本文關鍵詞：低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的研究

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【摘要】：奧氏體不銹鋼因其具有良好的綜合性能被應用在各個工業(yè)領域中，占不銹鋼總產量的70%左右。其中低鎳鉻錳氮不銹鋼因其具有價格優(yōu)勢已成為當今研究和使用的趨勢。但是，奧氏體不銹鋼在一定溫度范圍內加熱或使用時會發(fā)生敏化反應，從而造成晶間腐蝕行為的發(fā)生，如何改善不銹鋼的晶間腐蝕已成為重要的研究趨勢。在以往的研究中，稀土在不銹鋼中可以起到凈化鋼材、微合金化、變性夾雜物、改善組織等作用，因此，研究稀土對低鎳奧氏體不銹鋼耐蝕性的作用具有重要的意義。 本文以低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼為研究對象，采用熱酸浸泡實驗、交流阻抗法（EIS）、電化學動電位再活化法（EPR）來研究不同稀土添加量、不同稀土（La和Ce）、不同熱處理制度對低鎳奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的影響規(guī)律。 將不含稀土試樣加熱到650℃保溫2小時后進行空冷，使其處于敏化狀態(tài)，然后使用掃描電鏡（SEM）對研究試樣進行析出物觀察和分析，并與未經過敏化處理的試樣進行比較。實驗得出，經敏化處理的試樣晶界處出現(xiàn)大量形狀不規(guī)則的析出物，經能譜檢測得知其為鉻和鐵的化合物。比較析出物和其周圍Cr含量可知，晶界處析出物中的鉻元素含量高出晶粒內部7～8個百分點，同時高出析出物附近區(qū)域10幾個百分點，，說明晶界處有鉻的化合物析出，使晶界附近形成了狹長的貧鉻區(qū)，從而引起晶間腐蝕發(fā)生。 采用Cu-CuSO4-16%H2SO4溶液煮沸法和電化學腐蝕法（腐蝕溶液為0.5mol／LH2SO4+0.01mol／L KSCN）來檢測，實驗得出，當敏化溫度在550℃～750℃范圍內，敏化度隨著溫度的升高而上升；故在生產使用過程中，奧氏體應避免出現(xiàn)在這個溫度區(qū)間內，以防止晶間腐蝕行為的發(fā)生。當敏化溫度達到950℃時，試樣無敏化趨勢；當敏化溫度為650℃保溫0.5～12小時，敏化度隨保溫時間的延長而上升。 本實驗中，稀土La含量為0.0049%時，抗晶間腐蝕能力最強；稀土Ce含量為0.053%時，抗晶間腐蝕能力最強；兩種稀土添加過量時，產生的稀土夾雜物也隨之增加，并在晶界處析出，降低奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕性能。另外，相同含量的La和Ce，抗晶間腐蝕能力La略強。
【關鍵詞】：低鎳奧氏體不銹鋼 敏化處理 晶間腐蝕 鑭 鈰
【學位授予單位】：內蒙古科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.71
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 文獻綜述9-26
• 1.1 奧氏體不銹鋼9-11
• 1.1.1 奧氏體不銹鋼的分類9-10
• 1.1.2 奧氏體不銹鋼的應用和發(fā)展10-11
• 1.2 不銹鋼常見的腐蝕類型11-14
• 1.2.1 均勻腐蝕11-12
• 1.2.2 晶間腐蝕12
• 1.2.3 點腐蝕12-13
• 1.2.4 縫隙腐蝕13
• 1.2.5 應力腐蝕13
• 1.2.6 其他腐蝕13-14
• 1.3 稀土在鋼中的作用及研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 稀土在不銹鋼中的作用14
• 1.3.2 稀土對鋼的耐腐蝕性影響及研究14-15
• 1.3.3 稀土對鋼組織影響的研究15-16
• 1.3.4 稀土對鋼機械性能影響的研究16-17
• 1.4 不銹鋼晶界腐蝕的研究17-24
• 1.4.1 晶間腐蝕的原因分析17-19
• 1.4.2 影響晶間腐蝕的因素19-21
• 1.4.3 晶間腐蝕評價方法21-24
• 1.5 選題的背景、目的和意義24-26
• 1.5.1 選題的背景和意義24-25
• 1.5.2 研究的目的25-26
• 2 研究方案及試驗過程26-33
• 2.1 試驗技術路線26
• 2.2 試驗鋼的制備26-30
• 2.2.1 試驗鋼的冶煉與鍛造26-28
• 2.2.2 試驗鋼的固溶處理與成分檢測28-29
• 2.2.3 試驗鋼的敏化處理29-30
• 2.3 晶間腐蝕試驗30-33
• 2.3.1 熱酸浸泡腐蝕試驗30-31
• 2.3.2 電化學腐蝕試驗31
• 2.3.3 微觀組織觀察31-33
• 3 低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼敏化處理后析出物的觀察33-38
• 3.1 敏化處理后晶界及析出物的觀察分析33-36
• 3.2 稀土對不銹鋼敏化后析出物的影響36-37
• 3.3 本章小結37-38
• 4 熱處理工藝對低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕行為的影響38-45
• 4.1 不同熱處理試樣 DL-EPR 實驗分析38-41
• 4.2 不同處理試樣 EIS 特征分析41-44
• 4.3 本章小結44-45
• 5 稀土對低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕行為的影響45-60
• 5.1 稀土元素 Ce 對低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕行為的影響45-51
• 5.1.1 不同 Ce 含量試樣熱酸浸泡實驗分析45-47
• 5.1.2 不同 Ce 含量試樣電化學動電位再活化法(簡稱 EPR 法)試驗分析47-51
• 5.2 稀土元素 La 對低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕行為的影響51-56
• 5.2.1 不同 La 含量熱酸浸泡實驗分析51-53
• 5.2.2 電化學動電位再活化法（簡稱 EPR 法）53-56
• 5.3 兩種稀土元素的作用比較56-58
• 5.4 稀土元素提高低鎳奧氏體不銹鋼抗晶間腐蝕能力機理分析58-59
• 5.5 本章結論59-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-65
• 在學研究成果65-66
• 致謝66

【參考文獻】

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本文編號：973612