在(zai) Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN不銹鋼(gang)中加入微量的合(he)金元素Nb、Zr,在(zai)硫酸(suan)溶液中有很好的自鈍化(hua)(hua)性(xing)。硫酸(suan)是一種強腐蝕性(xing)介(jie)質，隨著(zhu)濃度和溫(wen)度的不同，其腐蝕性(xing)有著(zhu)強烈的變化(hua)(hua)，即(ji)使(shi)較為知名的香蕉視頻app連接:不銹鋼也(ye)不(bu)(bu)能(neng)適(shi)應(ying)這種(zhong)變化的(de)需(xu)要。合(he)金元素的(de)加入，合(he)金元素產生的(de)復合(he)效(xiao)應(ying)，促進表面膜(mo)的(de)成長，改變了(le)(le)表面膜(mo)的(de)性能(neng)，提高了(le)(le)耐蝕性。孔煥文等人用(yong)橢圓(yuan)術和電化學相結(jie)合(he)的(de)方(fang)法對上述不(bu)(bu)銹鋼(gang)在硫酸中的(de)鈍化膜(mo)成長情(qing)況(kuang)進行(xing)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. 橢圓術研究實(shi)驗

 a. 橢圓(yuan)偏振(zhen)儀

  自(zi)動橢(tuo)(tuo)圓偏振儀(yi)系氨-氖激光管，波(bo)長(chang)為6328?(1A=10-10m),入(ru)射角(jiao)選(xuan)用(yong)(yong)70°(可調節(jie)）。用(yong)(yong)微機(ji)控制P、A兩臺步進馬達帶動起偏器和檢(jian)偏器，找出最佳的消(xiao)光狀態。其步驟(zou)是固(gu)定A,轉動P,找到光強最小點，找到后，固(gu)定P,再轉動A，如此反復進行，直到A、P均(jun)處于使(shi)光強最小的位置。圖(tu)6-18為橢(tuo)(tuo)圓偏振儀(yi)自(zi)動化(hua)裝置示意圖(tu)。

 b. 電(dian)解池

  電解(jie)池用(yong)有機玻(bo)璃制成，在入射(she)(she)光和反(fan)射(she)(she)光的通(tong)(tong)道(dao)部分，鑲嵌著 3cm 石英(ying)玻(bo)璃圓(yuan)片。電解(jie)池蓋上開(kai)有4個孔。工作(zuo)電極(ji)（試樣(yang)）、輔助(zhu)電極(ji)（鉑(bo)）和參比電極(ji)（飽(bao)和甘汞(gong)電極(ji)）均由孔引出，輔助(zhu)電極(ji)為(wei)環(huan)形鉑(bo)絲，置于電解(jie)池底部，一孔通(tong)(tong)入純氬(ya)，以(yi)驅除溶(rong)液里的氧。

c. 試樣(yang)

  15mm的(de)(de)不銹鋼棒成1~1.5mm厚的(de)(de)薄(bo)片(pian)，焊接(jie)一根螺旋式的(de)(de)銅絲，用聚(ju)氯乙(yi)烯(xi)加熱(re)熔(rong)化進行鑲嵌(qian)，從側面引出銅絲，再裝(zhuang)上(shang)塑料套管(guan)，套管(guan)和(he)聚(ju)氯乙(yi)烯(xi)聯結處(chu)用膠黏(nian)劑涂封，干后將試(shi)樣表面拋光，至光潔(jie)度為(wei) Ra 0.4μm ，用去離子水及(ji)酒精沖(chong)洗待用。

  不銹鋼中含合(he)金(jin)成分如(ru)下：  鉻：20%、鎳：25% 、鉬：3% 、鈮：0.05%~0.07% 鋯：0.34%  氮：0.16%

 d. 溶液

 用分析純硫酸(suan)和去(qu)離子水配成10%(質量分數）、20%(質量分數）、30%(質量分數）濃(nong)度的硫酸(suan)溶液(ye)，依次(ci)將溶液(ye)移入電解(jie)池內，通(tong)入純氬氣(qi)，趕走(zou)溶液(ye)里的氧氣(qi)，操作在室溫下進行(xing)。

 e. 用陰極(ji)還原法(fa)除去試樣表面的氧化膜(mo)

  在自腐蝕電位負移400mV,通過(guo)橢(tuo)圓儀進行消(xiao)光(guang)觀察(cha)。在一(yi)定的(de)間(jian)隔時(shi)間(jian)內，測(ce)定橢(tuo)圓儀參數(shu)(shu)Δ和(he)ψ值(zhi)，Δ和(he)ψ作(zuo)為(wei)時(shi)間(jian)的(de)函數(shu)(shu)，直(zhi)到Δ和(he)φ值(zhi)基本上不再變化(hua)，這時(shi)可認為(wei)氧化(hua)膜已(yi)去(qu)除(chu)，求出基體金屬(shu)的(de)光(guang)學常數(shu)(shu)。因(yin)為(wei)，一(yi)種金屬(shu)的(de)光(guang)學常數(shu)(shu)只有一(yi)個，當氧化(hua)物被(bei)還原時(shi)，鈍化(hua)層相應(ying)的(de)更薄，而Δ和(he)ψ值(zhi)也隨著變化(hua)。所以，一(yi)旦Δ和(he)ψ是常數(shu)(shu)值(zhi)時(shi)，即認為(wei)氧化(hua)膜已(yi)去(qu)除(chu)。

  該鋼的(de)陰極(ji)還原時間約30min。Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN 不(bu)銹鋼在10%硫酸溶液中經陰極(ji)還原，測(ce)得無膜的(de)光學常數是n1=2.163-3.006i。10%硫酸溶液的(de)折射系數為no=1.346。

  在不同硫酸濃(nong)度(du)溶液(ye)中鈍化(hua)膜的厚(hou)度(du)，如(ru)圖6-19所(suo)示，隨著硫酸溶液(ye)濃(nong)度(du)的增加（10%~30%),鈍化(hua)膜的厚(hou)度(du)相應變薄。

2. 在恒定電(dian)位下(xia)橢圓(yuan)儀參數Δ和y時(shi)間函數曲線(xian)的規律

  圖6-20為(wei)試樣在(zai)10%硫酸中，橢(tuo)(tuo)圓儀參數(shu)Δ和ψ作為(wei)時(shi)間(jian)的(de)函數(shu)曲線圖。從橢(tuo)(tuo)圓參數(shu)可以看(kan)出(chu)，在(zai)10%濃度(du)的(de)硫酸溶液(ye)中，無膜(mo)(mo)鋼的(de)表(biao)面(mian)上先生(sheng)成(cheng)一層鈍化膜(mo)(mo)，隨即(ji)該鈍化膜(mo)(mo)按對數(shu)規律成(cheng)長(chang)，這說明鈍化膜(mo)(mo)的(de)性質已(yi)(yi)改變(bian)，膜(mo)(mo)的(de)組分也(ye)已(yi)(yi)改變(bian)，這是由于微(wei)量合金(jin)元素的(de)富集(ji)所(suo)致的(de)。因(yin)為(wei)在(zai)剛開始富集(ji)時(shi)，表(biao)面(mian)膜(mo)(mo)內(nei)富集(ji)的(de)合金(jin)元素成(cheng)分較少，隨著時(shi)間(jian)的(de)增長(chang)，富集(ji)量越來(lai)越多，一旦(dan)富集(ji)到一定的(de)量時(shi)，導致橢(tuo)(tuo)圓參數(shu)發生(sheng)突變(bian)。

   圖(tu)6-21、圖(tu)6-22、圖(tu)6-23所(suo)示為試樣在(zai)10%硫酸溶(rong)液中，恒(heng)定(ding)(ding)(ding)電位(wei)分別在(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)，參數(shu)Δ和φ作(zuo)為時(shi)間的(de)(de)函(han)數(shu)曲線。在(zai)10%度的(de)(de)硫酸溶(rong)液中，恒(heng)電位(wei)儀分別控(kong)制在(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)，橢圓參數(shu)隨(sui)著時(shi)間變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)規(gui)律(lv)表明，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)成(cheng)長(chang)的(de)(de)動力(li)是(shi)循著對(dui)數(shu)規(gui)律(lv)的(de)(de)，并由(you)曲線的(de)(de)斜率(lv)可(ke)知鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)速率(lv)r1和溶(rong)解(jie)速率(lv)r2的(de)(de)差異。由(you)圖(tu)6-21可(ke)知，將(jiang)電位(wei)控(kong)制在(zai) -20mV時(shi)，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)成(cheng)長(chang)的(de)(de)動力(li)循著對(dui)數(shu)規(gui)律(lv)緩(huan)慢的(de)(de)增(zeng)厚。這意(yi)味著在(zai)該(gai)電位(wei)下(xia)，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)速率(lv)r1略大于(yu)(yu)溶(rong)解(jie)速率(lv)r2。而將(jiang)電位(wei)恒(heng)定(ding)(ding)(ding)在(zai)＋350mV時(shi)，鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)成(cheng)長(chang)的(de)(de)曲線越陡，見(jian)圖(tu)6-22。這說(shuo)明鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)速率(lv)r1遠遠大于(yu)(yu)溶(rong)解(jie)速率(lv)r2。由(you)圖(tu)6-24可(ke)知，＋350mV正(zheng)處于(yu)(yu)穩定(ding)(ding)(ding)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)區。

  從圖(tu) 6-20 、圖(tu) 6-21 、圖(tu) 6-22、圖(tu) 6-23 的曲(qu)線上判斷，由于微量合金元素的富集，不(bu)銹(xiu)鋼具有(you)雙(shuang)層氧化膜結構。

  由橢圓術和電化(hua)學相結合的方法研究表明(ming)，該鋼在(zai)硫(liu)酸溶液中，在(zai)不同的電位下皆有自(zi)鈍化(hua)性，而且能夠生成致(zhi)密完整的鈍化(hua)層，具有優異的保護性。

  用失重法的實驗結果如下，兩者的結果甚為(wei)(wei)吻合(he)。10%硫酸溶液(ye)中的腐蝕速(su)率為(wei)(wei)0.30g/(㎡·h)。該(gai)不銹鋼在(zai)硫酸工程上實際應用中有優良的抗蝕性。