改變?nèi)芤簆H值及鹽濃度所引起的腐蝕特性的改變并不相同。根據(jù)316L不銹鋼自腐蝕電位(Ek)及點(diǎn)蝕電位(£b)隨溶液的變化情況可知,溶液Cl濃度的改變主要影響材料點(diǎn)蝕性能,而溶液pH的改變則主要引起材料均勻腐蝕速度的變化。
微動(dòng)過(guò)程鈍化膜自修復(fù)行為測(cè)試與分析發(fā)生在電解質(zhì)溶液中的金屬材料微動(dòng)損傷行為,微動(dòng)過(guò)程材料電化學(xué)性能的變化可以為解析材料微動(dòng)損傷機(jī)理提供有力的依據(jù)。Swallw認(rèn)為,材料在微動(dòng)過(guò)程開(kāi)路電位的變化代表了材料表面鈍化膜在微動(dòng)過(guò)程的周期性損傷與自修復(fù)行為,并測(cè)試了鋁合金在微動(dòng)過(guò)程自腐蝕電位的變化,Swallow認(rèn)為該種鋁合金在微動(dòng)過(guò)程自修復(fù)所生成的鈍化膜厚約為平衡態(tài)下材料鈍化膜厚的1/5.本文借鑒Swallow的研究方法,對(duì)316L不銹鋼微動(dòng)過(guò)程鈍化膜的自修復(fù)行為進(jìn)行研究。
用微動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)材料微動(dòng)過(guò)程開(kāi)路電位進(jìn)行定時(shí)測(cè)試,采樣頻率160Hz.每一循環(huán)中開(kāi)路電位的最高值與最低值之差A(yù)£(A£=£kmax-£kmin)表示微動(dòng)過(guò)程電位波動(dòng),A£V(£k-£kmin)代表了微動(dòng)過(guò)程材料表面鈍化膜自修復(fù)所生成的鈍化膜厚占其平衡態(tài)下鈍化膜厚的比例。£kQ為316L不銹鋼在相應(yīng)微動(dòng)溶液體系中的自腐蝕電位,由靜態(tài)動(dòng)期閆建中等:316L不銹鋼微動(dòng)磨蝕過(guò)程表面鈍化膜自修復(fù)行為研究電位極化測(cè)試測(cè)得。
設(shè)Ad為316L不銹鋼微動(dòng)過(guò)程鈍化膜自修復(fù)生成厚度,d為316L不銹鋼自然狀態(tài)表面化膜厚度,則Ad/d等價(jià)于AfV(f:kQ-£k)。根據(jù)自腐蝕電位變化測(cè)試結(jié)果,316L不鎊鋼微動(dòng)過(guò)程表面鈍化膜自修復(fù)行為如所示。圖中數(shù)據(jù)用快速富利葉變換方法(FFT)處理。
測(cè)試結(jié)果表明,316L不銹鋼在不同溶液體系微動(dòng)過(guò)程早期階段都表現(xiàn)出一定的自鈍化行為,溶液腐蝕特性不同,材料在其中的自鈍化行為也有一定的差異。
分析認(rèn)為,316L不銹鋼在不同溶液自鈍化行為的差異與其在溶液中微動(dòng)損傷發(fā)展過(guò)程,尤其是縫隙腐蝕的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。如所示,316L不銹鋼在腐蝕性電解質(zhì)溶液中發(fā)生微動(dòng)磨蝕時(shí),不銹鋼表面在微動(dòng)過(guò)程都發(fā)生了縫隙腐蝕。溶液腐蝕特性的不同,微動(dòng)過(guò)程發(fā)生嚴(yán)重縫隙腐蝕的強(qiáng)度及先后順序不同。
當(dāng)微動(dòng)在不同濃度鹽溶液體系進(jìn)行時(shí)(去離子水除外),溶液中離子在金表面的特性吸附影響了鈍化膜自修復(fù)過(guò)程的進(jìn)行,隨溶液鹽濃度的增大,氰離子影響增大。在3.5%NCt溶液中,較高的cr含量導(dǎo)致材料在微動(dòng)初期損傷嚴(yán)重,并較早在微動(dòng)中心區(qū)域產(chǎn)生縫隙腐蝕行為((a))。但高濃度鹽溶液所引起的材料表面氧化膜早期迅速破壞,使微動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量微動(dòng)磨屑,并在微動(dòng)副間富集、積塞,在微動(dòng)副間起到r第三體的隔離作用。