不同温度下Fe基合金的耐腐蚀性
1:采用重量法:是用试样在腐蚀前后重量的变化(单位面积、单位时间内的失重或增重)表示腐蚀速度的方法。用重量法计算的腐蚀速度只表示平均腐蚀速度,即是均匀腐蚀速度。
2:本实验用到的两种Fe基合金分别是高碳钢、201不锈钢,304不锈钢,321不锈钢。其中,高碳钢由于是直接选用已经使用过的钢锯条(名义含碳质量分数0.8%),在实验前要经过退火处理,先在800℃下保温2h然后随炉冷却到室温。所用无机盐是NaCl和无水MgCl2。
名称 高碳钢 304不锈钢 321不锈钢 201不锈钢
C 0.8 — — 0.15
Ni — 9.5 4.5 3.5
Cr — 18.0 18.0 16.0
Ti — — 1.0 —
Fe 余量 余量 余量 余量
3:本实验决定采用干抛法,防止试样表面的腐蚀产物中易溶于水的物质流失,保证了实验结果的准确性。
4:实验仪器
仪器名称 真空感应熔炼炉 电火花数控切割机床
镶嵌机 磨抛机
高频数控超声波清洗器
马弗炉 鼓风干燥箱 场发射扫描电子显微镜
X射线衍射仪
5:试样制备
(1)按照表1所示成分称取用电解法制备的金属粉末,混合后放入中频感应炉熔炼,在氩气的保护下熔炼201不锈钢,304不锈钢和321不锈钢的铸锭(高碳钢由于市场产品成分达不到实验要求,所以本实验采用钢锯条熔炼制备高碳钢),完成后采用线切割机将合金切割成10mm×10mm×3mm的试样,并分别用600#、1200#、2000#的砂纸进行打磨,每种合金各取个试样,并将其中一个试样的较大的面进行抛光并标记,之后用去离子水和酒精在超声波清洗仪中清洗试样表面的油污并干燥后用电子天平称得质量m0(已抛光的试样不必称重),游标卡尺测量尺寸并记录,算出表面积S。
⑵配置熔盐NaClMgCl2 9:(1)热腐蚀热浸法,将混合盐放入预热的马弗炉中完全熔化且炉温达到后将4种试样分别完全浸在345℃,445℃,545℃的NaClMgCl2融盐中并保持345℃,445℃,545℃
型号 SP-25TC DK7720 XQ-2B MP-2 KQ-200TDE SX2-8-15 DHG-9140A
蔡司 D/MAX2500X
热处理10h。
(2)热处理完毕后,将坩埚取出,并用镊子将已抛光的试样快速放入另一盛有熔融盐的坩埚中,两个坩埚空冷至室温后封装。
(3)将放有4个试样的坩埚放入盛有适量水的烧杯中,水要没过坩埚,再将烧杯放入超声波清洗器中,加入适量的水清洗(每次10min左右,并更换烧杯中的水)直至洗掉试样表面的残余盐,再在酒精中清洗左右后取出试样,经冷风干燥后称重记为m1,由计算出单位时间单位面积的质量损失率R1(g/mm2.h)
(5)重复步骤(3),共8次,前7次可得7个Δm值,记为、..., 其他的以此类推, 从而计算出7个R值,记为R1、R2、...R7,最后一次腐蚀后不必称量,而是将三个试样分别放入三个盛有熔融盐的坩埚中冷却至室温后取出。 (4)