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宁波不锈钢精密铸造:316L不锈钢微动磨蚀过程表面钝化膜自修复行为研究

发布日期:2018-01-04 08:48:19 浏览次数:615

    改变溶液pH值及盐浓度所引起的腐蚀特性的改变并不相同。根据316L不锈钢自腐蚀电位(Ek)及点蚀电位(£b)随溶液的变化情况可知,溶液Cl浓度的改变主要影响材料点蚀性能,而溶液pH的改变则主要引起材料均匀腐蚀速度的变化。

  微动过程钝化膜自修复行为测试与分析发生在电解质溶液中的金属材料微动损伤行为,微动过程材料电化学性能的变化可以为解析材料微动损伤机理提供有力的依据。Swallw认为,材料在微动过程开路电位的变化代表了材料表面钝化膜在微动过程的周期性损伤与自修复行为,并测试了铝合金在微动过程自腐蚀电位的变化,Swallow认为该种铝合金在微动过程自修复所生成的钝化膜厚约为平衡态下材料钝化膜厚的1/5.本文借鉴Swallow的研究方法,对316L不锈钢微动过程钝化膜的自修复行为进行研究。

    用微动测试系统对材料微动过程开路电位进行定时测试,采样频率160Hz.每一循环中开路电位的最高值与最低值之差A£(A£=£kmax-£kmin)表示微动过程电位波动,A£V(£k-£kmin)代表了微动过程材料表面钝化膜自修复所生成的钝化膜厚占其平衡态下钝化膜厚的比例。£kQ为316L不锈钢在相应微动溶液体系中的自腐蚀电位,由静态动期闫建中等:316L不锈钢微动磨蚀过程表面钝化膜自修复行为研究电位极化测试测得。

  设Ad为316L不锈钢微动过程钝化膜自修复生成厚度,d为316L不锈钢自然状态表面化膜厚度,则Ad/d等价于AfV(f:kQ-£k)。根据自腐蚀电位变化测试结果,316L不镑钢微动过程表面钝化膜自修复行为如所示。图中数据用快速富利叶变换方法(FFT)处理。

  测试结果表明,316L不锈钢在不同溶液体系微动过程早期阶段都表现出一定的自钝化行为,溶液腐蚀特性不同,材料在其中的自钝化行为也有一定的差异。

    分析认为,316L不锈钢在不同溶液自钝化行为的差异与其在溶液中微动损伤发展过程,尤其是缝隙腐蚀的发生发展有密切关系。如所示,316L不锈钢在腐蚀性电解质溶液中发生微动磨蚀时,不锈钢表面在微动过程都发生了缝隙腐蚀。溶液腐蚀特性的不同,微动过程发生严重缝隙腐蚀的强度及先后顺序不同。

  当微动在不同浓度盐溶液体系进行时(去离子水除外),溶液中离子在金表面的特性吸附影响了钝化膜自修复过程的进行,随溶液盐浓度的增大,氰离子影响增大。在3.5%NCt溶液中,较高的cr含量导致材料在微动初期损伤严重,并较早在微动中心区域产生缝隙腐蚀行为((a))。但高浓度盐溶液所引起的材料表面氧化膜早期迅速破坏,使微动在短时间内产生大量微动磨屑,并在微动副间富集、积塞,在微动副间起到r第三体的隔离作用。




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