蚀,是由于硫化物夹杂、侵蚀性Cl-以及溶解氧的协同作用所致。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG139.8

【参考文献】

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本文编号：2674781