哈氏合金在高氯介質(zhì)中的點蝕敏感性研究
發(fā)布時間:2017-04-08 18:14
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【摘要】:在化工生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化的過程中,設備運行周期不斷增加,對設備材料的耐腐蝕性能要求也在不斷的提高。化工生產(chǎn)設備壽命的長短將直接影響化工生產(chǎn)的安全,正確選用并加工耐蝕材料就成了控制腐蝕的重要方式。哈氏合金是一種高級鎳基合金,在許多腐蝕性較強的介質(zhì)下耐蝕性能優(yōu)異,現(xiàn)已逐步取代部分常用不銹鋼成為化工設備制造中首選的材料之一。利用哈氏合金作為耐蝕材料對于化工企業(yè)延長設備運行周期,提高設備使用壽命從而降低生產(chǎn)成本十分有利。但在化工生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)設備體系內(nèi)的介質(zhì)成分較為復雜,存在較多不同的化學成分,在這些復雜的介質(zhì)中的材料處在不同的環(huán)境中,材料的耐蝕性受到了不同的考驗。本文針對煤化工企業(yè)設備系統(tǒng)內(nèi)氣化爐灰水槽內(nèi)特殊的高氯介質(zhì)進行模擬,對哈氏合金C-276在不同pH值、不同Cl-濃度及不同溫度的模擬介質(zhì)中的點蝕敏感性變化規(guī)律進行研究,利用浸泡實驗考察哈氏合金在模擬設備內(nèi)介質(zhì)中的腐蝕形貌、最大點蝕深度及點蝕密度。同時采用電化學方法(包括動電位掃描極化曲線法、恒電位極化法、交流阻抗法等測試手段),探究了模擬介質(zhì)中的Cl-濃度,pH值及溫度對于點蝕行為的影響規(guī)律。應用金相顯微鏡,掃描電鏡對材料的腐蝕形貌進行分析,對電化學實驗結(jié)論進行佐證。主要研究內(nèi)容及結(jié)論有:隨著的pH的升高,哈氏合金C-276材料表面的點蝕密度、孔徑、深度均有明顯降低,證明pH的升高有利于降低哈氏合金C-276的點蝕敏感性。隨著模擬介質(zhì)中pH的升高,哈氏合金C-276的點蝕擊穿電位Eb提高,電流密度Iss隨之不斷降低,電化學阻抗譜均有明顯的容抗弧特征,阻抗呈持續(xù)增大,鈍化膜的穩(wěn)定性增強。Mott-Schttky曲線表明,隨著模擬介質(zhì)體系內(nèi)pH的增大,在金屬材料的鈍化膜的施主密度ND降低,鈍化膜內(nèi)空位密度降低,與浸泡實驗點蝕密度規(guī)律一致。證明隨pH的升高,哈氏合金C-276在模擬介質(zhì)里的點蝕敏感性降低。隨著的C1-濃度的增加,哈氏合金C-276材料表面的點蝕密度、孔徑、深度均有明顯增加,證明了Cl-濃度的增加會提高哈氏合金C-276的點蝕敏感性。隨著模擬工業(yè)高氯介質(zhì)中Cl-濃度的增加,哈氏合金C-276在介質(zhì)中的點蝕擊穿電位Eb降低,電流密度Iss也隨之不斷增大,阻抗呈持續(xù)減小的趨勢,鈍化膜穩(wěn)定性不斷下降。Mott-Schttky曲線表明,隨著高氯介質(zhì)體系內(nèi)C1-濃度的增加,在金屬材料的鈍化膜的施主密度ND增大,鈍化膜內(nèi)空位密度提高,與浸泡實驗點蝕密度規(guī)律一致。隨著的Cl-濃度的增加,哈氏合金C-276在模擬介質(zhì)里的點蝕敏感性提高。隨著模擬介質(zhì)中溫度的增大,哈氏合金C-276材料表面的點蝕密度、孔徑均稍有增加,哈氏合金C-276的點蝕電位Eb略有降低,證明了溫度的增大會提高哈氏合金C-276在高氯介質(zhì)中的點蝕敏感性。
【關鍵詞】:哈氏合金 點蝕 氯離子 pH 溫度
【學位授予單位】:北京化工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG146.15;TG172
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-15
- 第一章 緒論15-23
- 1.1 研究的目的及意義15-16
- 1.2 點蝕的研究概述16-21
- 1.2.1 點蝕的萌生與發(fā)展機理16-17
- 1.2.2 點蝕的影響因素17-19
- 1.2.3 點蝕的主要研究方法19-21
- 1.3 哈氏合金研究進展21-23
- 第二章 實驗方法23-27
- 2.1 實驗材料23-24
- 2.1.1 浸泡實驗試樣23-24
- 2.1.2 電化學實驗試樣24
- 2.2 模擬介質(zhì)成分24-25
- 2.3 實驗測試方法25-27
- 2.3.1 浸泡實驗25
- 2.3.2 電化學實驗25-26
- 2.3.3 微觀分析26-27
- 第三章 pH對哈氏合金C-276點蝕敏感性的影響27-45
- 3.1 浸泡測試27-32
- 3.1.1 pH對點蝕深度的影響27-28
- 3.1.2 pH對點蝕密度的影響28-30
- 3.1.3 pH對表面形貌的影響30-32
- 3.2 電化學測試32-43
- 3.2.1 pH對極化行為的影響32-37
- 3.2.3 pH對恒電位極化的影響37-39
- 3.2.4 pH對交流阻抗的影響39-41
- 3.2.5 pH對M-S曲線的影響41-43
- 3.3 本章總結(jié)43-45
- 第四章 Cl~-濃度對哈氏合金C-276點蝕敏感性的影響45-63
- 4.1 浸泡測試45-50
- 4.1.1 Cl~-濃度對點蝕深度的影響45-47
- 4.1.2 Cl~-濃度對點蝕密度的影響47-48
- 4.1.3 Cl~-濃度對表面形貌的影響48-50
- 4.2 電化學測試50-62
- 4.2.1 Cl~-濃度對極化行為的影響50-55
- 4.2.2 Cl~-濃度對恒電位極化的影響55-57
- 4.2.3 Cl~-濃度對交流阻抗的影響57-60
- 4.2.4 Cl~-濃度對M-S曲線的影響60-62
- 4.3 本章總結(jié)62-63
- 第五章 溫度對哈氏合金C-276點蝕敏感性的影響63-73
- 5.1 浸泡測試63-66
- 5.1.1 溫度對點蝕密度的影響63-64
- 5.1.2 溫度對表面形貌的影響64-66
- 5.2 電化學測試66-71
- 5.3 本章總結(jié)71-73
- 第六章 結(jié)論73-75
- 參考文獻75-79
- 致謝79-80
- 研究成果及發(fā)表的學術論文80-81
- 作者和導師簡介81-82
- 附件82-83
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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4 唐聿明;牛r
本文編號:293402
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