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磷酸浆料过流部件用双相不锈钢新材料冲刷腐蚀的研究

作　者: 付永红
导　师: 许云华；鲍崇高
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 双相不锈钢 腐蚀 冲刷腐蚀 形变强化
分类号: TG174
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文通过对磷酸浆料过流部件用双相不锈钢新材料成分设计及热处理工艺的控制,得到铁素体和奥氏体两相含量接近1:1,使其具有优异的耐点蚀和冲蚀腐蚀性能。选择过流部件用典型双相不锈钢2205作为对比材料,测试其耐腐蚀性能,并采用转盘式液/固双相流冲蚀磨损试验机,研究新材料00Cr22Ni6MnMoCu在磷酸浆料中的耐冲蚀腐蚀性能,分析试验材料的微观组织及其冲蚀、腐蚀失效机理。试验结果表明:(1)新材料00Cr22Ni6MnMoCu中铁素体与奥氏体两相含量基本接近1:1,且组织分布均匀,具有较高的综合力学性能。(2)新材料00Cr22Ni6MnMoCu的化学浸泡腐蚀抗力约为2205双相不锈钢的1.7倍,电解腐蚀反映出新材料00Cr22Ni6MnMoCu的腐蚀失效形式以晶间腐蚀为主;2205双相不锈钢的腐蚀失效的形式是小孔腐蚀。(3)新材料00Cr22Ni6MnMoCu的耐冲蚀磨损性能是2205双相不锈钢的1.3倍左右;前者的冲蚀磨损失效表面切削、犁削沟槽少,且短、浅,有一定的方向性,后者冲蚀磨损失效以切削、犁沟槽为主,翻边严重,方向性明显,并伴有少量腐蚀痕迹。(4)试验材料亚表层的硬度变化和相变量的测试反映了双相不锈钢材料冲蚀磨损后的形变强化能力,冲蚀磨损后的新材料00Cr22Ni6MnMoCu形变强化能力比2205双相不锈钢更完全,是抗冲蚀磨损性能优越的一个重要原因;2205双相不锈钢组织中两相含量相差大,过多的铁素体会使材料内部在冲蚀磨损过程中产生较多的内应力,导致材料韧性和抗腐蚀性能下降。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-23
  1.1 工程背景及研究意义  8-10
  1.2 双相不锈钢的研究与进展  10-13
    1.2.1 双相不锈钢化学成分  10-11
    1.2.2 国内外双相不锈钢的研究进展  11-13
  1.3 双相不锈钢的应用  13-16
    1.3.1 在石油、天然气行业中的应用  13-14
    1.3.2 在化学工业中的应用  14
    1.3.3 在造纸和制盐轻工业中的应用  14
    1.3.4 在化肥生产中的应用  14
    1.3.5 在海水环境与淡化中的应用  14-15
    1.3.6 在环境污染控制设备中的应用  15
    1.3.7 其它应用  15-16
  1.4 双相不锈钢的性能特点与分类  16-17
    1.4.1 双相不锈钢的性能特点  16
    1.4.2 双相不锈钢的分类  16-17
  1.5 不锈钢材料腐蚀的分类及其影响因素  17-21
    1.5.1 不锈钢材料腐蚀的分类  17-18
    1.5.2 金属材料液固两相流冲刷与腐蚀的交互作用  18-19
    1.5.3 环境对不锈钢耐冲刷腐蚀性能的影响  19-21
  1.6 双相不锈钢的冲刷腐蚀机理  21
  1.7 本课题研究目的和内容  21-23
2 试验材料与试验方法  23-42
  2.1 试验材料  23-36
    2.1.1 试验材料的成分设计与制备  23-32
    2.1.2 2205双相不锈钥的成分与力学性能  32-36
    2.1.3 冲刷腐蚀浆料  36
  2.2 试验设备与试验方法  36-42
    2.2.1 腐蚀试验设备与试验方法  36-37
    2.2.2 冲刷腐蚀试验设备与试验方法  37-42
3 试验材料的腐蚀性能试验结果与分析  42-49
  3.1 化学浸泡腐蚀试验结果与分析  42-44
    3.1.1 化学浸泡法腐蚀试验条件  42
    3.1.2 化学浸泡法腐蚀试验结果  42-43
    3.1.3 试验材料化学浸泡腐蚀微观失效分析  43-44
  3.2 电解法耐腐蚀性能测试  44-48
    3.2.1 电解法腐蚀试验条件  44
    3.2.2 电解法腐蚀机理  44-45
    3.2.3 电解法腐蚀试验过程及结果分析  45-48
  3.3 本章小结  48-49
4 试验材料冲刷腐蚀磨损试验结果与分析  49-56
  4.1 冲刷腐蚀磨损试验结果  49-51
    4.1.1 冲刷腐蚀磨损测试  49
    4.1.2 冲刷腐蚀磨损试验结果  49-50
    4.1.3 试验材料冲刷腐蚀磨损微观失效分析  50-51
  4.2 形变强化机理  51-55
    4.2.1 试验后材料亚表层硬度变化  51-54
    4.2.2 相变机制  54-55
  4.3 本章小结  55-56
5 结论与展望  56-57
  5.1 结论  56
  5.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护
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