在(zai) Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN不銹鋼(gang)中加(jia)入微量的(de)合金元素(su)Nb、Zr,在(zai)硫(liu)酸溶液中有(you)很好的(de)自鈍化(hua)性(xing)。硫(liu)酸是一種強腐蝕性(xing)介質，隨著(zhu)濃度和溫度的(de)不同，其腐蝕性(xing)有(you)著(zhu)強烈的(de)變化(hua)，即使較為知名的(de)亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼也(ye)不(bu)能(neng)(neng)適(shi)應這種變(bian)化的(de)需要(yao)。合(he)金(jin)元素的(de)加(jia)入，合(he)金(jin)元素產(chan)生的(de)復合(he)效應，促進(jin)表(biao)面(mian)膜(mo)的(de)成(cheng)長(chang)，改變(bian)了表(biao)面(mian)膜(mo)的(de)性(xing)能(neng)(neng)，提高了耐蝕性(xing)。孔煥文等人(ren)用橢圓術(shu)和(he)電化學相(xiang)結合(he)的(de)方法對上述不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)硫(liu)酸(suan)中(zhong)的(de)鈍化膜(mo)成(cheng)長(chang)情況進(jin)行研究。

  實驗表明，在不同電位下，鈍化速率和溶解速率相應變化，同時，因硫酸濃度不同，變化值有著明顯的差異。在10%~30%的硫酸溶液中，皆能生成致密完整的鈍化膜，并具有雙層氧化膜結構，不銹鋼鈍化膜的厚度為3~5nm。

1. 橢(tuo)圓術研究實驗(yan)

 a. 橢圓偏振(zhen)儀(yi)

  自動(dong)(dong)橢圓(yuan)偏(pian)振(zhen)儀(yi)(yi)系氨-氖激(ji)光管(guan)，波長為6328?(1A=10-10m),入射角選用70°(可調(diao)節）。用微機(ji)控制(zhi)P、A兩臺步進馬達帶動(dong)(dong)起偏(pian)器和檢偏(pian)器，找出最(zui)佳的消光狀態。其步驟是固(gu)定A,轉(zhuan)動(dong)(dong)P,找到光強最(zui)小點，找到后，固(gu)定P,再轉(zhuan)動(dong)(dong)A，如(ru)此反復(fu)進行，直到A、P均(jun)處于使光強最(zui)小的位置(zhi)。圖(tu)6-18為橢圓(yuan)偏(pian)振(zhen)儀(yi)(yi)自動(dong)(dong)化裝(zhuang)置(zhi)示意圖(tu)。

 b. 電解池

  電(dian)解池用有機玻(bo)璃制(zhi)成，在入射光(guang)(guang)和反射光(guang)(guang)的(de)通道部分(fen)，鑲嵌著 3cm 石英玻(bo)璃圓片(pian)。電(dian)解池蓋上(shang)開有4個(ge)孔。工作電(dian)極（試樣）、輔(fu)助電(dian)極（鉑(bo)）和參比電(dian)極（飽和甘汞電(dian)極）均由孔引出，輔(fu)助電(dian)極為環(huan)形鉑(bo)絲，置于電(dian)解池底(di)部，一孔通入純(chun)氬，以驅除溶液(ye)里的(de)氧。

c. 試(shi)樣(yang)

  15mm的(de)不銹(xiu)鋼棒成1~1.5mm厚的(de)薄片，焊接一(yi)根螺(luo)旋(xuan)式的(de)銅(tong)絲，用(yong)(yong)聚氯乙(yi)烯加熱熔化進行鑲嵌，從側面(mian)引出銅(tong)絲，再裝(zhuang)上塑料套管，套管和聚氯乙(yi)烯聯結(jie)處(chu)用(yong)(yong)膠黏劑涂封，干(gan)后將試樣表面(mian)拋光，至光潔度為(wei) Ra 0.4μm ，用(yong)(yong)去(qu)離子水(shui)及酒(jiu)精沖洗待用(yong)(yong)。

  不銹鋼中含合金成分如下：  鉻：20%、鎳：25% 、鉬：3% 、鈮：0.05%~0.07% 鋯：0.34%  氮：0.16%

 d. 溶液(ye)

 用分析(xi)純硫酸和去離子水配成10%(質量(liang)(liang)分數(shu)）、20%(質量(liang)(liang)分數(shu)）、30%(質量(liang)(liang)分數(shu)）濃(nong)度的(de)硫酸溶液，依次(ci)將溶液移(yi)入(ru)電解池內，通入(ru)純氬氣，趕走溶液里的(de)氧(yang)氣，操作在室溫(wen)下進行。

 e. 用陰極還原法除去(qu)試樣表面的(de)氧化膜(mo)

  在(zai)自腐蝕電位(wei)負(fu)移400mV,通(tong)過(guo)橢(tuo)圓儀進行消光觀察。在(zai)一定的間(jian)隔時(shi)間(jian)內，測定橢(tuo)圓儀參數(shu)(shu)Δ和(he)ψ值(zhi)，Δ和(he)ψ作為時(shi)間(jian)的函(han)數(shu)(shu)，直到Δ和(he)φ值(zhi)基(ji)本上不再變化，這時(shi)可認(ren)為氧化膜(mo)已去除(chu)(chu)，求出基(ji)體金屬的光學常數(shu)(shu)。因(yin)為，一種金屬的光學常數(shu)(shu)只有一個(ge)，當氧化物(wu)被(bei)還原(yuan)時(shi)，鈍化層相應的更薄(bo)，而Δ和(he)ψ值(zhi)也(ye)隨著變化。所以，一旦(dan)Δ和(he)ψ是常數(shu)(shu)值(zhi)時(shi)，即認(ren)為氧化膜(mo)已去除(chu)(chu)。

  該(gai)鋼的(de)(de)陰(yin)極還原(yuan)(yuan)時間約(yue)30min。Cr20Ni25Mo3Cu3NbZrN 不銹鋼在10%硫酸溶液(ye)(ye)中(zhong)經陰(yin)極還原(yuan)(yuan)，測(ce)得(de)無(wu)膜的(de)(de)光學常(chang)數(shu)是n1=2.163-3.006i。10%硫酸溶液(ye)(ye)的(de)(de)折射系數(shu)為(wei)no=1.346。

  在不同硫酸(suan)(suan)濃(nong)度(du)(du)溶(rong)液中(zhong)鈍(dun)化(hua)膜的(de)厚度(du)(du)，如圖6-19所示，隨著硫酸(suan)(suan)溶(rong)液濃(nong)度(du)(du)的(de)增加（10%~30%),鈍(dun)化(hua)膜的(de)厚度(du)(du)相應(ying)變薄。

2. 在恒(heng)定電位下橢圓儀參數Δ和y時間函數曲線的規律

  圖6-20為試樣在10%硫酸中(zhong)，橢圓儀參數(shu)Δ和ψ作為時(shi)間的(de)(de)函數(shu)曲(qu)線(xian)圖。從(cong)橢圓參數(shu)可以看出，在10%濃度的(de)(de)硫酸溶液中(zhong)，無(wu)膜鋼(gang)的(de)(de)表面上先生成一層(ceng)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜，隨即該鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜按對數(shu)規律成長(chang)，這(zhe)說明(ming)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜的(de)(de)性質已改變(bian)，膜的(de)(de)組分也已改變(bian)，這(zhe)是由于(yu)微量合金(jin)元素的(de)(de)富(fu)集(ji)(ji)(ji)所致的(de)(de)。因為在剛開始富(fu)集(ji)(ji)(ji)時(shi)，表面膜內富(fu)集(ji)(ji)(ji)的(de)(de)合金(jin)元素成分較少(shao)，隨著(zhu)時(shi)間的(de)(de)增長(chang)，富(fu)集(ji)(ji)(ji)量越來越多，一旦(dan)富(fu)集(ji)(ji)(ji)到一定(ding)的(de)(de)量時(shi)，導致橢圓參數(shu)發生突變(bian)。

   圖6-21、圖6-22、圖6-23所示為試樣在(zai)(zai)10%硫酸溶(rong)(rong)液(ye)中，恒(heng)定電(dian)位分別(bie)在(zai)(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)，參數(shu)Δ和(he)φ作為時(shi)間的(de)(de)函(han)數(shu)曲(qu)(qu)線(xian)。在(zai)(zai)10%度(du)的(de)(de)硫酸溶(rong)(rong)液(ye)中，恒(heng)電(dian)位儀分別(bie)控制(zhi)在(zai)(zai)-20mV、＋350mV、＋900mV時(shi)，橢圓參數(shu)隨著時(shi)間變化(hua)的(de)(de)規(gui)律(lv)表明，鈍化(hua)膜成長(chang)(chang)的(de)(de)動力是循著對(dui)數(shu)規(gui)律(lv)的(de)(de)，并由曲(qu)(qu)線(xian)的(de)(de)斜率可知(zhi)鈍化(hua)速率r1和(he)溶(rong)(rong)解速率r2的(de)(de)差異。由圖6-21可知(zhi)，將電(dian)位控制(zhi)在(zai)(zai) -20mV時(shi)，鈍化(hua)膜成長(chang)(chang)的(de)(de)動力循著對(dui)數(shu)規(gui)律(lv)緩慢的(de)(de)增厚。這(zhe)意味著在(zai)(zai)該電(dian)位下(xia)，鈍化(hua)速率r1略大于(yu)溶(rong)(rong)解速率r2。而將電(dian)位恒(heng)定在(zai)(zai)＋350mV時(shi)，鈍化(hua)膜成長(chang)(chang)的(de)(de)曲(qu)(qu)線(xian)越陡，見(jian)圖6-22。這(zhe)說明鈍化(hua)速率r1遠遠大于(yu)溶(rong)(rong)解速率r2。由圖6-24可知(zhi)，＋350mV正(zheng)處于(yu)穩定鈍化(hua)區。

  從(cong)圖(tu) 6-20 、圖(tu) 6-21 、圖(tu) 6-22、圖(tu) 6-23 的曲線上(shang)判斷(duan)，由于微(wei)量合(he)金元素的富集，不銹鋼(gang)具有雙層氧化膜結構(gou)。

  由橢圓術(shu)和電(dian)化(hua)(hua)學相結合的方法(fa)研究表明，該鋼在硫酸溶液中，在不同的電(dian)位下皆有自(zi)鈍化(hua)(hua)性(xing)，而且能夠(gou)生(sheng)成致密(mi)完整的鈍化(hua)(hua)層，具有優(you)異的保護(hu)性(xing)。

  用(yong)失重法的(de)(de)(de)實驗結果(guo)(guo)如下(xia)，兩者(zhe)的(de)(de)(de)結果(guo)(guo)甚為(wei)吻(wen)合。10%硫(liu)酸(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕速率為(wei)0.30g/(㎡·h)。該不(bu)銹鋼在硫(liu)酸(suan)工程上實際應用(yong)中(zhong)有優良(liang)的(de)(de)(de)抗蝕性。