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稀土对2Cr13不锈钢耐腐蚀性能影响的研究

作　者: 高学中
导　师: 杨吉春
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 稀土 2Cr13不锈钢夹杂物耐腐蚀性能
分类号: TG174.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

2Cr13马氏体不锈钢具有诸多良好的性能,是汽轮机叶片典型用材。但在恶劣的海洋环境中使用时,其耐蚀性相对较差,难以满足海洋环境的耐腐蚀性要求。本文以2Cr13不锈钢为原料,纯铈为稀土添加剂,用6kg真空感应炉冶炼了不同稀土含量的试验钢。测试了试验钢中稀土的残留量,利用光学显微镜、扫描电子显微镜分析了稀土对2Cr13不锈钢的组织和夹杂物的影响,利用实验室加速腐蚀实验—周期浸泡实验和电化学实验,分析了稀土对试验钢耐腐蚀性能的影响。随着钢中稀土添加量的增加,钢中的稀土残留量也随着增加。稀土对钢中夹杂物有变质和球化的作用,使2Cr13不锈钢中的Al₂O₃、MnS夹杂物转变为弥散分布的球状或椭球状的CeAlO₃、Ce₂O₂S型夹杂物,起到了细化晶粒的作用。在相同的热处理条件下,稀土对试验钢的组织产生了明显的影响。淬火组织中马氏体的板条越来越细小,回火组织中碳化物的分布更加弥散,稀土的加入导致马氏体的分解延迟了,阻碍了碳化物聚集与粗化。浸泡在10%盐酸中的失重检测表明:加稀土的试验钢比未加稀土的试验钢的腐蚀速率明显降低。3.5%NaCl溶液腐蚀实验表明:稀土添加到2Cr13不锈钢中,使试验钢的交流阻抗的极化电阻增大,极化曲线的腐蚀电位正移,降低了腐蚀电流密度。通过上述研究结果可知:2Cr13马氏体不锈钢中添加稀土改善了耐腐蚀性能。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
引言  9-10
1 文献综述  10-25
  1.1 稀土在钢中的作用  10-15
    1.1.1 稀土处理钢的发展前景  10
    1.1.2 稀土元素在钢中的作用机理  10-13
    1.1.3 稀土对钢组织的影响  13
    1.1.4 稀土对钢耐腐蚀性能的影响  13-14
    1.1.5 稀土Ce 的特性及应用  14-15
  1.2 不锈钢的点蚀  15-24
    1.2.1 不锈钢点蚀的形成机理  15-18
    1.2.2 不锈钢点蚀的影响因素  18-22
    1.2.3 点蚀的研究方法  22-24
  1.3 课题的背景及意义  24-25
2 实验原料及检测方法  25-35
  2.1 实验原料  25-26
    2.1.1 钢种的选择  25
    2.1.2 稀土的选择  25-26
  2.2 试验钢的生产  26-29
    2.2.1 试验钢的冶炼  26-27
    2.2.2 试验钢的锻造  27-28
    2.2.3 试验钢的热处理  28-29
  2.3 试验检测及分析方法  29-35
    2.3.1 稀土含量分析方法  29
    2.3.2 金相组织、夹杂物观察与分析  29-31
    2.3.3 腐蚀性能试验  31-35
3 稀土对 2Cr13 不锈钢组织和非金属夹杂物的影响  35-44
  3.1 试验钢显微组织分析  35-39
    3.1.1 淬火组织  35-36
    3.1.2 回火组织  36-38
    3.1.3 机理分析  38-39
  3.2 试验钢中夹杂物分析  39-43
    3.2.1 试样制备  39
    3.2.2 结果与分析  39-41
    3.2.3 讨论  41-43
  3.3 小结  43-44
4 稀土对 2Cr13 不锈钢耐蚀性能的影响  44-61
  4.1 加速腐蚀实验—周期浸泡实验  44-46
    4.1.1 腐蚀实验试样的准备  44
    4.1.2 实验结果分析  44-46
  4.2 电化学实验  46-59
    4.2.1 钢样的电化学表征  46-47
    4.2.2 自然腐蚀电位测量结果与分析  47-48
    4.2.3 腐蚀速率的测量结果与分析  48-49
    4.2.4 阳极极化曲线的测量结果与分析  49-52
    4.2.5 交流阻抗实验的结果与分析  52-59
  4.3 夹杂物对试验钢耐腐蚀影响的讨论  59-60
  4.4 小结  60-61
结论  61-62
参考文献  62-66
在学研究成果  66-67
致谢  67

稀土对2Cr13不锈钢耐腐蚀性能影响的研究

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