304不锈钢在人工海水环境中的腐蚀磨损行为研究

作     者：曾群锋 许雅婷 林乃明 ZENG Qun-feng;XU Ya-ting;LIN Nai-ming

作者机构：西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 太原理工大学表面工程研究所太原030024 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51675409) 2018年度材料腐蚀与防护四川省重点实验室开放基金科研项目(2018CL12) 2018年度深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室开放基金(BIPT2018001) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2020年第49卷第1期

页      码：194-202,212页

摘      要：目的阐述304不锈钢在人工海水环境中的腐蚀磨损行为及其力-电化学耦合作用下的损伤机理,为海水服役环境中海洋装备的开发和利用提供理论支持。方法利用腐蚀磨损试验仪研究了304不锈钢在人工海水环境中的摩擦学性能和电化学性能及其交互作用下的腐蚀磨损行为,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光共聚焦显微镜等仪器对磨痕表面进行表征与分析。结果在载荷作用下,304不锈钢的腐蚀电位从静态腐蚀的-0.310 V变为-0.368 V,腐蚀电流密度也增加了约1个数量级。阳极恒电位下,304不锈钢和Al2O3陶瓷球摩擦副的摩擦系数比阴极保护下的小。载荷为5 N时,304不锈钢的腐蚀磨损率为0.195 mm^3/d,其中,腐蚀加速磨损速率占68.7%;载荷为15 N时,总磨损速率明显增加,其中,纯磨损率所占比例最大,为60.1%,此时腐蚀加速磨损速率占比为39.1%。结论304不锈钢的腐蚀磨损行为是“机械去钝化-化学再钝化”的动态过程。腐蚀和磨损过程存在明显的交互作用。在磨损过程中,304不锈钢表面发生马氏体相变,通过电偶腐蚀进一步加强腐蚀作用;同时,腐蚀过程的反应产物使304不锈钢的耐磨性能下降。随着载荷的增加,对总腐蚀磨损速率贡献最大的由腐蚀加速磨损速率逐渐变为纯磨损率,载荷对304不锈钢的机械磨损影响更大。

主 题 词：304不锈钢 腐蚀磨损 力-电化学耦合作用 损伤机理 人工海水环境 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.01.023

馆 藏 号：203880308...