2014创新实验指导书.doc

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1、创新实验指导书——不锈钢的介质腐蚀行为评价一实验题目：不锈钢在_______介质中的腐蚀行为评价二实验目的：1测试腐蚀动力学曲线，对比分析三种0Cr18Ni9不锈钢在各种介质中的腐蚀倾向和耐蚀性能；2根据腐蚀形貌分析材料在介质中的腐蚀形式；3分析不锈钢在介质中的腐蚀产物。三实验设备及仪器：1电化学工作仪——用来测试材料在各种介质中的极化曲线2电子恒温不锈钢水文锅（型号HHS-4S）：浸泡腐蚀实验3金相显微镜——金相组织形貌观察；腐蚀形貌观察4X射线衍射仪——腐蚀产物分析四试验参数：1浸泡腐蚀时间：24h、4

2、8h、72h、96h、120h；腐蚀温度：25±1℃2电化学腐蚀参数参比电极：饱和甘汞电极辅助电极：铂电极电位扫描速度：0.01V/s溶液温度：25±1℃五实验材料：四种不同硼含量的1Cr17铁素体不锈钢，成分如下：表1冶炼试样化学成分SamplenumberC/%S/%Si/%Mn/%P/%Ni/%Cr/%V/%Al/%Nb/%Co/%0#0.0510.0030.401.180.0168.1218.190.150.01640.048/1#0.0490.0030.331.150.0168.2518.050.

3、130.01620.0510.362#0.0540.0050.351.210.0168.2518.230.130.01950.0460.55六腐蚀介质：表2腐蚀介质溶液介质浓度（质量百分数）NaCl3.5%HCl1%H2SO410%HHS3.2%HCl+3.8%HNO3七实验内容1．实验设计制定实验方案，确定技术路线；查阅资料，根据材料的服役环境，确定实验的介质种类、浓度；查阅资料，确定实验参数，比如温度、极化曲线的电位区间等。2．试样的制备包括试样的切取；金相试样的磨制、抛光、腐蚀；腐蚀试样的制备。3．浸

4、泡腐蚀、电化学腐蚀试验腐蚀介质的配制；电化学腐蚀试验。4．金相组织分析试样经合适的试剂腐蚀后采用光学显微镜观察组织。1．实验数据的整理、电化学参数的分析整理实验数据，腐蚀动力学曲线和极化曲线，计算极化曲线上的各电流、电位参数，分析对比材料在各种介质中的腐蚀倾向和腐蚀速率。评定材料在各种介质中耐蚀能力。2．组织和耐蚀性能的关系分析结合腐蚀结果和金相组织，分析组织对耐蚀性能的影响。八．实验任务1查阅文献资料，掌握以下内容，并根据以下内容完成开题报告和综述：①明确课题的目的及意义，了解该领域的国内外研究现状及发展

5、前景；了解0Cr18Ni9（304）不锈钢的相图、铸态组织、性能特点；②掌握0Cr18Ni9不锈钢耐蚀性能特点和用途；③查阅资料全面了解钴元素在钢中的作用；④了解材料腐蚀的电化学理论基础；⑤了解影响材料耐腐蚀性能的各种因素，和盐酸（模拟海水（3.5%NaCl）、混酸（3.2%HCl+3.8%HNO3）、硫酸10%H2SO4）介质中的腐蚀特点，掌握不锈钢的各种腐蚀产物类型，以及各种铁离子、铬离子在腐蚀介质中的颜色；⑥掌握评价腐蚀敏感性的各种测量分析方法。2查阅不锈钢腐蚀试验的相关国家标准，参与确定技术路线，制

6、定试验方案，完成该课题的实验。3用浸泡法测量试样的腐蚀动力学曲线，用电化学分析仪测量塔菲尔极化曲线，整理分析实验数据，利用金相显微镜及SEM分析腐蚀形貌，利用XRD分析腐蚀产物。5对实验结果进行理论分析，分析讨论以下问题，得出结论。1）钴元素对0Cr8Ni9不锈钢在（1%盐酸、模拟海水（3.5%NaCl）、混酸（3.2%HCl+3.8%HNO3）、硫酸10%H2SO4）介质中腐蚀动力学曲线的影响；2）钴元素对铸态0Cr8Ni9不锈钢在（1%盐酸）介质中腐蚀形貌、腐蚀类型、产物的影响。3）钴元素对0Cr8Ni

7、9不锈钢在1%盐酸介质中腐蚀电化学参数的影响。九．实验数据及分析（图1、2为作图示例）1.整理腐蚀数据，做出腐蚀动力学曲线，如图1所示；2.读取极化曲线（如图2所示）上的电化学参数，见表中，并且通过查资料明确各参数的含义。举例：图1为腐蚀动力学曲线示例；图2为三种试样的极化曲线，根据极化曲线读出各参数如下表：图1四种1Cr17不锈钢在10%HCl溶液中的腐蚀失重曲线图2三种实验材料在5%H2SO4溶液中的极化曲线表3　三种实验材料在5%H2SO4溶液中的极化曲线参数值硼含量/ppm自腐蚀电位Ecorr/V自

8、腐蚀电流密度icorr/mA·㎝-2致钝电位Epp/V维钝电位Ep/V过钝化电位Etp/V致钝电流密度ipp/mA·㎝-2维钝电流密度ip/mA·㎝-20-0.9372.447-0.8421-0.7169-9.165.1416-0.9240.604-0.7626-0.12580.36848.984.7921-0.9281.318-0.9039-0.2385-1.350.953.分析腐蚀形貌，判断腐蚀类型；4.用物