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不锈钢酸性介质中的腐蚀与所受的应力,位错密度等有关.固溶退火处理后的AISI 304不锈钢在室温下呈现单一的奥氏体组织,无塑变试样的位错密度大约是106/cm2,而塑性变形试样表面的位错密度大约是1010~1011/cm2,除受应力外,高的位错密度会增大腐蚀电流密度.本文研究了AISI 304不锈钢在0.5M H2SO4溶液中弯曲拉伸面的腐蚀电化学特性,试样按照ASTM G-30要求制成U型弯曲试样并加载,研究对象是弯曲拉伸面不同曲率半径下的腐蚀电化学规律.电化学测量采用三电极测试系统,工作电极是U型弯曲试样外表面,参比电极使用饱和甘汞电极(SCE),辅助电极采用矩形Pt片.Pt片表面变形后弧度与试样弯曲拉伸面弧度相近并在溶液中正对,消除测试偏差.试验用溶液:0.5M H2SO4溶液;0.5M H2SO4+ 0.2 KCl溶液.电化学测试使用IM6eX ZAHNER Elektrik电化学工作站.极化曲线恒电位测量扫描速率为0.5mV/s.EIS测量在开路电位下进行,EIS测量频率范围是10 mHz到100 kHz,正弦激励信号为5mV.无塑变304不锈钢在稀硫酸中极化曲线自腐蚀电位为-410mY,钝化区间-200mV到+800mV,腐蚀速率4.6× 10-5A·cm-2,孔蚀电位Eb为800mV,孔蚀保护电位Ep为440mV,孔蚀电位与孔蚀保护电位的差值AE=360mV,维钝电流为1.3× 10-6A·cm-2.恒应变试样(曲率半径R=16mm)弯曲拉伸面在0.5M H2SO4溶液中极化曲线随时间变化很小,不同时间的腐蚀速率均约5.8× 10-4 A·cm-2,阴、阳极极化曲线只是随时间有很小的波动.与无塑变极化曲线比较,开路电位-420mV左右,偏负,腐蚀速率比无塑变高出一个数量级,致钝区大约在-100mV到800mV之间.极化曲线随曲率半径的变化.弯曲拉伸面在0.5M H2SO4溶液中极化曲线随着曲率半径的减小开路点位负移,致钝电流密度逐渐增大,维钝电流密度也随之增大,线性极化区计算得到的腐蚀电流密度随之增大,但孔蚀电位均在800mV,阴极极化曲线没有很大的变化.与无塑变极化曲线比较,开路电位为-420mV左右,偏负.微极化区计算得到的腐蚀速率比无塑变高出一个数量级.孔蚀电位与无塑变试样孔蚀电位相同,而维钝电流普遍高于无塑变试样的维钝电流.室温下304不锈钢在0.5M H28O4+ 0.2M KCl溶液中的动电位回扫阳极极化曲线.弯曲拉应力下不同曲率半径拉伸面钝化区间均在-100到+800mV之间,孔蚀电位Eb均约800mV.曲率半径由大到小所对应的孔蚀保护电位Ep分别为:340mV,250mV,150mV,孔蚀保护电位Ep随着曲率半径的减小而减小.塑变拉伸面钝化膜在酸性溶液中的△E=Eb-Ep随曲率半径递减,分别为:650mV,550mV,460V,曲率半径大成膜性能好,钝化膜修复能力强,耐孔蚀性能强.反之,曲率半径愈小,也就是塑性应变愈大,拉伸面钝化膜修复能力差,易遭受孔蚀.不同曲率半径拉伸面在0.5M H2SO4溶液中腐蚀36hr后的阻抗谱.不同曲率半径下拉伸面的Nyquist图表现为第一象限的容抗弧和第四象限的感抗弧,传递电阻Rt和极化电阻Rp随曲率半径的减小而递减,拉伸面曲率愈大腐蚀速率越大.腐蚀速率与无塑变腐蚀速率相比高出一个数量级.研究结果表明,加载试件的曲率半径对腐蚀电化学有明显影响.极化曲线显示的维钝电流、腐蚀速率随着曲率半径的减小而增大.通过电化学阻抗谱测出的腐蚀速率也随着曲率半径的减小而增大.不同应变量下的腐蚀速率比无塑变腐蚀速率高一个数量级.随着拉伸塑性应变量的增大,304不锈钢在0.5M H28O4+0.2M KCl溶液中孔蚀保护电位减小,孔蚀电位与孔蚀保护电位的差值增大,这说明随着拉伸应变量的增大,钝化膜的修复能力减弱,抗孔蚀能力变差.腐蚀电流与位错密度、剪切应力的理论关系反映在阻抗谱上,随着U形试样拉伸面应变量的增大,位错塞积群中的位错数量、剪切应力均增加,阻抗极化电阻减小,腐蚀速率增大.