本文關鍵詞：316L、2205不銹鋼的海水腐蝕磨損行為研究

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【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,廣闊的海洋空間和豐富的海洋資源已開始步入人們的視野。海洋是一個巨大的資源寶庫,擁有豐富的生物資源、能源資源以及海洋能資源。海洋資源的開發(fā)和利用離不開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用和海洋設備發(fā)展的關鍵性問題,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。研究316L、2205不銹鋼在海水腐蝕磨損和陰極保護兩種常用海水工況下的腐蝕磨損行為,并利用XRD、金相、電化學測試和腐蝕磨損協(xié)同作用等多種測試方法,從微觀結構相變化的角度,分析海水滑動磨損對不銹鋼腐蝕磨損性能的影響。研究結果如下:(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在海水滑動磨損過程中發(fā)生了馬氏體轉變,其轉變效率約為60%以上;對兩種海水工況下的馬氏體轉變率進行對比,發(fā)現(xiàn)海水腐蝕阻礙了馬氏體的轉變。(2)采用動電位極化掃描和電化學阻抗方法研究316L微觀結構變化對腐蝕行為的影響,結果表明:馬氏體相變影響了不銹鋼表面鈍化膜的特性和穩(wěn)定性,導致了不銹鋼的耐腐蝕性能減弱;電化學阻抗(EIS)分析也得到類似的結論,且產(chǎn)生的馬氏體和未轉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)、腐蝕對磨損的協(xié)同作用(S')和磨損對腐蝕的協(xié)同作用(S'),而馬氏體相變影響了各部分材料損失關系。(4)對2205雙相鋼在兩種海水工況下的腐蝕磨損行為進行研究,結果表明:2205雙相鋼在高載荷的磨損率更小,海水滑動磨損使雙相鋼表面發(fā)生了σ相變、位錯和晶格偏移等微觀結構變化,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)利用電化學工作站對雙相鋼磨損面的電化學性能進行測試,經(jīng)海水滑動磨損后,2205雙相鋼的自腐蝕電位減小,電流密度增大;從電化學阻抗測試方法(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,更適合應用在海水腐蝕磨損環(huán)境。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.71

【參考文獻】

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本文編號：1173457