精练机积液槽部件的腐蚀性能研究

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不锈钢材料由于具有良好的加工性,使用性和耐蚀性能,被广泛的应用在化工、医疗、纺织等行业。纺织行业中的精练机积液槽部件一般由不锈钢材料制备,通常需要在强酸、强碱等腐蚀介质较强的环境和高温条件下服役,因此研究精练机积液槽部件的耐蚀性能和抗高温氧化性能具有一定的必要性。精练机积液槽部件一般由904L和316L奥氏体不锈钢,2507双相不锈钢材料制成。其中用904L奥氏体不锈钢制备的积液槽为酸性水洗区,腐蚀介质为5g/L H2SO4溶液;316L奥氏体不锈钢制备的积液槽为脱硫区,腐蚀介质为4g/L NaOH溶液;2507双相不锈钢制备的积液槽为漂白区,腐蚀介质为5g/LNaClO溶液。本课题针对上述三种不锈钢制备的精练机积液槽部件的腐蚀性能进行研究。首先,对三种不锈钢的母材和焊接接头进行晶间腐蚀性能研究。采用的是电化学测试方法的动电位再活化法(EPR)。结果表明:三种不锈钢的母材和焊接接头的再活化率均小于1%,说明它们都具有良好的耐晶间腐蚀性能。其次,对三种不锈钢的母材和焊接接头的电化学腐蚀性能进行研究。采用极化曲线和交流阻抗的测试方法。结果表明:904L奥氏体不锈钢母材和焊接接头在5g/L H2SO4溶液,25℃和90℃下、316L奥氏体不锈钢母材和焊接接头在4g/L NaOH溶液,25℃和80℃下以及2507双相不锈钢母材和焊接接头在5g/LNaClO溶液,25℃和60℃下均具有良好的耐蚀性能。同时采用XPS测试方法,研究了904L奥氏体不锈钢在5g/LH2SO4溶液中、316L奥氏体不锈钢在4g/LNaOH溶液中、2507双相不锈钢在5g/LNaClO溶液中的钝化膜组成,探讨了腐蚀机理。结果表明,904L奥氏体不锈钢、2507双相不锈钢的钝化膜以Cr的氧化物为主,316L奥氏体不锈钢的钝化膜以Fe、Cr的氧化物为主,它们都表现出很好的耐蚀性能。最后,对三种不锈钢进行了高温氧化性能研究。采用马福炉加热设备,测定了904L、316L奥氏体不锈钢和2507双相不锈钢在900℃下、氧化时间为100h的恒温氧化动力学曲线。结果表明,三种不锈钢的氧化规律基本符合抛物线规律。结合扫描电镜观察和XRD分析表明:在900℃下、氧化时间为100h后904L奥氏体不锈钢和2507双相不锈钢表面形成了完整的富铬氧化膜,具有良好的抗氧化性能。而316L奥氏体不锈钢表面边角处有局部氧化膜脱落现象,抗氧化性能稍差。
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