在 Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)加入微(wei)量的(de)合金元素(su)Nb、Zr,在硫酸溶液中(zhong)(zhong)有很(hen)好的(de)自鈍化性(xing)。硫酸是一種強腐蝕性(xing)介(jie)質，隨(sui)著(zhu)濃度和溫(wen)度的(de)不同，其腐蝕性(xing)有著(zhu)強烈(lie)的(de)變(bian)化，即使(shi)較為知名的(de)香蕉視頻app連接:不銹鋼也不能(neng)(neng)適應這種變化(hua)的(de)需要。合(he)(he)(he)金元素的(de)加(jia)入，合(he)(he)(he)金元素產生的(de)復合(he)(he)(he)效應，促進(jin)表面膜(mo)(mo)的(de)成(cheng)長，改(gai)變了表面膜(mo)(mo)的(de)性能(neng)(neng)，提高(gao)了耐蝕性。孔(kong)煥(huan)文等人用橢圓(yuan)術和電化(hua)學相結合(he)(he)(he)的(de)方法對上(shang)述不銹鋼在硫(liu)酸中的(de)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)成(cheng)長情(qing)況進(jin)行研究。

  實驗表明，在不同電位下，鈍化速率和溶解速率相應變化，同時，因硫酸濃度不同，變化值有著明顯的差異。在10%~30%的硫酸溶液中，皆能生成致密完整的鈍化膜，并具有雙層氧化膜結構，不銹鋼鈍化膜的厚度為3~5nm。

1. 橢圓術研究(jiu)實(shi)驗

 a. 橢(tuo)圓偏振儀

  自動(dong)橢圓偏(pian)振(zhen)儀系氨-氖激光(guang)管，波長為6328?(1A=10-10m),入射角選用70°(可調節）。用微機控(kong)制P、A兩臺(tai)步進(jin)馬達帶(dai)動(dong)起偏(pian)器(qi)和(he)檢偏(pian)器(qi)，找(zhao)(zhao)出最佳(jia)的消光(guang)狀(zhuang)態。其步驟是固(gu)定(ding)A,轉動(dong)P,找(zhao)(zhao)到(dao)光(guang)強最小點(dian)，找(zhao)(zhao)到(dao)后，固(gu)定(ding)P,再轉動(dong)A，如(ru)此反復(fu)進(jin)行(xing)，直到(dao)A、P均處(chu)于使(shi)光(guang)強最小的位置。圖6-18為橢圓偏(pian)振(zhen)儀自動(dong)化裝置示意(yi)圖。

 b. 電解(jie)池(chi)

  電(dian)解(jie)池用有機玻璃(li)制成，在入射(she)光和(he)反射(she)光的通道部(bu)(bu)分，鑲嵌著 3cm 石(shi)英玻璃(li)圓片。電(dian)解(jie)池蓋上(shang)開有4個孔(kong)(kong)。工作電(dian)極（試樣）、輔助電(dian)極（鉑(bo)）和(he)參比(bi)電(dian)極（飽和(he)甘汞電(dian)極）均(jun)由孔(kong)(kong)引出，輔助電(dian)極為環形鉑(bo)絲，置于電(dian)解(jie)池底部(bu)(bu)，一孔(kong)(kong)通入純(chun)氬，以驅除溶液里的氧。

c. 試(shi)樣

  15mm的(de)不銹鋼棒(bang)成(cheng)1~1.5mm厚(hou)的(de)薄(bo)片，焊接(jie)一根螺旋式的(de)銅絲，用聚氯乙烯加熱熔化進行鑲嵌，從側面引出銅絲，再(zai)裝上塑(su)料套(tao)管，套(tao)管和聚氯乙烯聯結(jie)處(chu)用膠黏劑(ji)涂封，干后將(jiang)試樣表面拋光，至光潔度為(wei) Ra 0.4μm ，用去離子水(shui)及酒(jiu)精(jing)沖洗待用。

  不(bu)銹鋼中含合金成(cheng)分如下：  鉻：20%、鎳：25% 、鉬：3% 、鈮(ni)：0.05%~0.07% 鋯(gao)：0.34%  氮：0.16%

 d. 溶(rong)液

 用分(fen)析(xi)純硫酸和去(qu)離(li)子(zi)水配成10%(質量(liang)分(fen)數(shu)）、20%(質量(liang)分(fen)數(shu)）、30%(質量(liang)分(fen)數(shu)）濃度的硫酸溶(rong)(rong)液(ye)，依次將溶(rong)(rong)液(ye)移(yi)入電解池內，通入純氬(ya)氣，趕(gan)走溶(rong)(rong)液(ye)里的氧氣，操作在室(shi)溫下進行。

 e. 用(yong)陰(yin)極還原法除(chu)去試(shi)樣表面的氧化膜

  在自腐蝕(shi)電位負移400mV,通(tong)過橢圓儀進行消(xiao)光(guang)觀察。在一(yi)定的(de)(de)間隔時間內，測定橢圓儀參數(shu)Δ和(he)ψ值(zhi)，Δ和(he)ψ作(zuo)為(wei)時間的(de)(de)函數(shu)，直到Δ和(he)φ值(zhi)基本上不再(zai)變化(hua)(hua)，這時可認(ren)為(wei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)已去除，求出(chu)基體(ti)金(jin)屬的(de)(de)光(guang)學(xue)常數(shu)。因為(wei)，一(yi)種金(jin)屬的(de)(de)光(guang)學(xue)常數(shu)只有一(yi)個，當氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)被還原時，鈍(dun)化(hua)(hua)層(ceng)相應的(de)(de)更(geng)薄，而Δ和(he)ψ值(zhi)也隨著變化(hua)(hua)。所以(yi)，一(yi)旦Δ和(he)ψ是常數(shu)值(zhi)時，即認(ren)為(wei)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)已去除。

  該(gai)鋼的陰極還原(yuan)(yuan)時間約30min。Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN 不(bu)銹(xiu)鋼在10%硫(liu)酸溶液中經陰極還原(yuan)(yuan)，測得無(wu)膜的光學(xue)常數是n1=2.163-3.006i。10%硫(liu)酸溶液的折射(she)系數為no=1.346。

  在不同硫酸(suan)濃(nong)度溶液中鈍化膜(mo)的厚度，如圖6-19所(suo)示，隨著硫酸(suan)溶液濃(nong)度的增加（10%~30%),鈍化膜(mo)的厚度相(xiang)應變薄(bo)。

2. 在恒(heng)定電位(wei)下(xia)橢圓儀參數Δ和y時(shi)間函數曲線的規律

  圖6-20為(wei)(wei)試樣在10%硫酸中，橢圓儀參(can)數(shu)(shu)Δ和(he)ψ作為(wei)(wei)時(shi)間的(de)函數(shu)(shu)曲(qu)線圖。從橢圓參(can)數(shu)(shu)可(ke)以看出，在10%濃(nong)度的(de)硫酸溶液中，無(wu)膜鋼的(de)表面上先生成一(yi)(yi)層(ceng)鈍(dun)化膜，隨即該(gai)鈍(dun)化膜按對(dui)數(shu)(shu)規律成長，這(zhe)說明鈍(dun)化膜的(de)性質(zhi)已改變，膜的(de)組分也已改變，這(zhe)是由(you)于微(wei)量(liang)合金元素的(de)富(fu)集(ji)(ji)所致的(de)。因為(wei)(wei)在剛(gang)開始富(fu)集(ji)(ji)時(shi)，表面膜內(nei)富(fu)集(ji)(ji)的(de)合金元素成分較少，隨著時(shi)間的(de)增長，富(fu)集(ji)(ji)量(liang)越(yue)來越(yue)多，一(yi)(yi)旦(dan)富(fu)集(ji)(ji)到一(yi)(yi)定的(de)量(liang)時(shi)，導致橢圓參(can)數(shu)(shu)發生突變。

   圖(tu)6-21、圖(tu)6-22、圖(tu)6-23所示為試樣在(zai)10%硫酸(suan)溶液中，恒定電(dian)(dian)(dian)位分(fen)別(bie)在(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)(shi)，參(can)數(shu)Δ和φ作為時(shi)(shi)間的(de)函數(shu)曲(qu)線(xian)。在(zai)10%度的(de)硫酸(suan)溶液中，恒電(dian)(dian)(dian)位儀分(fen)別(bie)控(kong)制在(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)(shi)，橢圓(yuan)參(can)數(shu)隨(sui)著(zhu)(zhu)時(shi)(shi)間變(bian)化的(de)規(gui)律表(biao)明，鈍(dun)化膜(mo)成(cheng)長的(de)動力是循著(zhu)(zhu)對(dui)數(shu)規(gui)律的(de)，并由(you)曲(qu)線(xian)的(de)斜率(lv)(lv)可知鈍(dun)化速(su)(su)率(lv)(lv)r1和溶解速(su)(su)率(lv)(lv)r2的(de)差(cha)異。由(you)圖(tu)6-21可知，將電(dian)(dian)(dian)位控(kong)制在(zai) -20mV時(shi)(shi)，鈍(dun)化膜(mo)成(cheng)長的(de)動力循著(zhu)(zhu)對(dui)數(shu)規(gui)律緩(huan)慢的(de)增厚。這意味著(zhu)(zhu)在(zai)該(gai)電(dian)(dian)(dian)位下，鈍(dun)化速(su)(su)率(lv)(lv)r1略大于(yu)(yu)溶解速(su)(su)率(lv)(lv)r2。而將電(dian)(dian)(dian)位恒定在(zai)＋350mV時(shi)(shi)，鈍(dun)化膜(mo)成(cheng)長的(de)曲(qu)線(xian)越陡，見圖(tu)6-22。這說明鈍(dun)化速(su)(su)率(lv)(lv)r1遠遠大于(yu)(yu)溶解速(su)(su)率(lv)(lv)r2。由(you)圖(tu)6-24可知，＋350mV正處于(yu)(yu)穩(wen)定鈍(dun)化區。

  從圖(tu) 6-20 、圖(tu) 6-21 、圖(tu) 6-22、圖(tu) 6-23 的(de)曲線上判斷，由(you)于微量合金元(yuan)素的(de)富集，不銹鋼具有雙層氧化(hua)膜結構。

  由橢圓術和電化(hua)學相(xiang)結合的方法研究(jiu)表(biao)明，該(gai)鋼在(zai)硫(liu)酸溶液中，在(zai)不同(tong)的電位(wei)下皆有自鈍化(hua)性(xing)，而且能夠生成(cheng)致密完整(zheng)的鈍化(hua)層，具有優異的保(bao)護性(xing)。

  用失重法的實(shi)(shi)驗結果(guo)如下(xia)，兩(liang)者的結果(guo)甚為吻(wen)合。10%硫酸溶液中的腐蝕速率為0.30g/(㎡·h)。該(gai)不銹鋼(gang)在硫酸工程上實(shi)(shi)際應用中有優(you)良的抗蝕性。