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本论文以添加不同Cu、Sn含量配比的超纯17wt.%Cr铁素体不锈钢为主要实验材料,通过在3.5wt.%NaCl溶液以电化学动电位扫描法测绘极化曲线,并在6wt.%FeCl3溶液中进行加速腐蚀实验来测定腐蚀速率,初步研究了Cu、Sn含量对超纯铁素体不锈钢耐蚀性能的影响规律及其耐蚀性机理。同时,与不含Cu、Sn元素的普通超纯17wt.%Cr铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢SUS304在耐蚀性能方面进行对比。另外,本文还对含Cu、Sn超纯17wt.%Cr铁素体不锈钢的力学性能及成形性能进行了对比分析。 由电化学实验表明:适量地添加Cu、Sn元素有利于减小自腐蚀电流、提高实验钢的自腐蚀电位以及点蚀电位。在超纯17wt.%Cr铁素体不锈钢添加Cu、Sn元素后,自腐蚀电流明显减小,而点蚀电位大大提高,且当Cu、Sn添加量都较低(约0.25wt.%)时,自腐蚀电位达到最高值。此外,通过改变耐蚀性最优的实验钢的晶粒尺寸,发现随着实验钢平均晶粒尺寸的增大,其点蚀电位也明显增大。 由FeCl3浸泡加速腐蚀实验表明:添加适量的Cu、Sn元素时,超纯铁素体不锈钢的浸泡腐蚀速率显著降低,而且呈现出随浸泡时间延长,腐蚀速率不断变缓的趋势。实验中还发现Cu、Sn元素在不同腐蚀阶段中的对腐蚀的作用效果不同。在腐蚀初期,Cu、Sn促进腐点蚀的形成及其扩展。而在腐蚀后期,由于阴极活化作用,腐蚀电流密度超过阳极基体钝化临界电流密度,阳极基体迅速发生钝化过程,使腐蚀过程得到抑制,基体金属得到良好的保护。此外,在FeCl3加速腐蚀实验中,通过改变各个实验钢的晶粒尺寸,发现晶粒尺寸过小或过大都会使腐蚀速率增大,腐蚀更加严重。 在力学性能实验中,发现在铁素体不锈钢中添加适量Cu、Sn元素,成形性能有所提高。实验表明,冷轧板退火温度对实验钢的性能影响很大。实验钢冷轧板随着退火温度的升高,再结晶晶粒尺寸增大的同时尺寸不均匀性也愈加严重。这将降低材料的变形协调能力,二次加工时容易出现“橘皮”缺陷。因此为了获得较优的综合性能,实验钢的晶粒尺寸应控制到一定范围内且基本均匀。综合考虑冷轧板的晶粒尺寸对耐蚀性能以及成形性能的影响,实验表明退火温度应控制在950℃左右,平均晶粒尺寸应小于40μm。