块体超细晶304L不锈钢的腐蚀及钝化性能的研究

doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00616

金属学报

2013, Vol. 49

Issue (3): 265-270 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2012.00616

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块体超细晶304L不锈钢的腐蚀及钝化性能的研究

韩啸¹，陈吉¹，孙成²，武占文¹，吴新春¹，张星航²

1) 辽宁石油化工大学机械工程学院石油化工过程腐蚀与防护技术中心, 抚顺 113001
2) Department of Mechanical Engineering, Texas A &M University, College station, TX 77843-3123, USA

CORROSION AND PASSIVE PROPERTIES OF BULKULTRAFINE-GRAINED 304L STAINLESS STEEL

HAN Xiao¹, CHEN Ji¹, SUN Cheng², WU Zhanwen¹, WU Xinchun¹, ZHANG Xinghang²

1) Center of Corrosion and Protection Technology in Petro-Chemical Industry, Department of Mechanical Engineering,,LiaoningShihua University, Fushun 113001

2) Department of Mechanical Engineering, Texas A&M University, College station, TX 77843-3123, USA

引用本文:

韩啸，陈吉，孙成，武占文，吴新春，张星航. 块体超细晶304L不锈钢的腐蚀及钝化性能的研究[J]. 金属学报, 2013, 49(3): 265-270.
HAN Xiao, CHEN Ji, SUN Cheng, WU Zhanwen, WU Xinchun, ZHANG Xinghang. CORROSION AND PASSIVE PROPERTIES OF BULKULTRAFINE-GRAINED 304L STAINLESS STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2013, 49(3): 265-270.

全文: PDF(683 KB)

摘要:

利用等通道转角挤压(ECAP)方法, 制备出平均晶粒尺寸为(130±30) nm的块体超细晶304L不锈钢. 在0.05 mol/L H₂SO₄+0.25 mol/L Na₂SO₄溶液中测量了其极化曲线和钝化性能的Mott-Schottky曲线.结果表明, 与粗晶合金相比, 超细晶材料的自腐蚀电位更低, 自腐蚀电流密度更大, 更易发生活性溶解且溶解速度更快, 但致钝电位更低, 维钝电流密度更小, 钝化区间更宽. 表面钝化膜均具有n型半导体特征,超细晶粒有助于304L不锈钢表面形成更为稳定的钝化膜, 载流子密度更小, 载流子的扩散系数更低.

关键词 ： 304L不锈钢, 超细晶, 耐蚀性能, 钝化, 等通道转角挤压

Abstract：

Samples of ultrafine-grained 304L stainless steel with an average grain size of (130±30) nm wereprepared by using equal channel angular pressing (ECAP) technique after 6 passes with route Bc at 500 ℃.The electrochemical behaviors and the passive properties of the material in 0.05 mol/L H₂SO₄+0.25 mol/L Na₂SO₄solution were examined by using polarization curves and Mott-Schottky analysis. As compared with the coarse-grained counterpart, the ultrafine-grained 304L stainless steel sample exhibits a lower corrosion potential(-505 mV) and a higher corrosion current density (11.7μA/cm²), indicating the accelerated trend of the activedissolution, and has a broadening of passive region (-341-847 mV) with lower passive potential (-341 mV) andpassivation current density (4.5μA/cm²). Both of the passive films exhibit n-type semi-conductor behaviorsat potentials ranging from 0 to 0.7 V. The ultrafine grains of 304L stainless steel are helpful in forming more stablepassive films with the reduced donor density and the diffusion coefficient of the charge carrier.

Key words： 304L stainless steel ultrafinegrain corrosionresistance passivation equal channel angularpressing (ECAP)

收稿日期: 2012-10-17

基金资助:

辽宁省自然科学基金项目201202127和辽宁省高等学校杰出青

作者简介: 韩啸, 男, 1987年生, 硕士生

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