【摘要】：304不銹鋼因具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐高溫性能和加工成形性能被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及人民生活的許多領(lǐng)域,制造滿足不同要求的重要零部件。材料在工作中往往會(huì)同時(shí)承受高溫、各類應(yīng)力、侵蝕性離子等復(fù)雜條件的綜合作用。在復(fù)雜的工作條件下,對(duì)材料基體起著重要保護(hù)作用的鈍化膜表面膜,會(huì)由于多種因素的作用而首先發(fā)生損壞,進(jìn)而使材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂并引發(fā)安全事故。本文采用現(xiàn)代分析測(cè)試方法,通過(guò)對(duì)304不銹鋼在多種因素共同作用下鈍化膜保護(hù)性能的演變、形變馬氏體含量對(duì)材料鈍化性能和應(yīng)力腐蝕敏感性的相關(guān)研究,深入探討了材料的耐蝕機(jī)理,并對(duì)材料在含Cl~-水介質(zhì)中熱力耦合條件下的腐蝕壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)含氯離子溶液中熱-力耦合條件下304不銹鋼表面鈍化膜的系統(tǒng)研究表明:鈍化膜中各種化合物的含量會(huì)因浸泡條件不同而發(fā)生改變。不同浸泡條件下膜中FeO、Cr_2O_3相對(duì)含量降低,而Fe_2O_3相對(duì)含量升高。隨著浸泡時(shí)間的增加,各化合物之間的比例會(huì)隨浸泡條件的不同而各自趨于不同的穩(wěn)定值。晶界表面處的鈍化膜會(huì)因化合物的溶解形成腐蝕溝。雖然膜中Cr_2O_3相比例降低會(huì)導(dǎo)致膜保護(hù)性能的下降,但晶界表面處鈍化膜的非均勻破壞是其保護(hù)性能降低的主要原因。經(jīng)固溶處理后的304不銹鋼組織為100%的奧氏體相。經(jīng)冷軋變形后試樣中會(huì)出現(xiàn)不同含量的α′馬氏體。當(dāng)馬氏體含量低于6%時(shí),表面膜中Cr_2O_3的含量隨α′馬氏體含量增加而降低,膜的厚度減小,施主及受主密度升高,膜的保護(hù)性能呈下降趨勢(shì)。當(dāng)馬氏體含量高于6%時(shí),表面膜中Cr_2O_3的含量、隨α′馬氏體含量增加得到一定提高,膜的厚度增加,施主及受主密度降低,膜的保護(hù)性能得到一定提高。α′馬氏體含量為6%時(shí),材料耐蝕性能最差。慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)冷軋后的試樣延伸率、耐腐蝕性顯著降低。α′馬氏體含量6%的試樣應(yīng)力腐蝕敏感性最高。材料表面原始鈍化膜的損壞對(duì)材料保護(hù)性能具有較大影響。表面膜的損壞造成不同馬氏體含量試樣的膜電阻阻值降低,點(diǎn)蝕電位降低了約0.1-0.2mV。采用灰色理論的GM(1.1)預(yù)測(cè)模型對(duì)材料的使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果,不同馬氏體含量試樣的腐蝕壽命差異較為明顯。馬氏體含量為0的試樣腐蝕壽命明顯高于其它試樣。氯離子濃度對(duì)腐蝕壽命的影響要高于溫度的影響。相同浸泡條件下為馬氏體含量6%的試樣強(qiáng)度衰減速率最大,壽命最短。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG178

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2748770