發(fā)布時(shí)間：2017-11-12 00:08

  本文關(guān)鍵詞：316L、2205不銹鋼的海水腐蝕磨損行為研究

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【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,廣闊的海洋空間和豐富的海洋資源已開(kāi)始步入人們的視野。海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫(kù),擁有豐富的生物資源、能源資源以及海洋能資源。海洋資源的開(kāi)發(fā)和利用離不開(kāi)海洋專用材料的研究和發(fā)展,而苛刻海洋環(huán)境下的摩擦磨損是制約海洋材料應(yīng)用和海洋設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵性問(wèn)題,因此本論文將研究海洋環(huán)境常用的316L和2205雙相鋼在海水下的腐蝕磨損行為,為海水腐蝕磨損環(huán)境材料的選擇提供理論基礎(chǔ)。研究316L、2205不銹鋼在海水腐蝕磨損和陰極保護(hù)兩種常用海水工況下的腐蝕磨損行為,并利用XRD、金相、電化學(xué)測(cè)試和腐蝕磨損協(xié)同作用等多種測(cè)試方法,從微觀結(jié)構(gòu)相變化的角度,分析海水滑動(dòng)磨損對(duì)不銹鋼腐蝕磨損性能的影響。研究結(jié)果如下:(1)316L在高載荷下的磨損率要小于低載荷的磨損率,經(jīng)XRD、金相分析表明:316L在海水滑動(dòng)磨損過(guò)程中發(fā)生了馬氏體轉(zhuǎn)變,其轉(zhuǎn)變效率約為60%以上;對(duì)兩種海水工況下的馬氏體轉(zhuǎn)變率進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)海水腐蝕阻礙了馬氏體的轉(zhuǎn)變。(2)采用動(dòng)電位極化掃描和電化學(xué)阻抗方法研究316L微觀結(jié)構(gòu)變化對(duì)腐蝕行為的影響,結(jié)果表明:馬氏體相變影響了不銹鋼表面鈍化膜的特性和穩(wěn)定性,導(dǎo)致了不銹鋼的耐腐蝕性能減弱;電化學(xué)阻抗(EIS)分析也得到類(lèi)似的結(jié)論,且產(chǎn)生的馬氏體和未轉(zhuǎn)變的奧氏體組成了微觀電耦合,繼而改變了不銹鋼的電化學(xué)行為。(3)316L不銹鋼在海水下的材料損失包括純摩擦磨損材料損失(W0)、腐蝕對(duì)磨損的協(xié)同作用(S')和磨損對(duì)腐蝕的協(xié)同作用(S'),而馬氏體相變影響了各部分材料損失關(guān)系。(4)對(duì)2205雙相鋼在兩種海水工況下的腐蝕磨損行為進(jìn)行研究,結(jié)果表明:2205雙相鋼在高載荷的磨損率更小,海水滑動(dòng)磨損使雙相鋼表面發(fā)生了σ相變、位錯(cuò)和晶格偏移等微觀結(jié)構(gòu)變化,從而提高了雙相鋼的耐磨性;與316L相比,2205雙相鋼具有更小的磨損率和更好的耐磨損性能。(5)利用電化學(xué)工作站對(duì)雙相鋼磨損面的電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,經(jīng)海水滑動(dòng)磨損后,2205雙相鋼的自腐蝕電位減小,電流密度增大;從電化學(xué)阻抗測(cè)試方法(EIS)也得出,雙相鋼磨損面的阻抗值減小,耐海水腐蝕性能減弱;雙相鋼經(jīng)海水滑動(dòng)磨損所產(chǎn)生的σ相,降低了鐵素體和奧氏體周邊的Cr、Mo元素,使雙相鋼更容易被海水腐蝕,點(diǎn)蝕坑也容易在這些缺陷區(qū)域形成。(6)2205雙相鋼的材料損失主要來(lái)源于純摩擦磨損材料損失,約占總損失量的80%~90%,與316L不銹鋼相比,雙相鋼各部分材料損失都比316L材料損失更小。綜上得出,2205雙相鋼在海水環(huán)境下具有更優(yōu)異的耐磨蝕性能,更適合應(yīng)用在海水腐蝕磨損環(huán)境。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.71

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