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通过浸泡腐蚀实验测试水泵铸件的耐腐蚀性能

均匀腐蚀是水泵设备经常发生的一种腐蚀形态,水泵材料在腐蚀介质中的腐蚀速率界限是<0.1mm/a,当腐蚀率大于1.0mm/a时,就认为水泵材料属于严重腐蚀。ca88手机版厂通过实验模拟湿法磷酸生产过程中实际工况的料浆成分,料浆成分如表1所示:

表1:模拟磷酸料浆成分

料浆成分

含量

P2〇5

30%

Cl-

2x10-2%

Fe2〇3

0.6%

MgO

1.5%

H2SO4

2%

S1O2

1%

Al23

0.8

将配置好的料浆模拟液倒入锥形瓶中,标记好顺序,然后按顺序放入如图1所示的恒温水浴锅中加热,为保证介质浓度在高温下不发生变化,在锥形瓶上口装有冷凝器,开始实验后向内充满循环水。使用线切割将水泵材料试样加工成浸泡腐蚀所需试样,尺寸为30mmx15mmx4mm。试样经打磨、抛光后采用10-5g感量的精密天平进行称重,己三片为一组,采用恒温水浴保持介质温度为85°C,试验时间为72h。试验结束后,将水泵材料试样放入超声波清洗仪器中进行清洗,以清除水泵材料试样表面上残余的腐蚀产物,最后烘干后进行称量。

图1:恒温水浴锅

恒温水浴锅

试样的耐腐蚀性能相比较起来,经过1150C4h固溶处理后的试样和固溶处理后才经过850°C3h时效处理后的试样耐腐蚀性能最好,ca88手机版厂分析其原因应该是合金元素在材料表面形成的钝化膜防止了腐蚀加重。钝化膜就是金属在腐蚀介质中生成的腐蚀产物,由于其结构紧密所以在金属的表面形成了一层紧密覆盖基体的薄膜,这种钝化膜通过电极电位向正方向的跃变使金属表面状态成为耐蚀的钝态,表现出优良的耐腐蚀性能。


试验用新型双相不锈钢中有Cr、Ni、Mo、Cu等大量合金元素的存在,固溶处理试样中只含有奥氏体相和铁素体相虽然其硬度较低,但是其表面形成的致密的抗氧化膜如Cr2〇3仍然会带给ca88会员登录材料优良的耐腐蚀性能。


固溶处理试样经850°C3h时效后,其耐腐蚀性能比固溶试样要差,但在该介质中仍然表现出良好的耐腐蚀性能,奥氏体与铁素体基体具有良好的耐腐蚀性能且在腐蚀中作为阳极存在,前期己经知道该热处理条件下的试样含有大量,属于三元系的CrMoFe型,是一种金属间化合物,其与基体的电极电位相差比较小,在电化学腐蚀中属于弱阴极相,虽然会增加水泵腐蚀的速率,但这种对材料耐腐蚀性能的损坏特别的小,所以,正如水泵材料实验结果所示,试样仍然具有很好的耐腐蚀性能。


分析原理是因为原始试样在合金化过程中,碳元素在晶界处聚集,它与铬元素有很强的亲合力,于是对晶界两边基体的合金成分造成偏析,形成了晶间贫铬区,含碳量低于13%,这就说明在晶间贫铬区的腐蚀介质处于活化状态,成为了电化学腐蚀中所说的阳极区,此时,晶间旁边没有发生贫铬的晶粒处于钝化状态,成为了电化学腐蚀中所说的阴极区。所以,原水泵始铸造材料受到大阴极小阳极祸合电偶的作用,导致水泵局部性的腐蚀发生,造成了试样发生晶间腐蚀,降低材料耐腐蚀性能。腐蚀试验的SEM-DES分析结果中也验证了第三章中对原始试样容易发生晶间腐蚀的推断。



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点击次数:  更新时间:2018-03-05 11:09:39  【打印此页】  【关闭