不锈钢的电化学腐蚀性能研究

发布时间：2017-06-19 14:16

  本文关键词：不锈钢的电化学腐蚀性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 不锈钢广泛应用于生产、生活各方面,耐蚀性能是其最重要的使用性能。本文针对铁素体不锈钢430、410S、409L,结合其微观组织,重点研究了其热轧板材的耐腐蚀性能,并与奥氏体不锈钢304作对比,为进一步提高四种不锈钢的耐蚀性能、改良工艺提供理论依据并指导生产。 首先用电化学方法研究了304、430、410S和409L热轧试样在氧化性、还原性、碱性、盐溶液及氧化-还原性溶液中的耐蚀能力。测得不锈钢在不同腐蚀介质中的极化曲线,通过特征参数评定其耐蚀能力。在氧化性介质中,有明显的钝化平台,以维钝电流为评价标准,自腐蚀电位是判断金属发生腐蚀的倾向。由于304的Cr含量较高,钝化能力强,故其耐蚀性较好。对于不同腐蚀介质这四种不锈钢的耐蚀性能从高到低均为：NaOH、FeCl3、10%HCl、混合酸、80%H2SO4。 其次本文根据不锈钢在5种不同腐蚀介质中的多种极化曲线进行总结归纳,依据阴极极化曲线与阳极极化曲线交点位置的不同,可将实验所用不锈钢的极化曲线分为三种类型：有钝化平台的极化曲线；无钝化平台的极化曲线；多次钝化的极化曲线。不同类型的极化曲线,既显示了不同介质的性质特征,又显示了不同材料的腐蚀行为,同时对浸泡腐蚀试验的影响不同。不锈钢在80%H2SO4均有完整的钝化平台,在浸泡腐蚀中可发生钝化现象。10%HCl为还原性酸,不锈钢在其中不能发生钝化,只能通过阳极钝化出现较短小的钝化平台。不锈钢极化曲线在碱溶液中整体下移(腐蚀电流降低),且存在钝化平台,所以浸泡腐蚀速度相应变小。奥氏体不锈钢在三氯化铁溶液中的极化曲线存在钝化平台,而铁素体不锈钢则没有,所以浸泡腐蚀中430、410S和409L比304腐蚀严重。由于混合酸中既有氧化性硝酸可以使不锈钢钝化,又有还原性盐酸(含Cl-)可破坏钝化膜,所以会出现多次钝化现象。 最后用循环伏安法测定这4种不锈钢的耐晶间腐蚀和耐点蚀能力。从Ir/Ia的比值判断304具有最好的耐晶间腐蚀能力,其次为430、409L,410S最差。在点蚀试验中,击穿电位Eb越高,金属的钝态越稳定,其发生点蚀所需的电位也就越高,而Eb和Ep值越接近,说明钝化膜修复能力越强。由扫描电镜照片和Eb-Ep值判断这四种不锈钢的耐点蚀能力由高到低依次为：410S、409L、304、430。
【关键词】：不锈钢 电化学腐蚀 极化曲线 晶间腐蚀 点蚀
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TG172
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 腐蚀的定义10-11
• 1.2 腐蚀的危害及防腐的意义11-12
• 1.3 腐蚀的分类12-18
• 1.3.1 极化曲线简介13-16
• 1.3.2 晶间腐蚀16-17
• 1.3.3 点蚀17-18
• 1.4 国内外腐蚀电化学研究进展18-22
• 1.4.1 腐蚀电化学分析的特点18-19
• 1.4.2 主要实验方法19-20
• 1.4.3 国内外研究进展20-22
• 1.5 本课题来源、研究内容、目的及意义22-24
• 第二章 试验材料与试验方法24-31
• 2.1 试验材料24-25
• 2.2 试验方法25-28
• 2.2.1 不锈钢的电化学腐蚀试验25-27
• 2.2.2 不锈钢的点蚀电化学试验27
• 2.2.3 不锈钢的晶间腐蚀电化学试验27-28
• 2.3 仪器分析、表征方法28-30
• 2.3.1 金相分析28-30
• 2.3.2 SEM表征30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 不锈钢的均匀腐蚀电化学试验31-46
• 3.1 不同不锈钢在同一种介质中的电化学行为31-42
• 3.1.1 不锈钢在氧化性介质中的电化学行为31-33
• 3.1.2 不锈钢在还原性介质中的电化学行为33-35
• 3.1.3 不锈钢在碱性介质中的电化学行为35-37
• 3.1.4 不锈钢在盐溶液中的电化学行为37-39
• 3.1.5 不锈钢在氧化-还原性介质中的电化学行为39-40
• 3.1.6 分析讨论40-42
• 3.2 同一种钢在不同介质中的电化学行为42-44
• 3.2.1 同一种钢在不同介质中的电化学腐蚀特征值42-43
• 3.2.2 分析讨论43-44
• 3.3 本章小结44-46
• 第四章 不锈钢的极化曲线行为特征分析46-55
• 4.1 钝化极化曲线特征的一般性理论分析46-47
• 4.2 试验用不锈钢极化曲线的特征及其类型47-51
• 4.2.1 有钝化平台的不锈钢极化曲线47-50
• 4.2.2 无钝化平台的不锈钢极化曲线50
• 4.2.3 多次钝化的不锈钢极化曲线50-51
• 4.3 电化学腐蚀与浸泡腐蚀关系51-53
• 4.3.1 基本情况51
• 4.3.2 不锈钢在硫酸中的浸泡腐蚀51-52
• 4.3.3 不锈钢在盐酸中的浸泡腐蚀52
• 4.3.4 不锈钢在氢氧化钠中的浸泡腐蚀52-53
• 4.3.5 不锈钢在三氯化铁中的浸泡腐蚀53
• 4.3.6 不锈钢在混合酸中的浸泡腐蚀53
• 4.4 本章小结53-55
• 第五章 不锈钢的局部腐蚀电化学试验55-62
• 5.1 不锈钢的晶间腐蚀电化学试验55-58
• 5.1.1 晶间腐蚀电化学曲线55-56
• 5.1.2 晶间腐蚀扫描电镜分析56-57
• 5.1.3 不锈钢耐晶间腐蚀性能对比分析57-58
• 5.2 不锈钢的点蚀电化学试验58-61
• 5.2.1 点蚀电化学曲线58-59
• 5.2.2 点蚀扫描电镜分析59-60
• 5.2.3 不锈钢点蚀性能对比分析60-61
• 5.3 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录68

【引证文献】

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本文编号：462795