鐵基犧牲陽極對不銹鋼的陰極保護(hù)
17-4PH和P550不銹鋼的顯微組織17-4PH不銹鋼是馬氏體沉淀硬化型不銹鋼,其時效過程中形成的析出相對基體起到強(qiáng)化作用,這種不銹鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性和可焊性。P550不銹鋼是典型的奧氏體不銹鋼。圖4-1為陰極材料17-4PH和P550不銹鋼的金相組織圖,從圖中可以看出,17-4PH不銹鋼的基體具有板條狀馬氏體組織,碳化物含量較少;P550組織是典型的奧氏體組織,在晶界處有少量的碳化物析出。奧氏體是碳與合金元素溶解在y-Fe中間隙式固溶體,如果在鋼中加入大量的鉻鎳等元素,就能擴(kuò)大奧氏體穩(wěn)定區(qū)的溫度和成分范圍,使鋼在室溫下能保持奧氏體組織。
本章采用恒電流法和自放電法研究了鐵基犧牲陽極對兩種不銹鋼的陰極保護(hù)效果,可得出以下結(jié)論:
(1)在恒電流實(shí)驗(yàn)和自放電實(shí)驗(yàn)中,20CrMnTi犧牲陽極的工作電位最負(fù)且最穩(wěn)定,極化率最低;40CrMo的工作電位較正,穩(wěn)定性最差,且極化率最高,極化性能較差。自放電實(shí)驗(yàn)中的20CrMn的工作電位出現(xiàn)大幅度負(fù)移,可能是由于基底脫落的原因;工作電流均呈階梯狀增減,四種犧牲陽極在自放電保護(hù)17-4PH不銹鋼時的工作電流差別不大,在保護(hù)P550不銹鋼時也工作電流也出現(xiàn)上下波動的現(xiàn)象,且20CrMnTi的工作電流相對最大,即對P550不銹鋼可形成最大的保護(hù)電流。
(2)四種犧牲陽極在恒電流保護(hù)不銹鋼實(shí)驗(yàn)后,陽極表面均出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物層,20CrMnTi表面的腐蝕產(chǎn)物層最為平坦致密,且分布均勻,腐蝕產(chǎn)物易清除;20CrMn表面的腐蝕產(chǎn)物層也較為平坦致密,但分布均勻性不如20CrMnTi,其主要原因是20CrMnTi中的Ti提高了20CrMnTi的耐晶間腐蝕能力,腐蝕產(chǎn)物不易開裂脫落,因此腐蝕均勻性更好。20CrMo的腐蝕均勻性要比20CrMn的好,可能原因是合金元素Mo促進(jìn)了20CrMo的溶解均勻性;40CrMo表面腐蝕最為嚴(yán)重,且腐蝕產(chǎn)物不易清除,可能原因是40CrMo中析出的碳化物加速了犧牲陽極的溶解,耐腐蝕性降低。犧牲陽極在自放電保護(hù)不銹鋼后,陽極表面均觀察到銹層物質(zhì)β-FeOOH,20CrMnTi表面的銹層物質(zhì)最少,其耐腐蝕性最好。
(3)從不銹鋼在四種犧牲陽極自放電保護(hù)后的形貌可知,這四種犧牲陽極對不銹鋼均起到一定的保護(hù)作用,且20CrMnTi犧牲陽極的保護(hù)效果最好。
(4)恒電流保護(hù)不銹鋼實(shí)驗(yàn)中,四種犧牲陽極的電流效率差別不是很大。自放電保護(hù)不銹鋼實(shí)驗(yàn)中,電流效率大于90%的犧牲陽極只有20CrMnTi。結(jié)合工作電位、工作電流、極化率、溶解形貌等參數(shù),認(rèn)為20CrMnTi具有最優(yōu)秀的犧牲陽極性能。
本文標(biāo)簽:不銹鋼
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