張旭昀 鄭冰潔 蘆?？?王 勇

(1.東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院；2.蘭州蘭石重型裝備股份有限公司)

張旭昀1鄭冰潔1蘆?？?王 勇1

(1.東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院；2.蘭州蘭石重型裝備股份有限公司)

高氮鋼 循環(huán)極化 滯回環(huán)面積 點(diǎn)蝕

1 實(shí)驗(yàn)方法

在CorrTest CS350電化學(xué)工作站上進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，采用三電極電解池，以鉑電極作為輔助電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極。電化學(xué)試樣為課題組制備的切割成的一個(gè)面積為1cm2的高氮鋼試樣，具體成分見表1。其余部分用導(dǎo)線通過焊錫焊接后，利用牙托粉和牙托水封裝。測(cè)試時(shí)，封裝的試樣在不同的砂紙上逐級(jí)打磨，最后用酒精及丙酮等除去表面污漬，待用。電化學(xué)測(cè)試內(nèi)容包括開路電位和循環(huán)極化曲線，其中循環(huán)極化曲線測(cè)試起始點(diǎn)和終止點(diǎn)為-0.25V(相對(duì)開路電位)，中間電位為1.6V，掃描速度為0.5mV/s。循環(huán)極化曲線正掃描曲線和反掃描曲線圍成的區(qū)域稱為滯回環(huán)，滯回環(huán)面積的大小可以反映材料耐點(diǎn)蝕能力的強(qiáng)弱[7]，利用金相顯微鏡觀察試樣表面的點(diǎn)蝕形貌。

表1 高氮鋼化學(xué)成分 wt%

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

圖環(huán)境下高氮鋼的循環(huán)極化曲線

圖2 濃度均為0.250mol/L的溶液中高氮鋼的循環(huán)極化曲線

為了分析高氮鋼在Cl-/HCO3-環(huán)境中的點(diǎn)蝕敏感性，需要對(duì)循環(huán)極化曲線的滯回環(huán)面積進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而分析高氮鋼點(diǎn)蝕敏感性的大小。分別對(duì)Cl-濃度不同時(shí)的高氮鋼循環(huán)極化曲線的滯回環(huán)進(jìn)行分析，確定滯回環(huán)面積的變化，具體結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同Cl-濃度下高氮鋼

圖4 不同濃度下高氮鋼循環(huán)極化曲線滯回環(huán)面積

圖5 不同濃度配比時(shí)循環(huán)極化測(cè)試后表面點(diǎn)蝕形貌

3 結(jié)論

3.2 隨著Cl-濃度的增加，滯回環(huán)面積增大，表面點(diǎn)蝕坑密度增大且深度加深，高氮鋼點(diǎn)蝕敏感性增大。

[1] U·卡曼奇·曼德里，R·貝德威，著，李晶,黃運(yùn)華，譯.高氮鋼和不銹鋼——生產(chǎn)、性能與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006:88～90.

[2] 李光強(qiáng),董廷亮.高氮鋼的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)冶金,2007,17(7):5～11.

[3] Norstrm L A.Influence of Nitrogen and Grain Size on Yield Strength in Type AISI 316L Austenitic Stainless Steel[J]. Metal Science, 1997, 11(6): 208～212.

[4] 陳巍,劉燕林,田雨江,等. 高氮鋼材料組織及性能研究[J]. 兵器材料科學(xué)與工程, 2010, 33(6): 65～68.

[5] 袁軍平,李衛(wèi),陳紹興，等. 高氮無鎳奧氏體不銹鋼的研究與發(fā)展[J]. 鑄造，2012，61(11)：1308～1312.

[6] 丁金慧,路民旭,楊萍,等.316L奧氏體不銹鋼在高濃度H2S-Cl-環(huán)境中的腐蝕行為[J].腐蝕與防護(hù),2012,33(z2):96～99.

[8] Anderko A, Sridhar N, Dunn D S. A General Model for the Repassivation Potential as a Function of Multiple Aqueous Solution Species[J]. Corrosion Science, 2004, 46(7): 1583～1612.

ZHANG Xu-yun1, ZHENG Bing-jie1, LU Hai-jun2, WANG Yong1
(1.CollegeofMechanicalScienceandEngineering,NortheastPetroleumUniversity;2.LanzhouLSHeavyEquipmentCorporationLtd.)

high nitrogen stainless steel, cyclic polarization, hysteresis loop area, pitting corrosion

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51401051)；黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(GA13A402)。

張旭昀(1973-)，教授，從事材料科學(xué)與工程的教學(xué)和研究。

聯(lián)系人王勇(1979-)，副教授，從事材料腐蝕與防護(hù)的教學(xué)和研究，wangyongsll@163.com。

TQ050.9

A

0254-6094(2017)02-0160-04

2016-06-24，

2016-12-30)