【摘要】： 316L不銹鋼作為一種含鉬奧氏體不銹鋼,耐蝕性比一般不銹鋼有了很大的改善,在許多介質(zhì)中都有良好的耐均勻腐蝕和抗點腐蝕性能,是目前化工、冶金、醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛的材料。氮對大部分鋼材的性能有積極的影響。為了拓寬316L不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域,改善其使用性能,本論文研究了采用高頻加壓感應(yīng)爐,在1600℃和不同的氮分壓下熔煉出氮含量不同的316L不銹鋼。為了解含氮316L不銹鋼的耐蝕性能,了解含氮316L不銹鋼的應(yīng)用環(huán)境,深入分析不同氮含量的316L不銹鋼的腐蝕機(jī)理,本論文采用浸泡實驗法和Tafel極化曲線法對316L不銹鋼在不同溫度和腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性能進(jìn)行了測試,分析其腐蝕機(jī)理。并用交流阻抗法驗證了腐蝕過程和結(jié)果。同時運用掃描電鏡對在氯離子中腐蝕后的試樣的表面形貌進(jìn)行了分析。 實驗研究結(jié)果表明:(1)氮對不銹鋼耐腐蝕性能有顯著的改善作用,耐蝕性能最佳的氮含量與腐蝕介質(zhì)的類型和濃度有關(guān)。本研究的實驗條件下:在1mol/L H2SO4+0.5 mol/L NaCl溶液中,耐蝕性最好時對應(yīng)的最佳氮含量是0.5355%,其余腐蝕溶液中耐腐蝕性最好時對應(yīng)的試樣中氮含量是0.4650%。(2)溫度升高降低了試樣的耐腐蝕性。(3)在氯離子濃度是1%至5%時,隨著氯離子濃度的增加試樣的耐腐蝕性降低,而氯離子濃度增大到10%時,試樣的耐腐蝕性又有所提高。(4)隨著溶液pH值的增加試樣的耐腐蝕性降低。(5)在20%的硫酸,NaOH以及10%的硝酸中的腐蝕情況是,試樣在硝酸中最不易被腐蝕,在NaOH溶液中最易被腐蝕。(6)在氮含量為0.0095%和0.5885%時,試樣被嚴(yán)重腐蝕,表面殘余元素中Cr含量明顯偏高。(7)比起鋼中含有夾雜物處,相界處更容易發(fā)生腐蝕。
【圖文】：

（1）Tafel 曲線的測量及電化學(xué)阻抗測試裝置：試驗儀器使用的是美國 AMETEK 研制生產(chǎn)的 PARSTAT2273 高級電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)，外形及各實物連接方式如圖2-2所示，使用軟件Power Suite進(jìn)行試驗控制，用ZSimpWin對試驗結(jié)果進(jìn)行擬合處理。阻抗測量時頻率的變化范圍是 1MHz～10mHz。美國PARSTAT2273 是一個完全由微機(jī)控制的全自動的電化學(xué)測量和分析儀器系統(tǒng)。包括電化學(xué)交流阻抗、直流測試、循環(huán)伏安、計時電流/計時電位和脈沖測試五個部分。本實驗使用電化學(xué)交流阻抗和循環(huán)伏安兩部分。對于阻抗譜測量結(jié)果，運用 ZsimpWin 軟件對阻抗譜實驗結(jié)果進(jìn)行分析處理。此電化學(xué)綜合測試系統(tǒng)在常規(guī)電化學(xué)測試，金屬腐蝕研究、電化學(xué)保護(hù)參數(shù)測定，腐蝕與防護(hù)，傳感器，電池、燃料電池，電沉積/電鍍，生物醫(yī)學(xué)研究等方面都具有廣泛的用途。試驗過程均有軟件控制，試驗結(jié)果可直觀地由圖形顯示。（2）恒溫裝置：本實驗所使用的恒溫裝置是DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器

圖 2-3 電化學(xué)實驗裝置助電極；b 工作電極；c 魯金毛細(xì)管；d 鹽橋；e 甘Fig.2-3 Electrochemical measurement deviceode; b. working electrode; c. Luggin capillary; d. salt bridgelectrode溶液均為分析純試劑與蒸餾水配制。本實驗所配質(zhì)量百分濃度)：配置 Cl-濃度為 1%，5%，，10%的氯化鈉溶液；5mol/L NaCl 溶液、濃度為 20%的硫酸、NaOH 溶純試劑配制而成；7~8、11～12 的（不含有氯離子和硫酸根離子） HAc-NaAc 混合的緩沖溶液，為了得到相同基體 NaAc 溶液，而 pH 值在 11～12 之間的溶液則是OH；
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TG142.71

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