不銹鋼點(diǎn)蝕行為的顯微顯色及電化學(xué)方法研究.pdf

1、點(diǎn)蝕作為不銹鋼重要的失效形式之一受到廣泛關(guān)注，不銹鋼抗點(diǎn)蝕評(píng)價(jià)測(cè)試包括浸泡法和電化學(xué)測(cè)試方法，傳統(tǒng)浸泡法精度與簡(jiǎn)捷度差，大都只能進(jìn)行簡(jiǎn)單定性的點(diǎn)蝕測(cè)試，為克服此弊端，本文提出了顯微顯色法，結(jié)合動(dòng)電位線性掃描、電化學(xué)阻抗譜、電化學(xué)噪聲等技術(shù)，以及開爾文探針研究并評(píng)價(jià)了不同表面粗糙度不銹鋼的點(diǎn)蝕行為，并對(duì)用10％硝酸鈍化不同粗糙度不銹鋼的點(diǎn)蝕行為進(jìn)行了研究，所得結(jié)果對(duì)于理解不銹鋼點(diǎn)蝕機(jī)理有重要指導(dǎo)作用，主要研究結(jié)果如下：
　　通過動(dòng)電

2、位線性掃描、電化學(xué)阻抗譜和電化學(xué)噪聲等方法研究了不同粗糙度304不銹鋼電極在3%NaCl溶液中的早期點(diǎn)蝕行為，發(fā)現(xiàn)隨著不銹鋼電極表面粗糙度從0.25μm降低至0.1μm，304不銹鋼自腐蝕電位從-0.40 V上升到-0.29 V，點(diǎn)蝕電位從-0.34 V升高到-0.17 V；電荷轉(zhuǎn)移電阻從0.32 kΩ上升到12.14 kΩ，噪聲電阻由6.47×104Ω上升到3.94×105Ω，電位標(biāo)準(zhǔn)偏差從3.59×10-3 V減小到1.54×10-

3、4 V，電流標(biāo)準(zhǔn)偏差從5.55×10-8 A減小到5.76×10-9 A；粗糙度0.25μm的電極在阻抗譜低頻區(qū)出現(xiàn)45°擴(kuò)散尾，表明表面開始發(fā)生擴(kuò)散過程。分析認(rèn)為試樣表面與粗糙的不銹鋼表面相比，在光滑的不銹鋼表面上亞穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)的產(chǎn)生與生長(zhǎng)更加難以進(jìn)行。
　　采用顯微顯色法研究了304和316不銹鋼在3%NaCl溶液中的早期點(diǎn)蝕行為，發(fā)現(xiàn)顯微顯色法可以對(duì)不銹鋼表面全場(chǎng)早期蝕點(diǎn)進(jìn)行靈敏的檢測(cè)，采用三維視頻顯微鏡在放大2100倍時(shí)可以檢

4、測(cè)到口徑為幾個(gè)μm的蝕孔，三維軟件擬合計(jì)算這些蝕孔體積不到10μm3；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著不銹鋼表面粗糙度從0.25μm降低至0.1μm，304不銹鋼點(diǎn)藍(lán)點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間從345 s上升到13636 s，316不銹鋼藍(lán)點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間從616 s上升到16263 s，并且藍(lán)點(diǎn)出現(xiàn)數(shù)量呈下降趨勢(shì)。采用開爾文探針技術(shù)研究304不銹鋼表面粗糙度與功函數(shù)的關(guān)系，結(jié)果表明隨表面粗糙度增大不銹鋼電子功函數(shù)升高。
　　采用動(dòng)電位掃描等電化學(xué)方法研究了不同表面粗糙度

5、304不銹鋼硝酸鈍化后鈍化膜的耐腐性，當(dāng)不銹鋼電極表面粗糙度從0.25μm降低至0.1μm，鈍化不銹鋼自腐蝕電位從-0.35 V上升到-0.30 V，點(diǎn)蝕電位從-0.08 V上升到0.02 V；交流阻抗測(cè)試中電荷轉(zhuǎn)移電阻從6.51 kΩ上升到19.17 kΩ；噪聲測(cè)試其σV從6.95×10-3v減小到2.14×10-3v，σI變化從4.37×10-8 A減小到5.61×10-10 A，Rn則從1.59×105Ω增大到3.81×106Ω；