本文關(guān)鍵詞：應(yīng)力作用下緩蝕離子與氯離子競(jìng)爭(zhēng)吸附對(duì)小孔腐蝕的影響

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【摘要】：小孔腐蝕是一種難以察覺并且破壞性較大的一種腐蝕形態(tài),而侵蝕性Cl_離子對(duì)金屬材料表面保護(hù)膜的破壞是孔蝕發(fā)生的主要原因。盡管添加緩蝕劑可以緩解孔蝕的發(fā)生,但目前很多鋼材在服役過程中會(huì)長(zhǎng)期受到應(yīng)力的影響,因此研究在應(yīng)力作用的前提下緩蝕性陰離子與Cl-離子競(jìng)爭(zhēng)吸附對(duì)小孔腐蝕的影響具有著重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文利用慢速動(dòng)電位極化法研究了應(yīng)力對(duì)304不銹鋼在含有兩種不同緩蝕性陰離子(HC03-和葡萄糖酸根)的NaCl溶液中孔蝕電位Eb的影響；通過慢速動(dòng)電位極化法探究了不同應(yīng)變程度對(duì)Q235碳鋼在含HC03-的NaCl溶液中孔蝕電位Eb的影響；不同Cl-離子濃度對(duì)加與不加8%應(yīng)變Q235碳鋼在含HC03-的NaCl溶液中Eb的影響；統(tǒng)計(jì)分析了在應(yīng)力作用下碳鋼亞穩(wěn)態(tài)小孔的形核、壽命以及孔徑的變化；利用EIS、XPS、恒電位階躍測(cè)試研究了應(yīng)力對(duì)鈍化膜的穩(wěn)定性和鈍化速率的影響。所得主要結(jié)論如下：(1)在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl溶液中,8%應(yīng)變作用使304不銹鋼的孔蝕電位Eb降低。0.3 mol L-1 NaHCO3和600 ppm D-葡萄糖酸鈉對(duì)304不銹鋼在3.5%NaCl溶液中均起到了緩解孔蝕的作用,但應(yīng)力作用使不銹鋼在含HC03-的體系中的Eb升高,而在含葡萄糖酸根的體系中的Eb降低。(2)在含0.2mol L-1 HCO3-的0.01 mol L-1 NaCl溶液中,8%應(yīng)變作用使Q235碳鋼的孔蝕電位Eb升高。應(yīng)力使碳鋼Eb升高的影響因素有應(yīng)力大小和[HCO3']/[Cl-]值：Q235碳鋼的Eb隨應(yīng)變的增加而逐漸降低：HC03-濃度為0.2 mol L-1時(shí),當(dāng)Cl-濃度由0.01 mol L-1逐漸增加至0.1 mol L-1,8%應(yīng)變作用下的Q235碳鋼的Eb高于0應(yīng)變的試樣的差別越來越不明顯。(3)在含0.2 mol L-1 HCO3-的0.01 mol L-1 NaCl溶液體系中,Q235碳鋼在受到8%應(yīng)變作用后,其亞穩(wěn)態(tài)小孔形核更早,在較低電位下的形核率更高,亞穩(wěn)態(tài)小孔在各個(gè)電位區(qū)間的平均壽命變短,亞穩(wěn)孔形核以后較難生長(zhǎng)為較大孔徑的孔。(4)8%應(yīng)變作用能對(duì)Q235碳鋼在含0.2 mol L-1 HCO3-的0.01mol L-1 NaCl溶液體系中形成的鈍化膜穩(wěn)定性和鈍化速度產(chǎn)生影響。應(yīng)變后試樣表面鈍化膜的阻抗值低,其電荷轉(zhuǎn)移電阻變小,膜中Fe3+/Fe2+值降低,說明應(yīng)變后所形成的鈍化膜更不穩(wěn)定。然而,應(yīng)變后鈍化膜中FeCO3含量增加,說明有更多的HCO3-吸附并參與鈍化,而且應(yīng)變使鈍化速度加快,在相同時(shí)間內(nèi)有更多的Fe溶解為Fe2+參與鈍化。因此,8%應(yīng)變使Q235碳鋼在該溶液體系中Eb升高,是鈍化速度加快、吸附更多HCO3-及鈍化膜穩(wěn)定性變差多種作用綜合起來的結(jié)果,在鈍化速度加快和吸附更多HCO3-的影響下,Cl-的有害作用得到抑制。
【關(guān)鍵詞】：碳鋼 不銹鋼 孔蝕 亞穩(wěn)態(tài)孔蝕 應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 緒論15-31
• 1.1 孔蝕15-18
• 1.1.1 金屬的鈍化15-16
• 1.1.2 鈍化金屬的孔蝕16-17
• 1.1.3 鈍化金屬的亞穩(wěn)態(tài)孔蝕17-18
• 1.2 應(yīng)力對(duì)金屬腐蝕的影響18-22
• 1.2.1 應(yīng)力對(duì)金屬材料微觀結(jié)構(gòu)的影響18-19
• 1.2.2 應(yīng)力對(duì)金屬材料表面鈍化膜的影響19-20
• 1.2.3 應(yīng)力對(duì)金屬材料小孔腐蝕的影響20-22
• 1.3 金屬鈍化和孔蝕的研究方法22-29
• 1.3.1 動(dòng)電位極化法22-24
• 1.3.2 恒電位極化法24-25
• 1.3.3 電化學(xué)阻抗譜法25-28
• 1.3.4 Mott-Schottky曲線法28
• 1.3.5 電化學(xué)噪聲法28
• 1.3.6 其他分析方法28-29
• 1.4 本課題的研究意義及研究?jī)?nèi)容29-31
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法31-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)溶液31-32
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料31-32
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)溶液32
• 2.2 試樣的制備32
• 2.3 測(cè)試方法32-34
• 2.3.1 慢速動(dòng)電位極化測(cè)試33
• 2.3.2 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試33-34
• 2.3.3 X射線光電子能譜分析34
• 2.4 數(shù)據(jù)處理34-35
• 第三章 應(yīng)變對(duì)不銹鋼和碳鋼孔蝕行為的影響35-49
• 3.1 應(yīng)變對(duì)304不銹鋼在純NaCl溶液中孔蝕行為的影響35-36
• 3.2 應(yīng)變對(duì)不銹鋼在含HCO_3~-的NaCl溶液中孔蝕行為的影響36-38
• 3.3 應(yīng)變對(duì)不銹鋼在含D-葡萄糖酸鈉的NaCl溶液中孔蝕行為的影響38-40
• 3.4 不同應(yīng)變對(duì)Q235碳鋼在含HCO_3~-的NaCl溶液中孔蝕行為的影響40-44
• 3.5 不同Cl~-濃度對(duì)應(yīng)變碳鋼在含HCO_3~-的NaCl溶液中孔蝕行為的影響44-47
• 3.6 本章小結(jié)47-49
• 第四章 應(yīng)變對(duì)碳鋼在NaHCO_3+NaCl溶液中亞穩(wěn)態(tài)孔蝕的影響.49-57
• 4.1 應(yīng)變對(duì)Q235碳鋼E_m和E_b的影響49-51
• 4.2 應(yīng)變對(duì)Q235碳鋼亞穩(wěn)態(tài)小孔形核率的影響51-53
• 4.3 應(yīng)變對(duì)Q235碳鋼亞穩(wěn)態(tài)小孔壽命的影響53-54
• 4.4 應(yīng)變對(duì)Q235碳鋼亞穩(wěn)態(tài)小孔孔徑的影響54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 應(yīng)變對(duì)碳鋼在NaHCO_3+NaCl溶液中鈍化的影響57-71
• 5.1 應(yīng)變前后的Q235碳鋼的EIS分析57-61
• 5.2 應(yīng)變前后的Q235碳鋼鈍化膜層的XPS分析61-64
• 5.3 應(yīng)變對(duì)Q235碳鋼恒電位階躍實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響64-66
• 5.4 8%應(yīng)變Q235碳鋼在卸載后的動(dòng)電位極化結(jié)果66-69
• 5.5 本章小結(jié)69-71
• 第六章 總結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79-80
• 研究成果及已發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-81
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介81-82
• 附件82-83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號(hào)：1017820