[发明专利]一种表征铸造奥氏体-铁素体不锈钢点蚀性能的方法

摘要

一种通过钝化膜表征铸造奥氏体‑铁素体不锈钢点蚀性能的方法，属于腐蚀技术领域。将Z3CN20.09M铸造奥氏体‑铁素体不锈钢在475℃热老化不同时间后切割成10mm×10mm×4mm试样，清洗打磨制备成电化学试样，接好电极之后浸入0.5mol/L的硫酸溶液中，首先施加负电位除去试样制备过程中形成的钝化膜，再施加正电位0.5V，0.5～1小时以制备钝化膜。钝化处理过的试样连接好电极之后，浸入3.5％的氯化钠溶液中30分钟以获得稳定的开路电位。测试钝化膜阻抗随电位变化的情况，电化学工作站扫描电位范围为‑0.1～0.6V，电位增量为0.01V，频率为1000Hz。测试完成后，计算并绘制Mott‑Schottky曲线。根据公式由曲线斜率计算出奥氏体‑铁素体不锈钢表面钝化膜的点缺陷浓度。点缺陷浓度越大，表明铸造奥氏体‑铁素体不锈钢耐点蚀性能越差。

主权项

1.一种表征铸造奥氏体‑铁素体不锈钢点蚀性能的方法，其特征在于先在铸造奥氏体‑铁素体不锈钢表面制备钝化膜，通过计算钝化膜的点缺陷浓度来表征铸造奥氏体‑铁素体不锈钢的耐点蚀性能，具体步骤如下：1)制备测试样品：将铸造奥氏体‑铁素体不锈钢在475℃分别热老化0、500、1000、2000小时后切割成10mm×10mm×4mm的试样，清洗打磨制备成电化学试样；2)配制电化学评价溶液：在室温条件下配制浓度为0.5mol/L的硫酸溶液和质量分数为3.5％的氯化钠溶液；3)钝化处理：将配制好的硫酸溶液放入25℃恒温水浴锅中保温，试样连接好电极之后浸入溶液中，首先施加‑1V的负电位5～10分钟以除去试样制备过程中形成的钝化膜，再施加正电位0.5V，阳极氧化0.5～1小时以制备钝化膜；4)测试阻抗‑电位：将步骤2)配制的氯化钠溶液放入25℃的恒温水浴锅中保温；将步骤3)钝化处理过的试样连接电极，浸入溶液中30分钟以获得稳定的开路电位；用电化学工作站测试钝化膜阻抗随电位变化的情况，扫描范围为‑0.1～0.6V，电位增量为0.01V，频率为1000Hz；5)计算钝化膜的点缺陷浓度：绘制Mott‑Schottky曲线，根据公式通过曲线斜率计算奥氏体‑铁素体不锈钢表面钝化膜的点缺陷浓度；式中，C代表空间电荷层间电容，ε为钝化膜的相对介电常数，ε₀为真空介电常数(8.654×10^‑12F/m)，e为电子电量(1.602×10^‑19C)，N_D为施主浓度，E为外加电位，E_fb为平带电位，k为波尔兹曼常数1.38066×10^‑23J/K，T为热力学温度；点缺陷浓度越大，钝化膜越容易被破坏，不锈钢耐点蚀性能越差。