本文關(guān)鍵詞：電沉積鎢合金鍍層與基體鐵基合金的電偶腐蝕研究

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【摘要】：電沉積技術(shù)由于其能在保持基體材料原有機(jī)械性能的基礎(chǔ)上賦予基體表面優(yōu)良的物理和化學(xué)性能而在基體防護(hù)方面具有廣泛的應(yīng)用。然而,電沉積鍍層與基體之間通常存在電位差,當(dāng)表面鍍層發(fā)生破損或有局部缺陷時(shí),就容易成為腐蝕介質(zhì)穿透鍍層到達(dá)基體材料的直接通道,直接接觸的鍍層與基體在界面處就會(huì)形成腐蝕原電池,出現(xiàn)電偶腐蝕現(xiàn)象,因此研究鍍層和基體之間的電偶腐蝕,對(duì)實(shí)際運(yùn)用選材和減小腐蝕損失具有重要的研究意義。電沉積鎢合金具有高硬度、高耐磨性、高熱力學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)越的耐蝕性能,已用于油田設(shè)備的防腐耐磨,目前關(guān)于鎢合金與基體之間的電偶腐蝕研究尚未見報(bào)道,為了更好的應(yīng)用鎢合金,研究其與基體的電偶腐蝕情況非常必要。本文通過傳統(tǒng)的電偶腐蝕研究方法首次系統(tǒng)的研究了基體鐵基合金與鎢合金鍍層在3.5wt%Na Cl溶液中的電偶腐蝕行為,為鎢合金的應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)。具體工作如下:1、通過電化學(xué)測試和腐蝕失重浸泡實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究了基體鐵基合金與鍍層Ni-W-P合金在3.5 wt%Na Cl溶液中的電偶腐蝕行為及其機(jī)理。Ni-W-P合金具有比鐵基合金更優(yōu)異的耐腐蝕性,電位較正,腐蝕電流較小,鐵基合金的開路電位均負(fù)于Ni-W-P合金;當(dāng)Ni-W-P合金與鐵基基體合金構(gòu)成的電偶腐蝕對(duì)時(shí),鐵基基體合金為原電池陽極,Ni-W-P合金作為原電池陰極;所研究的鐵基基體合金由于在成分和組織結(jié)構(gòu)上的差異而表現(xiàn)為不同的電偶腐蝕行為;電偶腐蝕速率大小順序?yàn)?35Cr MoP110N80J55,其中35Cr Mo與Ni-W-P合金具有最小的電位差(△?為272 mV)和最大電偶腐蝕效應(yīng)系數(shù)(γ為1.9406),J55與Ni-W-P合金具有較大的電位差(△?為298 mV)和最小電偶腐蝕效應(yīng)系數(shù)(γ為1.2098)。2、通過電化學(xué)測試和腐蝕失重浸泡實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究了基體鐵基合金與Fe-Ni-W合金鍍層在3.5 wt%Na Cl溶液中的電偶腐蝕行為及其機(jī)理。Fe-Ni-W合金具有比鐵基合金更優(yōu)良的耐腐蝕性,電位較正,腐蝕電流較小,鐵基合金的開路電位均負(fù)于Fe-Ni-W合金。Fe-Ni-W合金與基體鐵基合金構(gòu)成電偶腐蝕對(duì)時(shí),基體鐵基合金為原電池陽極,Fe-Ni-W合金作為原電池陰極;Fe-Ni-W合金與鐵基合金構(gòu)成電偶對(duì)時(shí)由于Fe-Ni-W的結(jié)構(gòu)中形成了大量的腐蝕微電池分散了電偶腐蝕電流而使其電偶腐蝕效應(yīng)系數(shù)都較小。電偶腐蝕速率大小順序?yàn)?35Cr MoN80P110J55。3、通過電化學(xué)測試和腐蝕失重浸泡實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究了基體鐵基合金與Ni-P合金、熱處理的Fe-Ni-W和Ni-W-P合金鍍層的電偶腐蝕行為及其機(jī)理。通過熱處理的鎢合金鍍層表現(xiàn)出不同的耐蝕性能,耐蝕性能排序?yàn)?Ni-W-PFe-Ni-W化學(xué)鍍Ni-P,當(dāng)各鍍層與鐵基合金構(gòu)成電偶對(duì)時(shí),其中鐵基合金作為原電池的陽極,鍍層合金作為原電池的陰極,其鐵基合金的腐蝕速率都有所增加,但由于與之構(gòu)成電偶對(duì)的鍍層的結(jié)構(gòu)以及電位差的差異而呈現(xiàn)不同的電偶腐蝕程度,電偶腐蝕速率大小順序?yàn)?Ni PNi WP(200℃)Ni WP(500℃)Fe Ni W(600℃)。
【關(guān)鍵詞】：鎢合金 鐵基合金 電偶腐蝕 機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4;TQ153.19
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 金屬腐蝕11
• 1.2 電偶腐蝕概述11-20
• 1.2.1 電偶腐蝕的定義11-12
• 1.2.2 電偶腐蝕發(fā)生的條件12-13
• 1.2.3 電偶腐蝕發(fā)生的判據(jù)13-14
• 1.2.4 電偶腐蝕的影響因素14-16
• 1.2.5 研究電偶腐蝕的方法16-18
• 1.2.6 控制電偶腐蝕的措施18-19
• 1.2.7 電偶腐蝕的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 鎢合金鍍層概述20-22
• 1.3.1 Ni-W-P合金的組成和性能20-21
• 1.3.2 Fe-Ni-W合金的組成和性能21-22
• 1.4 本課題選題的意義和內(nèi)容22-23
• 第2章 基體鐵基合金與鍍層Ni-W-P合金的電偶腐蝕研究23-33
• 2.1 前言23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-25
• 2.2.1 儀器與試劑23-24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法24-25
• 2.3 結(jié)果和討論25-31
• 2.3.1 P110，35Cr Mo，J55，N80及Ni-W-P合金腐蝕行為研究25-27
• 2.3.2 P110，35Cr Mo，J55，N80與Ni-W-P合金電偶腐蝕研究27-30
• 2.3.3 電偶腐蝕機(jī)理研究30-31
• 2.4 小結(jié)31-33
• 第3章 基體鐵基合金與鍍層Fe-Ni-W合金的電偶腐蝕研究33-42
• 3.1 前言33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分33-35
• 3.2.1 儀器與試劑33-34
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法34-35
• 3.3 結(jié)果與討論35-41
• 3.3.1 Fe-Ni-W合金的顯微形貌和組分35
• 3.3.2 開路電位曲線35-36
• 3.3.3 動(dòng)電位極化曲線36-38
• 3.3.4 電偶腐蝕效應(yīng)系數(shù)38-39
• 3.3.5 電偶對(duì)的宏觀腐蝕形貌39-40
• 3.3.6 腐蝕模型40-41
• 3.4 小結(jié)41-42
• 第4章 基體鐵基合金與熱處理鎢合金鍍層的電偶腐蝕研究42-53
• 4.1 前言42-43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分43-44
• 4.2.1 儀器與試劑43
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法43-44
• 4.3 結(jié)果與討論44-51
• 4.3.1 開路電位曲線44-45
• 4.3.2 動(dòng)電位極化曲線45-47
• 4.3.3 電偶腐蝕研究47-50
• 4.3.4 腐蝕模型50-51
• 4.4 小結(jié)51-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-62
• 附錄A 本文作者相關(guān)論文題錄62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：714366