在(zai) Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN不銹鋼中(zhong)加入微量的(de)(de)合金元素(su)Nb、Zr,在(zai)硫酸溶液(ye)中(zhong)有很好(hao)的(de)(de)自鈍化性。硫酸是一種強(qiang)(qiang)腐蝕性介質，隨著(zhu)濃(nong)度和(he)溫度的(de)(de)不同，其腐蝕性有著(zhu)強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)變化，即使較為知名(ming)的(de)(de)香蕉視頻app連接:不銹鋼也不(bu)能適應這種變化的(de)需要。合金(jin)元素(su)的(de)加入，合金(jin)元素(su)產生(sheng)的(de)復合效(xiao)應，促(cu)進(jin)表面膜的(de)成(cheng)長(chang)，改變了(le)表面膜的(de)性能，提高(gao)了(le)耐(nai)蝕性。孔煥文等人用橢圓術(shu)和電化學相結合的(de)方法對上述不(bu)銹(xiu)鋼在硫酸中的(de)鈍(dun)化膜成(cheng)長(chang)情(qing)況進(jin)行研究(jiu)。

  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(tuo)圓術研究實驗

 a. 橢(tuo)圓(yuan)偏振儀

  自動橢圓(yuan)偏(pian)振儀系氨-氖激光管，波長(chang)為6328?(1A=10-10m),入射角(jiao)選用70°(可調節）。用微機控制P、A兩臺步(bu)進馬達帶動起偏(pian)器和檢偏(pian)器，找出最(zui)佳的消(xiao)光狀態。其(qi)步(bu)驟是固(gu)定(ding)A,轉動P,找到(dao)光強(qiang)最(zui)小點，找到(dao)后，固(gu)定(ding)P,再轉動A，如此反復進行，直(zhi)到(dao)A、P均(jun)處于使光強(qiang)最(zui)小的位置。圖(tu)6-18為橢圓(yuan)偏(pian)振儀自動化裝置示意圖(tu)。

 b. 電解池

  電(dian)解池用有(you)機玻(bo)璃(li)制成，在入(ru)射光和反射光的通道部(bu)(bu)分，鑲嵌著 3cm 石英玻(bo)璃(li)圓(yuan)片。電(dian)解池蓋上開有(you)4個孔(kong)。工作電(dian)極(ji)（試樣）、輔(fu)助(zhu)電(dian)極(ji)（鉑）和參比電(dian)極(ji)（飽和甘汞電(dian)極(ji)）均(jun)由孔(kong)引出，輔(fu)助(zhu)電(dian)極(ji)為環(huan)形鉑絲，置于電(dian)解池底部(bu)(bu)，一孔(kong)通入(ru)純氬，以驅除溶液里的氧。

c. 試樣

  15mm的(de)不(bu)銹鋼棒成1~1.5mm厚的(de)薄片，焊接(jie)一根螺旋式的(de)銅絲，用(yong)聚氯(lv)乙烯加熱熔化進行鑲嵌，從側(ce)面(mian)引(yin)出銅絲，再(zai)裝上(shang)塑(su)料套管，套管和聚氯(lv)乙烯聯結處用(yong)膠黏劑涂(tu)封，干后(hou)將(jiang)試樣表面(mian)拋(pao)光(guang)，至光(guang)潔度為 Ra 0.4μm ，用(yong)去離子水及(ji)酒(jiu)精沖洗待用(yong)。

  不銹鋼中含合金(jin)成(cheng)分如(ru)下(xia)：  鉻(ge)：20%、鎳(nie)：25% 、鉬：3% 、鈮：0.05%~0.07% 鋯：0.34%  氮：0.16%

 d. 溶(rong)液(ye)

 用分(fen)(fen)析純硫酸和去離子(zi)水配成10%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)）、20%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)）、30%(質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)）濃度的(de)硫酸溶液，依次將溶液移入(ru)電解池內(nei)，通入(ru)純氬氣，趕走溶液里的(de)氧(yang)氣，操作在室(shi)溫(wen)下進行(xing)。

 e. 用陰極還原法除去試樣表面的氧化(hua)膜

  在自腐蝕電位(wei)負(fu)移400mV,通過橢圓儀進(jin)行消光(guang)觀(guan)察。在一定的(de)(de)間(jian)(jian)隔時(shi)間(jian)(jian)內(nei)，測定橢圓儀參數(shu)Δ和(he)ψ值(zhi)(zhi)(zhi)，Δ和(he)ψ作(zuo)為(wei)(wei)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)函數(shu)，直到Δ和(he)φ值(zhi)(zhi)(zhi)基本上不再變化，這時(shi)可認為(wei)(wei)氧(yang)(yang)(yang)化膜已(yi)去除(chu)，求出基體金屬(shu)的(de)(de)光(guang)學(xue)常(chang)數(shu)。因為(wei)(wei)，一種金屬(shu)的(de)(de)光(guang)學(xue)常(chang)數(shu)只有一個，當氧(yang)(yang)(yang)化物被還(huan)原時(shi)，鈍化層相應的(de)(de)更薄，而Δ和(he)ψ值(zhi)(zhi)(zhi)也隨著變化。所以，一旦Δ和(he)ψ是常(chang)數(shu)值(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)，即認為(wei)(wei)氧(yang)(yang)(yang)化膜已(yi)去除(chu)。

  該(gai)鋼的(de)陰(yin)極還(huan)原(yuan)(yuan)時間約30min。Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN 不銹鋼在10%硫(liu)酸(suan)溶液(ye)中經陰(yin)極還(huan)原(yuan)(yuan)，測得無膜的(de)光學常數(shu)是n1=2.163-3.006i。10%硫(liu)酸(suan)溶液(ye)的(de)折射系數(shu)為(wei)no=1.346。

  在不同硫酸(suan)濃度(du)(du)溶(rong)液中鈍化膜(mo)的厚(hou)度(du)(du)，如圖6-19所示，隨(sui)著硫酸(suan)溶(rong)液濃度(du)(du)的增加（10%~30%),鈍化膜(mo)的厚(hou)度(du)(du)相應變薄。

2. 在恒定(ding)電位下橢(tuo)圓儀(yi)參數Δ和y時間函數曲線的(de)規律

  圖6-20為(wei)試樣(yang)在10%硫酸(suan)中，橢(tuo)圓(yuan)(yuan)儀(yi)參(can)數Δ和ψ作為(wei)時間(jian)的函數曲線圖。從橢(tuo)圓(yuan)(yuan)參(can)數可以看(kan)出，在10%濃(nong)度的硫酸(suan)溶(rong)液中，無膜(mo)鋼的表面上先生(sheng)成一層(ceng)鈍化膜(mo)，隨即該鈍化膜(mo)按(an)對數規律成長，這(zhe)說明鈍化膜(mo)的性質已(yi)改變，膜(mo)的組分也已(yi)改變，這(zhe)是由于微(wei)量合金元(yuan)素(su)的富(fu)(fu)集(ji)所致的。因為(wei)在剛開始富(fu)(fu)集(ji)時，表面膜(mo)內富(fu)(fu)集(ji)的合金元(yuan)素(su)成分較少(shao)，隨著(zhu)時間(jian)的增長，富(fu)(fu)集(ji)量越來(lai)越多，一旦(dan)富(fu)(fu)集(ji)到一定的量時，導致橢(tuo)圓(yuan)(yuan)參(can)數發生(sheng)突(tu)變。

   圖(tu)(tu)6-21、圖(tu)(tu)6-22、圖(tu)(tu)6-23所示為試(shi)樣在(zai)10%硫(liu)酸溶(rong)液中，恒定(ding)電(dian)位(wei)(wei)分別(bie)在(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)，參(can)數Δ和(he)φ作為時(shi)間的(de)(de)(de)(de)函(han)數曲線(xian)。在(zai)10%度(du)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸溶(rong)液中，恒電(dian)位(wei)(wei)儀分別(bie)控制(zhi)在(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)，橢圓(yuan)參(can)數隨(sui)著時(shi)間變化(hua)的(de)(de)(de)(de)規(gui)(gui)律(lv)表(biao)明，鈍(dun)化(hua)膜成長的(de)(de)(de)(de)動力是(shi)循著對(dui)數規(gui)(gui)律(lv)的(de)(de)(de)(de)，并(bing)由(you)曲線(xian)的(de)(de)(de)(de)斜(xie)率可(ke)知鈍(dun)化(hua)速率r1和(he)溶(rong)解(jie)速率r2的(de)(de)(de)(de)差異。由(you)圖(tu)(tu)6-21可(ke)知，將電(dian)位(wei)(wei)控制(zhi)在(zai) -20mV時(shi)，鈍(dun)化(hua)膜成長的(de)(de)(de)(de)動力循著對(dui)數規(gui)(gui)律(lv)緩慢的(de)(de)(de)(de)增厚。這(zhe)意味著在(zai)該電(dian)位(wei)(wei)下，鈍(dun)化(hua)速率r1略(lve)大于溶(rong)解(jie)速率r2。而將電(dian)位(wei)(wei)恒定(ding)在(zai)＋350mV時(shi)，鈍(dun)化(hua)膜成長的(de)(de)(de)(de)曲線(xian)越陡，見圖(tu)(tu)6-22。這(zhe)說(shuo)明鈍(dun)化(hua)速率r1遠遠大于溶(rong)解(jie)速率r2。由(you)圖(tu)(tu)6-24可(ke)知，＋350mV正處于穩(wen)定(ding)鈍(dun)化(hua)區。

  從圖 6-20 、圖 6-21 、圖 6-22、圖 6-23 的(de)曲線上判斷，由于微(wei)量合金元素的(de)富集(ji)，不銹(xiu)鋼具有雙層氧化膜結(jie)構(gou)。

  由橢圓術和(he)電化學(xue)相(xiang)結合的方法研究表明(ming)，該(gai)鋼(gang)在硫(liu)酸溶(rong)液中，在不同的電位下皆有自鈍化性，而且能夠(gou)生成致密完整(zheng)的鈍化層，具(ju)有優異的保護性。

  用(yong)失重法的(de)實驗結果(guo)如下，兩者的(de)結果(guo)甚為(wei)吻合。10%硫酸溶液中的(de)腐蝕速(su)率(lv)為(wei)0.30g/(㎡·h)。該(gai)不銹鋼在(zai)硫酸工(gong)程上實際應用(yong)中有(you)優良的(de)抗(kang)蝕性。