Cr15超级马氏体不锈钢电化学腐蚀性能的研究

论文摘要

本文通过电化学实验对不同热处理工艺条件下对钨、铜含量不同的超级马氏体不锈钢耐蚀性能进行了研究。分析了超级马氏体不锈钢在不同的Cl-、pH值、CO2及在腐蚀液中添加Na2SO4、NaHCO3的腐蚀介质中耐点蚀性能,同时还对不同温度、不同浸泡时间也做了相应的研究。在650℃回火温度的工艺条件下,随着淬火温度的升高,得到的晶粒组织逐渐增大；而1050℃淬火条件下,随着回火温度的升高,得到的晶粒组织越来越细小。在回火条件下,都有逆变奥氏体产生,但650℃回火条件下得到的奥氏体含量最高。通过对不同成分及组织的超级马氏体不锈钢进行动电位扫描,由极化曲线可以得知,在几种热处理条件下,淬火温度为1050℃、回火温度为650℃时所得到的超级马氏体不锈钢的耐蚀性能最好。针对最优热处理工艺条件下的超级马氏体不锈钢,继续深入研究。随着Cl-浓度的提高,超级马氏体不锈钢的耐点蚀性能逐渐降低；和不含有C02的对比可以得出,在含有CO2的NaCl溶液中,自腐蚀电位和维钝电流密度都相对较高,说明不锈钢在CO2的腐蚀液中腐蚀速率较高,但同时其维钝区间宽度较宽和点蚀电位较高,说明超级马氏体不锈钢在含CO2的腐蚀液中能形成一层致密的腐蚀产物膜,对不锈钢有保护作用。由在三氯化铁溶液中进行的加速实验可以看出,3种不锈钢都发生了严重的腐蚀,但可以看到,同时含有W、Cu元素的不锈钢的腐蚀程度相对较轻。通过以上实验数据的比较,还可以得出：含有W元素的不锈钢的耐蚀性能要优于不含W元素的,Cu元素含量高的不锈钢的耐蚀性要优于Cu元素含量低的。继续对耐蚀性最好的超级马氏体不锈钢进行研究：随着pH值的降低及温度的升高,超级马氏体不锈钢的耐蚀性能逐渐降低。在0-72h内,随着浸泡时间的延长,由极化曲线可以发现,维钝电流密度逐渐降低、点蚀电位逐渐升高。由电化学阻抗谱可以看出,浸泡时间越长,容抗弧越大。通过对电化学噪声的测量,得到噪声电阻也是随浸泡时间的延长而增大。说明超级马氏体不锈钢在腐蚀液中一定时间内形成一层稳定的腐蚀产物膜,且牢固的吸附在基体上,所以其耐腐蚀性能有所提高。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪言
• 1.1 不锈钢的发展概况
• 1.2 马氏体不锈钢
• 1.3 超级马氏体不锈钢国内外研究现状
• 1.3.1 超级马氏体不锈钢的成分
• 1.3.2 超级马氏体不锈钢的组织及性能
• 1.3.3 超级马氏体不锈钢的应用
• 2腐蚀的国内外研究现状'>1.4 CO₂腐蚀的国内外研究现状
• 2腐蚀的研究背景'>1.4.1 CO₂腐蚀的研究背景
• 2的腐蚀机理'>1.4.2 CO₂的腐蚀机理
• 2腐蚀的影响因素'>1.4.3 CO₂腐蚀的影响因素
• 1.4.4 点蚀的腐蚀机理
• 1.5 不锈钢中的合金元素
• 1.6 点蚀的电化学测试方法
• 1.7 本文研究的背景和意义
• 第二章 材料与实验方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 热处理工艺
• 2.2.2 电化学实验
• 2.3 金相实验
• 2.4 点蚀的浸泡实验
• 2.5 实验仪器与设备
• 第三章 不同成分和组织对不锈钢耐点蚀性能的影响研究
• 3.1 超级马氏体不锈钢的成分分析
• 3.2 动电位极化曲线
• 3.2.1 不同淬火条件下不锈钢耐点蚀性能的研究
• 3.2.2 不同回火条件下不锈钢耐点蚀性能的研究
• 3.3 不同成分对不锈钢耐点蚀性能的研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 腐蚀环境对不锈钢耐点蚀性能的影响研究
• -浓度对不锈钢点蚀性能的研究'>4.1 不同Cl^-浓度对不锈钢点蚀性能的研究
• 2对不锈钢点蚀性能的研究'>4.2 CO₂对不锈钢点蚀性能的研究
• 4.3 温度对不锈钢点蚀性能的研究
• 4.4 pH值对不锈钢点蚀性能的研究
• 4.5 电化学阻抗谱的分析
• 4.6 三氯化铁的浸泡实验
• 4.7 本章小结
• 第五章 其它因素对点蚀的影响研究
• 5.1 不同阴离子的研究
• 2SO₄对不锈钢耐点蚀性能的研究'>5.1.1 添加Na₂SO₄对不锈钢耐点蚀性能的研究
• 3对不锈钢耐点蚀性能的研究'>5.1.2 添加NaHCO₃对不锈钢耐点蚀性能的研究
• 5.2 不同时间的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文