材料化学失效与控制实验晶间腐蚀

《材料化学失效与控制实验晶间腐蚀》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、材料化学失效与控制综合实验执笔人：汪崧说明：本综合实验涉及热处理、金相、电化学的内容，以及一种晶间腐蚀国家标准试验方法,试验分为三部分：1.按照《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法(GB4334.5-90)》检验不同敏化处理的不锈钢晶间腐蚀敏感性2.EPR法判断不同敏化处理的不锈钢晶间腐蚀敏感性3.塔菲尔直线外推法测量不同敏化处理的不锈钢的腐蚀速度一、实验目的1.了解热处理制度对材料组织及材料性能的影响2.掌握奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的机理及其影响因素3.了解不锈钢晶间腐蚀实验方法的国家标准及其适用范围4.了解用电化学手段检测不锈钢晶间腐蚀敏感性

2、的原理和方法5.掌握塔菲尔直线外推法测量金属腐蚀速度的原理和方法二、实验原理1.奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的机理2.奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的影响因素3.不锈钢晶间腐蚀实验方法的国家标准及其适用范围4.EPR法检测不锈钢晶间腐蚀敏感性的原理和方法5.塔菲尔直线外推法测金属腐蚀速度的原理和方法奥氏体不锈钢具有优良的抗均匀腐蚀的能力，但在一定成分、应力和腐蚀介质下特别容易发生晶间腐蚀，这种腐蚀是由敏化引起的。所谓敏化是指奥氏体不锈钢在Cr的碳化物沿其晶界脱溶的温度下保持足够长的吋间，而引起对晶间腐蚀敏感的现象。经过热处理的不锈钢，在晶界上析出Cr2

3、3C6,使晶界附近形成贫Cr区，从而发生晶间腐蚀。电化学动电位再活化法(ElectrochemicalPoten2tiokineticReactivation,简称EPK)是一种快速、无损、定量检测不锈钢敏化的电化学测试方法，可用于工业现场检验材料的晶间腐蚀敏感性。其原理是利川不锈钢的钝化再活化特性与钝化膜中的主体合金元素的含量及膜的特性有关这一特点，研究钢的敏化行为。在钝化状态下，钝化膜的形态、结构在很大程度上依赖于固溶体中Cr、Mo的含量。在一定电介质和外加电位作用下，钢的表面将形成一层完整、致密的钝化膜；而经敏化的试样因晶界贫Cr，形成

4、的钝化膜是不完整的，在外加电位回扫到再活化区时，不完整的钝化膜将优先受到腐蚀，再活化电流增高。利用这一性质可判断钢的敏化程度。三、实验用品1.材料：硫酸-硫酸铜法试样尺寸：100mmX8mmX2mm硫酸-硫酸铜法试样材质：ICrl8Ni9电化学试样尺寸：1OmmX1OmniX2mm电化学试样材质：1Crl8Ni93.药品：硫酸铜（CuS04-5H2O）,98%硫酸（分析纯），铜屑，去离子水，无水乙醇滤纸，脱脂棉，砂纸，镊子，量筒，加热板，天平，10倍放大镜，2000ml带冋流冷凝器锥形瓶，烧杯四、实验步骤1.热处理：硫酸-硫酸铜法所用试样及电

5、化学试样的热处理工艺及对应试样编号见下表：表1.试样编号及热处理试样编号热处理工艺AlCrl8Ni9固溶处理，水淬0lCrl8Ni9固溶处理+敏化处理1小吋，水淬1lCrl8Ni9固溶处理+敏化处理2小时，水淬2lCrl8Ni9固熔处理+敏化处理4小时，水淬3lCrl8Ni9固溶处理+敏化处理8小时，水淬6lCrl8Ni9同溶处理+敏化处理16小时，水淬7lCrl8Ni9固溶处理+敏化处理32小吋，水淬2.硫酸硫酸铜法每组领取7件不同热处理的试样。清洁、打磨，配溶液（200gCuSOd-5^0+16001111去离子水+200ml98%硫酸（

6、分析纯）），纟11装实验装罝，打开水流，加热板通电，溶液沸腾后计吋，16小吋后取样。对比试样状态。3.EPR法每组领取7件不同热处理的电化学试样配溶液（0.50mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN）打磨试样至800#水砂纸组装电解池，连线试样在溶液中稳定5分钟，开始极化扫描速度：5mV/s起始电位/终止电位：自腐蚀电位最高电位：进入钝化区后300mv试验完毕后清理试验台在0.50mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN（26.6ml98%硫酸/1000ml,1克KSCN）溶液屮，从自然腐蚀电位开始，以5mV/s的速率作阳极

7、极化电位扫描，扫到钝化电位300mV后，以同样的扫描速率作反方向扫描至开路电位。双环EPR法通过测定活化电流Ta和再活化电流Ir,以其比值你=/r/7aX100%作为EPR的判据。再活化率你的数值越高，晶间腐蚀敏感性也越商。其屮7r为反昀扫描时最大阳极电流，7a为正扫描时最大阳极电流。4.塔菲尔直线外推法测腐蚀速度配溶液（1mol/L乙酸+1mol/LNaCI）（164ml乙酸+58克NaCl/1000ml溶液）打磨试样至800#水砂纸组装电解池，连线试样在溶液中稳定5分钟，幵始极化扫描速度：5mV/s起始电位：自腐蚀电位以下400mv终止电

8、位：自腐蚀电位以上400mv试验完毕后清理试验台五：实验报告内容及要求1.封面2.摘要及关键词（中英文），3.实验原理：要求简述简述奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的机理（