本文關(guān)鍵詞：不銹鋼用鐵基犧牲陽極的電化學(xué)性能研究

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【摘要】：金屬腐蝕可以顯著影響工業(yè)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),尤其是對處在特殊環(huán)境如海洋中的工業(yè)設(shè)備,在這些環(huán)境中雖然使用大量的不銹鋼材料進(jìn)行防腐蝕,但腐蝕仍然不斷發(fā)生,因此研究易腐蝕環(huán)境中金屬的防護(hù)措施具有重要的意義。犧牲陽極法是一種廣泛應(yīng)用的金屬部件防腐蝕方法,鐵基犧牲陽極與不銹鋼之間有合適的電位差,且電流效率高,是一種應(yīng)用前景廣泛的犧牲陽極材料。本文通過循環(huán)伏安曲線、極化曲線和恒電流極化法研究了20CrMn、20CrMo、20CrMnTi和40CrMo幾種鐵基犧牲陽極的極化性能;通過對犧牲陽極溶解過程的觀察,分析了犧牲陽極的溶解機(jī)理;利用恒電流法和自放電法研究了鐵基犧牲陽極對310S和F166不銹鋼的陰極保護(hù)效果。主要結(jié)論如下:開路電位測試結(jié)果表明20CrMnTi犧牲陽極的開路電位穩(wěn)定;循環(huán)伏安和陽極極化測試結(jié)果表明在相同的極化電位下,20CrMnTi犧牲陽極的電流密度最低;恒電流極化法實驗結(jié)果表明在電流的極化作用下,20CrMnTi犧牲陽極的工作電位最負(fù)、極化電阻最大。20CrMnTi犧牲陽極的極化率最低,理論上具有最優(yōu)良的犧牲陽極性能。通過觀察恒電流極化實驗中犧牲陽極在不同時間的溶解形貌發(fā)現(xiàn)溶液中溶解的氧離子首先在富Cr區(qū)域與基體反應(yīng),生成環(huán)狀的鉻鐵羥基氧化物。隨著腐蝕過程的進(jìn)行,逐漸形成局域性的腐蝕產(chǎn)物。局域性腐蝕產(chǎn)物又逐漸覆蓋基底表面,形成均勻致密的腐蝕產(chǎn)物層。隨著腐蝕程度的繼續(xù)加深,腐蝕產(chǎn)物部分脫落,暴露出新的基底,腐蝕過程被加速,如此往復(fù)進(jìn)行。最終在犧牲陽極表面形成獨立的塊狀腐蝕產(chǎn)物。在310S不銹鋼的陰極保護(hù)實驗中,四種鐵基犧牲陽極的工作電流處于較高的狀態(tài),不存在鈍化現(xiàn)象。恒電流實驗和自放電實驗表明20CrMnTi犧牲陽極的工作電位穩(wěn)定性最好,表面的腐蝕產(chǎn)物均勻且致密,且電流效率高于90%,表現(xiàn)出優(yōu)良的犧牲陽極特性。與未施加陰極保護(hù)相比,鐵基犧牲陽極保護(hù)的310S不銹鋼表面蝕坑數(shù)量和氧化物含量明顯降低。由于犧牲陽極與F166不銹鋼之間的電位差低于300mV,犧牲陽極保護(hù)下對F166不銹鋼的陰極保護(hù)效果不明顯。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.41

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1146309