304不銹鋼在3.5％nacl溶液中點蝕過程的電化學研究

1、學校代碼：10406分類號：TG174.3學號：140108050220南昌航空大學南昌航空大學碩士學位論文（學位研究生）304304不銹鋼在不銹鋼在3.5%3.5%NaClNaCl溶液中點蝕過程的溶液中點蝕過程的電化學研究電化學研究碩士研究生：艾瑩珺導師：杜楠教授申請學位級別：碩士學科、專業(yè)：材料學所在單位：材料科學與工程學院答辯日期：2016年6月授予學位單位：南昌航空大學I摘要304不銹鋼具有良好的機械性能、加工性能及耐蝕性，被廣

2、泛應(yīng)用于石油化工、航空航天等領(lǐng)域，但在侵蝕性環(huán)境中容易發(fā)生點蝕。本文綜合運用恒電位極化法、動電位極化法以及交流阻抗技術(shù)研究了溫度、溶解氧對304不銹鋼亞穩(wěn)蝕孔萌生及電化學行為特征的影響；同時采用動電位電化學阻抗譜、三維視頻顯微鏡等方法研究了溫度、溶解氧對304不銹鋼亞穩(wěn)向穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變初期幾何特征的影響；并利用紫外光分光光度法測得了蝕孔內(nèi)鐵離子的物質(zhì)的量濃度，以下是主要研究結(jié)果：亞穩(wěn)蝕孔萌生階段，隨著溫度由20℃升高至40℃，亞穩(wěn)蝕孔萌生期變

3、短，單位時間形核數(shù)目增多，平均峰值電流和亞穩(wěn)蝕孔壽命增大。外加陽極過電位為0.45V，恒電位下極化1000s，溶解氧含量分別為5.05mgL、9.78mgL、14.96mgL和20.16mgL的溶液中304不銹鋼亞穩(wěn)態(tài)蝕孔的形核數(shù)目分別為8、12、34和72；平均峰值電流分別是0.323A、0.336A、0.574A和0.886A；亞穩(wěn)蝕孔壽命分別是5.27s、4.98s、3.08s和2.64s。不同溶解氧含量條件下亞穩(wěn)態(tài)蝕孔的發(fā)展速度

4、k均呈現(xiàn)出先緩慢地增加，在達到某一時間（亞穩(wěn)態(tài)蝕孔發(fā)生再鈍化前的1~2s）時迅速增大，且隨著溶解氧含量的升高k值逐漸增加，即k20.16＞k14.96＞k9.78＞k5.05。動電位極化曲線結(jié)果表明，溶解氧含量升高304不銹鋼的Ecr正移，Icr增大，鈍化膜修復能力增強，Eb降低，耐點蝕性能減弱。而溶解氧含量升高Rct不斷減小，Rf逐漸增大則說明O2的增加既加速了腐蝕過程又有利于鈍化膜修復。亞穩(wěn)向穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變的初期過程中，經(jīng)0.15VvsS

5、CE恒電位極化后，單個蝕孔的點蝕電流、蝕孔體積、蝕孔口徑和孔深的增長速率均隨溫度的升高而增加；同一溫度下蝕孔口徑和孔深的增長速率隨時間的延長略微減緩。蝕孔表面具有不完整的花邊蓋，蓋板完整程度隨溫度升高而降低。不同溶解氧含量的3.5%NaCl水溶液中陽極過電位為0.45V，304不銹鋼單個穩(wěn)態(tài)蝕孔生長電流和時間的關(guān)系滿足線性方程I=ktb，且k值隨氧含量的升高而增大。穩(wěn)態(tài)蝕孔口徑在經(jīng)歷一段時間快速生長后，生長速率會降低；蝕孔開始生長的30