為了研究節(jié)鎳型含稀土雙相不銹鋼在中性氯化物溶液中的點蝕行為,采用陽極極化曲線、交流阻抗、掃描電鏡（SEM）及X射線能譜儀（EDS）等方法研究了微量稀土元素對23Cr型雙相不銹鋼耐點蝕性能的影響。研究結(jié)果表明,加稀土后,23Cr型雙相不銹鋼在1.0 mol/L Na Cl溶液中的點蝕電位及鈍化能力明顯提高,稀土含量為0.028%的實驗鋼耐點蝕能力最強,稀土能提高23Cr型雙相不銹鋼的耐點蝕性能;硫化物夾雜是23Cr型雙相不銹鋼的主要點蝕誘發(fā)源;合適的稀土含量可以有效的凈化鋼液,變質(zhì)長條硫化物夾雜為球狀稀土夾雜;稀土夾雜彌散分布在鋼中,且相互獨立,不形成腐蝕的活性通道,抑制了23Cr型雙相不銹鋼點蝕的發(fā)生。 

【文章來源】：稀土. 2017,38(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

實驗合金在1．0mol/LNaCl溶液中的極化曲線

第3期劉曉等:節(jié)鎳含稀土23Cr型雙相不銹鋼點蝕性能研究稀土含量為0.028%的3號合金的點蝕電位為1622mV，2號合金的為605mV，1號合金的為206mV，而未加稀土的0號合金的則為－290mV，3號合金的點蝕電位明顯高于其他實驗合金，3號合金的點蝕電位最高，說明適量稀土元素能有效提高DSS2304的耐點蝕性能。2．2交流阻抗測試圖2為實驗測得的DSS2304的電化學交流阻抗譜Nyquist圖。從圖中可以看到，不同稀土含量實驗合金的交流阻抗譜形狀沒有發(fā)生太大變化，全都呈現(xiàn)高頻容抗的特征。容抗弧的大小與鈍化膜的致密度密切相關［12］，容抗弧越大，鈍化膜的致密度越大。從圖2中很清晰地看到，加稀土元素的實驗合金的容抗弧較大，尤其是3號合金，遠遠大于未加稀土的0號合金的。3號合金的鈍化膜致密度較大，其耐點蝕能力也遠遠強于0號合金。加入稀土后的實驗鋼的容抗弧半徑都大于0號合金的，說明加稀土元素的實驗合金抗點蝕能力要明顯大于未加稀土合金，這與極化曲線測試的結(jié)果是一致的。圖2實驗合金在1．0mol/LNaCl溶液中的Nyquist圖Fig.2Nyquistdiagramsobtainedin1．0mol/LNaClsolutionfortestedalloys根據(jù)實驗合金的交流阻抗譜及合金在溶液中的腐蝕電化學特征，可擬合出與之相對應的等效電路圖，用模型Ｒ(QＲ)表示，如圖3所示。如圖3所示，Ｒs代表溶液電阻，CPE是橫向角元，Ｒf表示鈍化膜電阻，代表生成的Cr2O3鈍化膜的電阻。電容元件采用恒相角元(CPE)代替時，可定義為:ZCPE=(jw)－n/Yo(1)式中:ZCPE和Yo分別為CPE的阻抗和導納;ω是角頻率;j=－11/2;n為常數(shù)，在0～1之間，表示彌散效應的程度。當n=1時，為理想電容;n=0時，為純電阻;n=－1時，為電感;n=0.5時，為Warburg阻抗［13］。圖3

楹轄鸕?容抗弧較大，尤其是3號合金，遠遠大于未加稀土的0號合金的。3號合金的鈍化膜致密度較大，其耐點蝕能力也遠遠強于0號合金。加入稀土后的實驗鋼的容抗弧半徑都大于0號合金的，說明加稀土元素的實驗合金抗點蝕能力要明顯大于未加稀土合金，這與極化曲線測試的結(jié)果是一致的。圖2實驗合金在1．0mol/LNaCl溶液中的Nyquist圖Fig.2Nyquistdiagramsobtainedin1．0mol/LNaClsolutionfortestedalloys根據(jù)實驗合金的交流阻抗譜及合金在溶液中的腐蝕電化學特征，可擬合出與之相對應的等效電路圖，用模型Ｒ(QＲ)表示，如圖3所示。如圖3所示，Ｒs代表溶液電阻，CPE是橫向角元，Ｒf表示鈍化膜電阻，代表生成的Cr2O3鈍化膜的電阻。電容元件采用恒相角元(CPE)代替時，可定義為:ZCPE=(jw)－n/Yo(1)式中:ZCPE和Yo分別為CPE的阻抗和導納;ω是角頻率;j=－11/2;n為常數(shù)，在0～1之間，表示彌散效應的程度。當n=1時，為理想電容;n=0時，為純電阻;n=－1時，為電感;n=0.5時，為Warburg阻抗［13］。圖3實驗合金交流阻抗的等效電路圖Fig.3EquivalentcircuittofittheEISdataforthetestedalloys表2為等效電路中得到的實驗鋼各參數(shù)的數(shù)值。從表2中可以看到，實驗合金CPE的參數(shù)n數(shù)值在0.893～0.908之間，說明實驗合金的表面都生成了一層鈍化膜［14］。其中，加稀土后實驗合金的鈍化膜電阻Ｒf比未加稀土的0號的大兩個數(shù)量級，且稀土含量越大，Ｒf值越大。實驗合金的鈍化膜電阻隨稀土含量的升高而變大，表明本實驗范圍內(nèi)，稀土含量越高，合金的鈍化能力越強，其抗點蝕能力也就越強，這與極化曲線的測試結(jié)果相一致。表明實驗合金中加入稀土元素后能提高合金表面的鈍化能力，增強了合金的抗?

【參考文獻】：
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