硼不銹鋼腐蝕行為初探.pdf

1、硼不銹鋼具有硬度強(qiáng)、耐熱、防腐以及中子吸收斷面大和可以薄壁化的優(yōu)點(diǎn)被譽(yù)為鋼中“最棒的鋼”，由于近來隨著核電工業(yè)和汽車工業(yè)的發(fā)展，使得硼不銹鋼的需求量不斷增加。但是隨之而來的腐蝕與防腐研究沒有跟上，由于腐蝕可能會造成重大安全事故和經(jīng)濟(jì)損失，因此研究硼不銹鋼的腐蝕對更好的利用硼不銹鋼具有重大意義。
　　采用浸泡實(shí)驗(yàn)法，利用塔菲爾直線外推法、交流阻抗法和通過等效電路圖利用Zview軟件擬合得到數(shù)據(jù)，研究了硼不銹鋼在硼酸和鹽酸介質(zhì)以及模擬

2、酸雨中的腐蝕電化學(xué)行為，得到不同濃度、溫度、pH等條件下的開路電位、自腐蝕電位、腐蝕電流密度、極化電阻和腐蝕速率等參數(shù)。采用掃描電子顯微鏡得到硼不銹鋼的腐蝕樣貌，EDS得到材料所含成分，并進(jìn)行失重實(shí)驗(yàn)計(jì)算腐蝕速率，分析腐蝕機(jī)理。主要結(jié)論如下：
　?、僭谂鹚崛芤褐须S著硼酸濃度增大，硼不銹鋼的自腐蝕電位非常小，腐蝕速率隨著濃度增大而減小，極化電阻隨濃度增大而增大，當(dāng)改變溫度，硼不銹鋼的腐蝕速率變化依然非常小，表明硼酸起到了緩蝕作用，這

3、是硼不銹鋼能在核電工業(yè)中與硼酸一起使用的原因。當(dāng)增加浸泡時(shí)間時(shí)所得到的失重表明隨著浸泡時(shí)間延長，失重增加，說明在浸泡過程中產(chǎn)生了吸氧腐蝕。
　?、谠邴}酸溶液中，腐蝕失重隨浸泡時(shí)間延長而增加，室溫下隨鹽酸濃度由0.1mol/L增加到2mol/L，硼不銹鋼的自腐蝕電位發(fā)生負(fù)偏移，腐蝕電流密度由0.032530mA·cm-2增至0.2032mA.cm-2，線性極化阻抗由585.9Ω降到96.4Ω，金屬溶解產(chǎn)生的電荷傳遞電阻Rct由438

4、.8Ω降減為86.71Ω，膜電阻增加，硼不銹鋼腐蝕速率由0.7433mmA·cm-2增加到4.6431mA·cm-2，證明H+和Cl-濃度增大能加快硼不銹鋼表面氧化膜Cr2O3、B2O3的溶解，從而使基體受到腐蝕，同時(shí)由于Cl-存在于蝕孔內(nèi)，使得腐蝕加劇。
　　當(dāng)硼不銹鋼從0h開始浸泡到48h后，自腐蝕電位由-385mV變到-340mV,腐蝕電流密度由0.2032 mA·cm-2減小到0.00469 mA·cm-2，Rct由86.

5、71Ω增至642.2Ω，是腐蝕前的7倍，表明隨著浸泡時(shí)間變長，不銹鋼表面沉積大量的腐蝕產(chǎn)物，減慢了基體腐蝕速率。
　　當(dāng)溶液溫度由室溫升到50C°時(shí)，硼不銹鋼腐蝕電流密度0.1307mA·cm-2增至0.3111mA·cm-2，高溫時(shí)反應(yīng)速率是常溫時(shí)的3倍，極化電阻是常溫時(shí)的一半，表明升高溫度，溶液中離子運(yùn)動速率加快，加快了反應(yīng)物的遷移，從而使腐蝕速率加快。
　　③在模擬酸雨中，硼不銹鋼腐蝕失重隨腐蝕時(shí)間的延長而增加緩慢。在

6、pH=6.0的模擬酸雨溶液中的極化電阻分別為pH=2.0和4.0時(shí)的106倍和3倍，隨著pH值的增大，容抗弧半徑增大。在pH=2.0時(shí)的腐蝕電流密度為pH=4.0時(shí)的29倍和pH=6.0時(shí)的87倍，結(jié)果說明硼不銹鋼在pH=2.0時(shí)受到了嚴(yán)重腐蝕，在pH=4.0時(shí)腐蝕較輕，在pH=6.0時(shí)硼不銹鋼表面生成了大量氧化膜，表面的腐蝕產(chǎn)物遷移較慢，所以硼不銹鋼的腐蝕速率隨pH值減小而增大。
　　在pH=2.0的溶液中，隨著溫度升高，硼不銹

7、鋼的極化電阻由306Ω減小到231.7Ω，腐蝕電流密度由0.1006mA·cm-2增至0.1363mA·cm-2，腐蝕速率有所增加說明溫度能加快硼不銹鋼的腐蝕。
　?、苡膳鸩讳P鋼在硼酸、鹽酸和模擬酸雨溶液中的SEM圖看出硼不銹鋼在全浸實(shí)驗(yàn)中的腐蝕形式主要為點(diǎn)蝕，有可能還有晶間腐蝕，這是由于不銹鋼的耐腐蝕性主要是由Cr元素決定的，硼元素的加入會使不銹鋼易產(chǎn)生貧鉻區(qū)從而發(fā)生晶間腐蝕和點(diǎn)蝕。
　?、菖鸩讳P鋼腐蝕主要是表面的氧化膜C