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镍基800合金中Cr元素及Ni元素含量较高,因此使其具有优良的抗高温腐蚀能力,在工业中常用来制造需在严苛环境下服役的设备,尤其是在核电装置中,可以作为传热管的材料之一。传热管的腐蚀环境比较复杂,主要是不同酸碱环境下多种侵蚀性离子(主要为Cl-、SO42-和S2O32-)共存的一、二回路水。因此研究800合金在不同腐蚀介质中的耐蚀性变化规律和钝化膜形成与破裂机理具有重要的理论意义与应用价值。本论文将动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和Mott-Schottky法等电化学研究方法与实时、原位局部电化学测量技术-扫描电化学显微镜(SECM)相结合,深入研究侵蚀性离子(种类、浓度、占比等)、浸泡时间、溶液pH值等因素,对800合金的腐蚀电化学行为以及钝化膜半导体特性的影响,探究合金表面局部电化学活性变化与钝化膜钝性及破坏之间的联系,进一步探究腐蚀机理,研究结果为800合金在核电等苛刻环境中的实际应用提供有参考价值的理论及实验依据。本论文主要工作如下:1、镍基800合金在侵蚀性溶液中的电化学特性研究在含有Cl-或SO42-的侵蚀性离子溶液中,改变侵蚀性离子浓度、浸泡时间及溶液pH值并分别对800合金进行动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)以及Mott-Schottky曲线测试,探究不同因素对合金腐蚀电位、腐蚀电流等腐蚀特性的影响,讨论合金表面钝化膜的形成与破裂机理。结果表明,800合金在不同浓度的SO42-、Cl-溶液中均有明显的钝化行为,所生成的钝化膜半导体特性也均呈n-p型,通过比较得知,酸性Cl-环境对800合金的侵蚀更为严重。2、混合性侵蚀离子对镍基800合金腐蚀电化学行为的影响利用电化学阻抗谱、动电位极化曲线以及Mott-Schottky曲线等实验技术,探究了在含两种(Cl-、SO42-)和三种(Cl-、SO42-和S2O32-)侵蚀性离子混和溶液中800合金的腐蚀电化学行为、钝化膜的半导体特性及腐蚀反应机制与侵蚀性离子占比之间的相关性。研究表明,在Cl-和SO42-混合溶液中,Cl-所占比例越高,合金耐蚀性越低;在有S2O32-存在的SO42-、Cl-混合溶液中,随S2O32-浓度增加,钝化膜的半导体特性有从n-p型向n型转变的趋势。3、镍基800合金腐蚀特征的原位电化学扫描探针研究(1)采用循环伏安曲线(CV)检测Pt微探针的性能,确定测试过程中的工作电位。氧化还原中介体选用FcMeOH,采用SECM的电流反馈模式原位研究了在含Cl-、SO42-的溶液中,试样表面法拉第电流在改变离子浓度、浸泡时间、溶液pH值等因素时的变化规律,通过分析探针三维面扫描图像讨论钝化膜形成-破裂过程及机理。研究发现,在酸性溶液中随浸泡时间的增长,合金表面钝化膜会被击穿,而在中性及碱性溶液中,合金表面钝化膜性质较稳定。(2)在 NaCl、Na2SO4、Na2S203混和溶液中,固定NaCl、Na2S04 的浓度,通过原位电化学扫描探针技术(SECM),研究了 S2032-浓度对合金表面电化学活性的影响。结果表明,微量的S2032-不影响合金的自钝化现象发生,但随着S2O32-浓度的增加,合金表面钝化膜的溶解速度加快,发生点蚀现象。