节镍含稀土23Cr型双相不锈钢点蚀性能研究
发布时间：2021-02-22 06:36
为了研究节镍型含稀土双相不锈钢在中性氯化物溶液中的点蚀行为,采用阳极极化曲线、交流阻抗、扫描电镜（SEM）及X射线能谱仪（EDS）等方法研究了微量稀土元素对23Cr型双相不锈钢耐点蚀性能的影响。研究结果表明,加稀土后,23Cr型双相不锈钢在1.0 mol/L Na Cl溶液中的点蚀电位及钝化能力明显提高,稀土含量为0.028%的实验钢耐点蚀能力最强,稀土能提高23Cr型双相不锈钢的耐点蚀性能;硫化物夹杂是23Cr型双相不锈钢的主要点蚀诱发源;合适的稀土含量可以有效的净化钢液,变质长条硫化物夹杂为球状稀土夹杂;稀土夹杂弥散分布在钢中,且相互独立,不形成腐蚀的活性通道,抑制了23Cr型双相不锈钢点蚀的发生。
【文章来源】：稀土. 2017,38(03)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
实验合金在1．0mol/LNaCl溶液中的极化曲线
第3期刘晓等:节镍含稀土23Cr型双相不锈钢点蚀性能研究稀土含量为0.028%的3号合金的点蚀电位为1622mV，2号合金的为605mV，1号合金的为206mV，而未加稀土的0号合金的则为－290mV，3号合金的点蚀电位明显高于其他实验合金，3号合金的点蚀电位最高，说明适量稀土元素能有效提高DSS2304的耐点蚀性能。2．2交流阻抗测试图2为实验测得的DSS2304的电化学交流阻抗谱Nyquist图。从图中可以看到，不同稀土含量实验合金的交流阻抗谱形状没有发生太大变化，全都呈现高频容抗的特征。容抗弧的大小与钝化膜的致密度密切相关［12］，容抗弧越大，钝化膜的致密度越大。从图2中很清晰地看到，加稀土元素的实验合金的容抗弧较大，尤其是3号合金，远远大于未加稀土的0号合金的。3号合金的钝化膜致密度较大，其耐点蚀能力也远远强于0号合金。加入稀土后的实验钢的容抗弧半径都大于0号合金的，说明加稀土元素的实验合金抗点蚀能力要明显大于未加稀土合金，这与极化曲线测试的结果是一致的。图2实验合金在1．0mol/LNaCl溶液中的Nyquist图Fig.2Nyquistdiagramsobtainedin1．0mol/LNaClsolutionfortestedalloys根据实验合金的交流阻抗谱及合金在溶液中的腐蚀电化学特征，可拟合出与之相对应的等效电路图，用模型Ｒ(QＲ)表示，如图3所示。如图3所示，Ｒs代表溶液电阻，CPE是横向角元，Ｒf表示钝化膜电阻，代表生成的Cr2O3钝化膜的电阻。电容元件采用恒相角元(CPE)代替时，可定义为:ZCPE=(jw)－n/Yo(1)式中:ZCPE和Yo分别为CPE的阻抗和导纳;ω是角频率;j=－11/2;n为常数，在0～1之间，表示弥散效应的程度。当n=1时，为理想电容;n=0时，为纯电阻;n=－1时，为电感;n=0.5时，为Warburg阻抗［13］。图3
楹辖鸬?容抗弧较大，尤其是3号合金，远远大于未加稀土的0号合金的。3号合金的钝化膜致密度较大，其耐点蚀能力也远远强于0号合金。加入稀土后的实验钢的容抗弧半径都大于0号合金的，说明加稀土元素的实验合金抗点蚀能力要明显大于未加稀土合金，这与极化曲线测试的结果是一致的。图2实验合金在1．0mol/LNaCl溶液中的Nyquist图Fig.2Nyquistdiagramsobtainedin1．0mol/LNaClsolutionfortestedalloys根据实验合金的交流阻抗谱及合金在溶液中的腐蚀电化学特征，可拟合出与之相对应的等效电路图，用模型Ｒ(QＲ)表示，如图3所示。如图3所示，Ｒs代表溶液电阻，CPE是横向角元，Ｒf表示钝化膜电阻，代表生成的Cr2O3钝化膜的电阻。电容元件采用恒相角元(CPE)代替时，可定义为:ZCPE=(jw)－n/Yo(1)式中:ZCPE和Yo分别为CPE的阻抗和导纳;ω是角频率;j=－11/2;n为常数，在0～1之间，表示弥散效应的程度。当n=1时，为理想电容;n=0时，为纯电阻;n=－1时，为电感;n=0.5时，为Warburg阻抗［13］。图3实验合金交流阻抗的等效电路图Fig.3EquivalentcircuittofittheEISdataforthetestedalloys表2为等效电路中得到的实验钢各参数的数值。从表2中可以看到，实验合金CPE的参数n数值在0.893～0.908之间，说明实验合金的表面都生成了一层钝化膜［14］。其中，加稀土后实验合金的钝化膜电阻Ｒf比未加稀土的0号的大两个数量级，且稀土含量越大，Ｒf值越大。实验合金的钝化膜电阻随稀土含量的升高而变大，表明本实验范围内，稀土含量越高，合金的钝化能力越强，其抗点蚀能力也就越强，这与极化曲线的测试结果相一致。表明实验合金中加入稀土元素后能提高合金表面的钝化能力，增强了合金的抗?
【参考文献】：
期刊论文
[1]非金属夹杂物对耐候钢耐大气腐蚀性能的影响[J]. 李伟,吴健鹏,徐静波,黄峰,朱腾威. 稀土. 2016(01)
[2]稀土对取向硅钢初次再结晶组织及织构的影响[J]. 刘丽珍,金自力,任慧平,高鹏越,董梦瑶. 稀土. 2015(06)
[3]高温条件下镧对高铌钢显微组织的影响[J]. 方琪,李春龙,白海瑞,任慧平,金自力,孙伟. 稀土. 2015(05)
[4]镧对低镍奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响[J]. 赵莉萍,袁雪,李钊. 稀土. 2015(03)
[5]镧对低镍铬锰氮不锈钢组织和耐蚀性的影响[J]. 张慧敏,钦祥斗,赵莉萍,张程远. 稀土. 2014(03)
[6]稀土在双相不锈钢中的应用研究[J]. 刘晓,王龙妹,陈雷,杜晓建. 稀土. 2011(02)
[7]冶金因素对钢点蚀扩展的影响[J]. 张恒,陈学群,常万顺. 北京科技大学学报. 2008(10)
[8]硫化物夹杂对低碳钢孔蚀扩展的影响[J]. 陈学群,孔小东,杨思诚. 中国腐蚀与防护学报. 2000(02)
本文编号：3045597
【文章来源】：稀土. 2017,38(03)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
实验合金在1．0mol/LNaCl溶液中的极化曲线
第3期刘晓等:节镍含稀土23Cr型双相不锈钢点蚀性能研究稀土含量为0.028%的3号合金的点蚀电位为1622mV，2号合金的为605mV，1号合金的为206mV，而未加稀土的0号合金的则为－290mV，3号合金的点蚀电位明显高于其他实验合金，3号合金的点蚀电位最高，说明适量稀土元素能有效提高DSS2304的耐点蚀性能。2．2交流阻抗测试图2为实验测得的DSS2304的电化学交流阻抗谱Nyquist图。从图中可以看到，不同稀土含量实验合金的交流阻抗谱形状没有发生太大变化，全都呈现高频容抗的特征。容抗弧的大小与钝化膜的致密度密切相关［12］，容抗弧越大，钝化膜的致密度越大。从图2中很清晰地看到，加稀土元素的实验合金的容抗弧较大，尤其是3号合金，远远大于未加稀土的0号合金的。3号合金的钝化膜致密度较大，其耐点蚀能力也远远强于0号合金。加入稀土后的实验钢的容抗弧半径都大于0号合金的，说明加稀土元素的实验合金抗点蚀能力要明显大于未加稀土合金，这与极化曲线测试的结果是一致的。图2实验合金在1．0mol/LNaCl溶液中的Nyquist图Fig.2Nyquistdiagramsobtainedin1．0mol/LNaClsolutionfortestedalloys根据实验合金的交流阻抗谱及合金在溶液中的腐蚀电化学特征，可拟合出与之相对应的等效电路图，用模型Ｒ(QＲ)表示，如图3所示。如图3所示，Ｒs代表溶液电阻，CPE是横向角元，Ｒf表示钝化膜电阻，代表生成的Cr2O3钝化膜的电阻。电容元件采用恒相角元(CPE)代替时，可定义为:ZCPE=(jw)－n/Yo(1)式中:ZCPE和Yo分别为CPE的阻抗和导纳;ω是角频率;j=－11/2;n为常数，在0～1之间，表示弥散效应的程度。当n=1时，为理想电容;n=0时，为纯电阻;n=－1时，为电感;n=0.5时，为Warburg阻抗［13］。图3
楹辖鸬?容抗弧较大，尤其是3号合金，远远大于未加稀土的0号合金的。3号合金的钝化膜致密度较大，其耐点蚀能力也远远强于0号合金。加入稀土后的实验钢的容抗弧半径都大于0号合金的，说明加稀土元素的实验合金抗点蚀能力要明显大于未加稀土合金，这与极化曲线测试的结果是一致的。图2实验合金在1．0mol/LNaCl溶液中的Nyquist图Fig.2Nyquistdiagramsobtainedin1．0mol/LNaClsolutionfortestedalloys根据实验合金的交流阻抗谱及合金在溶液中的腐蚀电化学特征，可拟合出与之相对应的等效电路图，用模型Ｒ(QＲ)表示，如图3所示。如图3所示，Ｒs代表溶液电阻，CPE是横向角元，Ｒf表示钝化膜电阻，代表生成的Cr2O3钝化膜的电阻。电容元件采用恒相角元(CPE)代替时，可定义为:ZCPE=(jw)－n/Yo(1)式中:ZCPE和Yo分别为CPE的阻抗和导纳;ω是角频率;j=－11/2;n为常数，在0～1之间，表示弥散效应的程度。当n=1时，为理想电容;n=0时，为纯电阻;n=－1时，为电感;n=0.5时，为Warburg阻抗［13］。图3实验合金交流阻抗的等效电路图Fig.3EquivalentcircuittofittheEISdataforthetestedalloys表2为等效电路中得到的实验钢各参数的数值。从表2中可以看到，实验合金CPE的参数n数值在0.893～0.908之间，说明实验合金的表面都生成了一层钝化膜［14］。其中，加稀土后实验合金的钝化膜电阻Ｒf比未加稀土的0号的大两个数量级，且稀土含量越大，Ｒf值越大。实验合金的钝化膜电阻随稀土含量的升高而变大，表明本实验范围内，稀土含量越高，合金的钝化能力越强，其抗点蚀能力也就越强，这与极化曲线的测试结果相一致。表明实验合金中加入稀土元素后能提高合金表面的钝化能力，增强了合金的抗?
【参考文献】：
期刊论文
[1]非金属夹杂物对耐候钢耐大气腐蚀性能的影响[J]. 李伟,吴健鹏,徐静波,黄峰,朱腾威. 稀土. 2016(01)
[2]稀土对取向硅钢初次再结晶组织及织构的影响[J]. 刘丽珍,金自力,任慧平,高鹏越,董梦瑶. 稀土. 2015(06)
[3]高温条件下镧对高铌钢显微组织的影响[J]. 方琪,李春龙,白海瑞,任慧平,金自力,孙伟. 稀土. 2015(05)
[4]镧对低镍奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响[J]. 赵莉萍,袁雪,李钊. 稀土. 2015(03)
[5]镧对低镍铬锰氮不锈钢组织和耐蚀性的影响[J]. 张慧敏,钦祥斗,赵莉萍,张程远. 稀土. 2014(03)
[6]稀土在双相不锈钢中的应用研究[J]. 刘晓,王龙妹,陈雷,杜晓建. 稀土. 2011(02)
[7]冶金因素对钢点蚀扩展的影响[J]. 张恒,陈学群,常万顺. 北京科技大学学报. 2008(10)
[8]硫化物夹杂对低碳钢孔蚀扩展的影响[J]. 陈学群,孔小东,杨思诚. 中国腐蚀与防护学报. 2000(02)
本文编号：3045597
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3045597.html
