检索结果-南通市图书馆

硝酸钝化对ZG06Cr13Ni4Mo低碳马氏体不锈钢耐蚀性能的影响

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

硝酸钝化对ZG06Cr13Ni4Mo低碳马氏体不锈钢耐蚀性能的影响

作者：张春雨中国科学技术大学

学位级别：硕士

与传统马氏体不锈钢相比,低碳马氏体不锈钢通过降低碳和杂质元素的含量获得了良好的耐蚀性和可焊性,再通过加入合金元素并配合热处理工艺得到马氏体与奥氏体复相组织,具有了与高强度相匹配的韧性。另外,低碳马氏体不锈钢相比于奥氏体不... 详细信息

与传统马氏体不锈钢相比,低碳马氏体不锈钢通过降低碳和杂质元素的含量获得了良好的耐蚀性和可焊性,再通过加入合金元素并配合热处理工艺得到马氏体与奥氏体复相组织,具有了与高强度相匹配的韧性。另外,低碳马氏体不锈钢相比于奥氏体不锈钢具有更低的合金元素含量,有着显著的成本优势,在油气开发和海上设施领域具有巨大的应用前景。然而,由于马氏体不锈钢中的主要成分板条马氏体相比于铁素体和奥氏体具有更低的腐蚀电位,且晶界处产生的碳化物颗粒会导致周围区域贫Cr,通常仅具有中等的耐腐蚀性。当被应用于海洋大气等严苛腐蚀环境时,需要进一步提高其耐腐蚀性能以保证稳定服役。而硝酸钝化作为应用较广的不锈钢防护手段,具有成本低、工艺简单、适用范围广等优点。基于此,本论文使用XPS分析和电化学测试研究了硝酸钝化对低碳马氏体不锈钢的耐蚀性能的影响,同时利用盐雾/干燥循环试验模拟海洋大气环境研究了钝化不锈钢的长期腐蚀行为,并尝试通过改进的点缺陷模型解释钝化处理中发现的部分现象。研究发现,钝化后的低碳马氏体不锈钢具有远大于未处理样品的耐均匀腐蚀性,同时点蚀电位升高。钝化膜具有双层结构,包括以氢氧化物为主的覆盖层和以氧化物为主的内层。硝酸处理后钝化膜厚度是未处理钝化膜厚度的3～4倍。钝化膜耐均匀腐蚀性的巨大提升更多的是由于钝化处理中形成了较厚且具有更少缺陷的钝化膜,而不是钝化膜内的Cr富集。盐雾/干燥循环加速试验结果表明,硝酸钝化后的Cr13Ni4Mo不锈钢在长期暴露后仍然具有比未处理样品更好的耐蚀性能。两种样品暴露后产生的锈层具有较多裂纹甚至发生局部脱落,不能为基底提供显著的保护作用。钝化不锈钢样品与未处理样品在长期暴露试验中均表现出钝化膜修复现象,钝化样品由于具有较厚的“原生钝化膜”,在暴露试验中其钝化膜先发生部分溶解,随后发生修复。Cr2O3在浓硝酸中的存在归因于钝化过程中的生长与溶解的动态过程。使用理论模型计算了钝化膜厚度的变化规律,钝化膜的稳态厚度与硝酸溶液的氧化性和pH以及体系的施加电位有关,通常情况下钝化膜厚度随硝酸浓度增加而增大,但过高的浓度会增大钝化膜的破坏速率,使厚度降低。不同钢种经过相同钝化处理后的钝化膜厚度与成分差异与金属本征耐蚀性有关,耐蚀性越好的金属越倾向于形成更薄更致密的钝化膜。

关键词：低碳马氏体不锈钢硝酸钝化钝化膜盐雾/干燥循环点缺陷模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

钝化对医用高氮无镍不锈钢耐蚀性的影响

钝化对医用高氮无镍不锈钢耐蚀性的影响

作者：杨依训中国科学技术大学

学位级别：硕士

与传统奥氏体不锈钢相比,氮(N)合金化使高氮无镍不锈钢获得优异的耐点蚀能力、力学性能和生物相容性,在医用植入物中具有巨大的应用潜力。高氮钢以N元素代替镍(Ni)元素稳定奥氏体组织,可以有效避免Ni离子溶出对人体的毒性作用。但是高... 详细信息

与传统奥氏体不锈钢相比,氮(N)合金化使高氮无镍不锈钢获得优异的耐点蚀能力、力学性能和生物相容性,在医用植入物中具有巨大的应用潜力。高氮钢以N元素代替镍(Ni)元素稳定奥氏体组织,可以有效避免Ni离子溶出对人体的毒性作用。但是高氮钢中为增加N溶解度而大量增加的Mn元素,这会大幅度降低不锈钢的耐均匀腐蚀能力,而大量金属离子溶出会明显降低其生物相容性。基于此,本文研究硝酸钝化对高氮钢的耐均匀腐蚀性能的影响规律和机制。另外,本文试图开发出一种更加简单和环保的钝化的处理方式,并且初步研究钝化对高氮钢表面性能的影响。本文得到如下主要结论:(一)高氮钢的耐均匀腐蚀能力明显低于316L不锈钢和Ti6Al4V合金,其主要的溶出离子是Fe离子和Mn离子。硝酸钝化后,高氮钢腐蚀速率可降至1/20,明显优于钝化后的316L不锈钢,与Ti6Al4V相当。硝酸钝化温度、浓度和时间三者均对高氮钢的耐均匀腐蚀性能有影响,其中温度对高氮钢耐均匀腐蚀性能的影响最为显著,而硝酸浓度对耐蚀性影响较小。随着温度的升高,高氮钢的耐均匀腐蚀性能逐渐增强,而随着硝酸浓度的增加,高氮钢耐均匀腐蚀性能仅稍微增强。硝酸钝化后,高氮钢的耐均匀腐蚀性能的大幅度增加与钝化膜中Cr元素大量富集及N元素以CrN的形式在钝化膜/基体界面大量富集相关。(二)采用水钝化后,高氮钢离子溶出量大幅降低。水钝化温度和时间均对高氮钢的耐均匀腐蚀性能有显著影响。随着温度的升高,高氮钢的耐均匀腐蚀性能逐渐增加。随着时间的延长,高氮钢的耐均匀腐蚀性能进一步得到提高。在高温长时间的钝化条件下,高氮钢的耐均匀腐蚀性能可以达到和硝酸钝化同样的水平,但是水钝化需要更高的钝化温度和更多钝化时间。水钝化提高高氮钢耐均匀腐蚀性能与钝化膜厚度增加及Cr元素富集有关,未发现明显的N富集。与硝酸钝化不同,水钝化通过选择性溶解使Cr元素大量富集并与氧反应形成更多的Cr2O3,进而提高高氮钢的耐均匀腐蚀性能。(三)钝化后,高氮钢表面与水和α-溴代萘的接触角均大幅度减小,润湿性能得到大幅度提高。钝化后,高氮钢表面张力增大,这主要与其极性分量大幅度增加有关。高氮钢表面具有正电荷,并且钝化后,过剩电荷量变大。与硝酸钝化相比,水钝化后的高氮钢的表面具有更优异的润湿性能。因此,钝化后高氮钢可以获得更加优异的生物相容性。

关键词：高氮钢硝酸钝化水钝化耐均匀腐蚀钝化膜

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

钛合金在不同防护体系下的电偶腐蚀行为研究

钛合金在不同防护体系下的电偶腐蚀行为研究

作者：张艺莹中国民航大学

学位级别：硕士

TC4钛合金因比强度高,耐蚀性好等优质特性被广泛应用于航空领域。但钛合金与电位较低金属接触时容易造成电位较低的金属(如铝)的加速腐蚀,因此需要对钛合金进行表面防护来防止电偶腐蚀。本研究以磷酸盐-氟化物化学转化工艺以及硝酸钝化... 详细信息

TC4钛合金因比强度高,耐蚀性好等优质特性被广泛应用于航空领域。但钛合金与电位较低金属接触时容易造成电位较低的金属(如铝)的加速腐蚀,因此需要对钛合金进行表面防护来防止电偶腐蚀。本研究以磷酸盐-氟化物化学转化工艺以及硝酸钝化工艺为防护手段,研究不同处理对TC4钛合金与铝合金电偶腐蚀的影响。在磷酸盐-氟化物化学转化工艺中,钛合金表面被NaTiOF晶粒覆盖。经过1-3mins处理的钛合金由于自然钝化膜的溶解,电偶电流略有上升。3-6mins处理的钛合金的表面膜越来越接近纯电容,膜层质量逐渐上升,电偶腐蚀程度明显下降;转化时间超过8分钟后,膜层略有溶解,电偶腐蚀程度略有加重。经过温度范围为25℃-55℃处理的钛合金在腐蚀初期由原电池电动势驱动;温度超过35℃,腐蚀后期腐蚀电流增大。磷酸盐-氟化物处理的钛合金与铝合金的平均电偶电流密度在0.1μA/cm范围内,腐蚀等级为A级,不需要表面防护。防止电偶腐蚀的主要机理为:磷酸盐-氟化物处理的转化膜使钛合金的自腐蚀电位低于铝合金的点蚀电位,整个电偶电池由铝合金的钝态控制。同时钛合金表面阻抗的增加也有效限制了电偶腐蚀的发展。综合每组单一变量实验来看,较优的工艺范围为:转化时间4-6mins,转化温度25℃-30℃,氟化钠浓度:10-20 g/L,磷酸钠浓度:40-50 g/L。在硝酸钝化工艺中,分别对钝化时间和硝酸浓度进行控制变量实验。硝酸钝化工艺处理后,钛合金表面呈灰白色。钛合金在钝化20-100mins过程中,钛合金起初有轻微溶解,后进行钝化膜的生长,且硝酸钝化膜与钛合金自然钝化膜的自腐蚀电位基本相同。不同钝化时间的钛合金与铝合金的平均电偶电流密度随钝化时间的增加先减小,后略有增加。平均电偶电流密度随硝酸浓度的增加先减小后增大。硝酸钝化工艺对电偶腐蚀的防护机理主要是对钛合金表面阻抗的改变。硝酸钝化处理的钛合金与铝合金的平均电偶电流密度在1μA/cm范围内,腐蚀等级为C级,明显腐蚀,需要表面防护。因此可以将钝化作为前处理手段。综合每组单一变量的实验来看,较优的工艺为:钝化时间为60-80mins,硝酸浓度为25%-30%。空白和酸洗试样腐蚀等级为D级,需要表面防护。综上几种工艺对比可知,对钛合金电偶腐蚀防护性从高到底为:磷酸盐-氟化物化学转化工艺(无需额外表面处理)>硝酸钝化工艺(需其他表面防护)>空白处理(需表面防护)>酸洗处理(需表面防护)。

关键词：钛合金磷酸盐-氟化物化学转化硝酸钝化电偶腐蚀自腐蚀电位

Fe基非晶磁粉芯无机包覆工艺优化及磁性能的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Fe基非晶磁粉芯无机包覆工艺优化及磁性能的研究

作者：李家明华南理工大学

学位级别：硕士

软磁材料种类众多,相比于传统的晶态软磁材料,非晶软磁材料因具有高电阻率,高饱和磁化强度,低矫顽力,良好的耐腐蚀性和耐磨性等优点,成为制备下一代电感磁芯的理想材料之一。为了实现电子设备小型化、轻量化和长续航的发展目标,要求下... 详细信息

软磁材料种类众多,相比于传统的晶态软磁材料,非晶软磁材料因具有高电阻率,高饱和磁化强度,低矫顽力,良好的耐腐蚀性和耐磨性等优点,成为制备下一代电感磁芯的理想材料之一。为了实现电子设备小型化、轻量化和长续航的发展目标,要求下一代电感具有更高的饱和磁化强度、更大的磁导率、更低的损耗和更好的频率稳定性。磁粉作为电感的核心材料,其性能受磁粉成分、组织结构以及包覆工艺的影响。无机包覆工艺是提高粉末电阻率,降低磁芯涡流损耗的有效方式。但非晶粉末的耐腐蚀性良好,通过化学反应法在其表面获得致密均匀的包覆层较困难。本文采用雾化非晶磁粉制备磁粉芯,通过研究硝酸和磷酸溶液对非晶磁粉表面无机包覆层形貌结构和非晶磁粉芯磁性能的影响规律,优化了雾化非晶磁粉的无机包覆工艺,并研究残余应力对非晶磁粉芯性能的影响,利用退火热处理改善磁粉芯的频率稳定性和损耗性能。采用硝酸钝化处理制备了Fe Si BCr@FeO/FeO核壳结构的非晶粉末。研究发现,通过硝酸钝化制备的氧化层完整且致密,非晶磁粉芯的频率稳定性优异,有效磁导率可在30 MHz范围内保持不变。同时,由于氧化层有效减小了高频时的涡流,因而非晶磁粉芯的涡流损耗大幅降低,总损耗得到明显改善。在0.03 T、200 k Hz测试条件下,经硝酸钝化处理非晶磁粉芯的总损耗最低约为558 m W/cm。相比于硝酸钝化处理,磷化处理具有应用成熟、流程简单等优点。针对非晶磁粉耐腐蚀性好,磷化困难的问题,采用不同磷化溶液优化非晶磁粉的磷化工艺。通过研究磷酸丙酮和磷酸乙醇对磷化层形貌结构以及非晶磁粉芯磁性能的影响,分析了不同磷酸浓度温度下磷化层的生长机制,制备了具有致密磷化层的非晶复合粉末。经55℃磷酸乙醇溶液磷化处理后,非晶磁粉芯在高频下的涡流损耗大幅降低,在0.03 T、200 k Hz测试条件下,总损耗约为489.6 m W/cm,效果优于硝酸钝化处理和磷酸丙酮溶液。此外,非晶磁粉芯的有效磁导率频率稳定性也得到明显提升,在40 MHz范围内基本保持不变。非晶磁粉芯的涡流损耗虽然通过无机包覆后得到大幅改善,但在k Hz范围内,冷压成型的非晶磁粉芯的磁滞损耗占比很高。非晶磁粉芯磁滞损耗主要受矫顽力的影响,矫顽力越低,磁滞损耗越低。通过退火热处理工艺消除压制过程中引入的内应力,可以显著降低非晶磁粉芯的矫顽力,总损耗得到大幅改善。采用480℃退火热处理1 h的非晶磁粉芯总损耗最低,在0.03 T、200 k Hz测试条件下约为95 m W/cm。

关键词：非晶磁粉芯硝酸钝化磷化处理高频率稳定性低损耗

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

不锈钢在脱硝剂中的腐蚀行为研究

不锈钢在脱硝剂中的腐蚀行为研究

作者：董愿能太原理工大学

学位级别：硕士

工业生产中,亚氯酸钠(Na Cl O)作为常用的脱硝剂,能将氮氧化物转化为无毒害的产物,脱硝效率高,在烟气脱硝领域使用非常广泛。不锈钢具有优异的耐蚀性,尤其是316L和双相不锈钢,由于其良好的耐蚀性成为烟气脱硝设备中常用的材料,用于脱硝... 详细信息

工业生产中,亚氯酸钠(Na Cl O)作为常用的脱硝剂,能将氮氧化物转化为无毒害的产物,脱硝效率高,在烟气脱硝领域使用非常广泛。不锈钢具有优异的耐蚀性,尤其是316L和双相不锈钢,由于其良好的耐蚀性成为烟气脱硝设备中常用的材料,用于脱硝剂的输送和储存。但是,由于脱硝剂较强的氧化性和腐蚀性,会对不锈钢工件造成的点蚀,引起工件的失效,增加维护费用和安全风险,Na Cl O溶液浓度对不锈钢的腐蚀速率及其使用寿命有重要影响,因此需要提升其耐蚀性以保证安全生产。硝酸钝化可提升不锈钢的耐蚀性,具有成本少、工艺要求低且适于形状复杂的工件,已得到广泛应用。基于上述原因,本文探究316L和双相不锈钢SUS329J3L在质量分数为1%、3%、6%和10%等不同浓度Na Cl O溶液中的腐蚀行为,阐明浓度对不锈钢的腐蚀规律及其腐蚀机理,确定对不锈钢腐蚀性最低的临界浓度;采用硝酸钝化提升两种钢的耐蚀性,在对不锈钢腐蚀性最低的Na Cl O溶液中,研究硝酸钝化对不锈钢在其中耐蚀性的影响,探究不锈钢耐蚀性提升的机理并建立点缺陷的腐蚀动力学模型。主要结果如下:(1)Na Cl O溶液同时具有氧化性和腐蚀性,316L和SUS329J3L双相钢两种钢在3%的Na Cl O溶液中所受腐蚀最小。随浓度增加,316L和SUS329J3L腐蚀速率先减小后增加。溶液在浓度由1%增加到3%时,增强了对不锈钢的钝化,减缓了不锈钢的腐蚀。溶液浓度高于3%时,随浓度升高溶液对不锈钢的腐蚀性增强,两种钢所受腐蚀较重。在3%的溶液中两种不锈钢腐蚀电流密度最小,阻抗谱容抗弧最大,耐蚀性最好,不锈钢钝化膜的缺陷数量最少,随后浓度的增加使钝化膜缺陷数量增加,钝化膜溶解破裂形成点蚀。(2)硝酸钝化能有效提升不锈钢的耐蚀性,316L和SUS329J3L在钝化后腐蚀电流密度减小,自腐蚀电位上升,钝化膜容抗弧增大,耐蚀性增强。钝化使钝化膜中金属单质氧化,减少了钝化膜中活性点数目,增加了保护性的Cr的氧化物含量,使钝化膜的致密性和稳定性上升。点缺陷模型的结果表明钝化后不锈钢钝化膜中缺陷的数量和扩散系数减小,表明硝酸钝化抑制了Cl O和Cl的吸附及膜的溶解,从而使不锈钢耐蚀性增加。钝化后的316L腐蚀电流密度和缺陷密度小于未钝化的双相钢,同时其容抗弧大于未钝化的双相钢,具有代替双相钢的潜力。

关键词：不锈钢脱硝剂电化学硝酸钝化钝化膜

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

国外手术器械铆钉材料分析

理化检验（物理分册） 2010年第6期46卷 360-362页

作者：董加坤赖辉邓巍巍乐嘉文高合金钢技术(上海)有限公司上海201108 重庆长征重工有限责任公司重庆400083

针对国内手术器械铆钉长期以来一直存在容易被腐蚀以及经硝酸钝化后与被铆接件存在色差等问题,对国外发达国家(德国和美国)手术器械铆钉材料的化学成分、硬度、非金属夹杂物及显微组织进行了分析。结果表明:由于国内手术器械铆钉一直采... 详细信息

针对国内手术器械铆钉长期以来一直存在容易被腐蚀以及经硝酸钝化后与被铆接件存在色差等问题,对国外发达国家(德国和美国)手术器械铆钉材料的化学成分、硬度、非金属夹杂物及显微组织进行了分析。结果表明:由于国内手术器械铆钉一直采用1Cr13或2Cr13钢制造,而国外发达国家大都采用易切削铁素体或奥氏体不锈钢制造,因而后者的耐腐蚀性能更强;另外易切削铁素体和奥氏体不锈钢中都含有大量的硫化物,造成钢表面反光能力下降,使手术器械经硝酸钝化后其铆钉颜色与被铆接件的颜色一致,消除了色差;通过采用易切削不锈作为铆钉材料可同时解决国内铆钉耐腐蚀性差和存在色差的问题。

关键词：手术器械铆钉易切削不锈钢硫化物硝酸钝化