【正文】 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 17 使用玻璃制的燒杯等作為試驗容器，推薦使用按圖 1 制作的實驗支架。三個頂端要磨尖。支架側(cè)面鉆適當(dāng)大小的 q、r二孔使溶液能夠?qū)α鳌? 循環(huán)陽極曲線法 本試驗方法適用于動電位法測量不銹鋼在中性 ％氯化鈉溶液中的點蝕電位、保護電位及其差值。 由恒電位儀、電位掃描裝置、記錄儀、玻璃電解槽 (容積大于 300 ml)和恒溫槽等組成。輔助電極的面積至少是工作電極而積的 2倍。 先對腐蝕過后的試樣進 行宏觀形貌觀察，將其放在低倍顯微鏡或直接用肉眼來觀察，看其表面的點蝕坑數(shù)量及蝕坑深度，從而計算出點蝕因子。 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 18 第三章 試驗數(shù)據(jù)分析 腐蝕形貌 分析 （ a） 0ppm （ b） 16ppm （ c） 22ppm （ d） 28ppm 圖 31 鑄態(tài)點蝕宏觀形貌 試樣 在 50177。但發(fā)現(xiàn) 不含 B 和 含 B 16ppm 的 試樣 腐蝕面失去金屬光澤， 含 B 22ppm 和 28ppm 的 試樣 仍有光澤，是因為前兩者發(fā)生了全面腐蝕和點蝕，后兩者則以點蝕和晶間腐蝕為主的緣故。 20179。腐蝕速率大說明不銹鋼耐點蝕性能下降，則上圖說明不銹鋼中硼含量的增加，總的來說使其耐點蝕性能下降。 107 16 179。 106 28 179。 cm2 0 179。 106 22 179。 106 由表 32 及 33 中數(shù)據(jù)作出如下曲線， 0 5 10 15 20 25 300 .4 2 00 .4 1 50 .4 1 00 .4 0 50 .4 0 00 .3 9 50 .3 9 00 .3 8 50 .3 8 0自腐蝕電位/V硼含量/ppm 0 5 10 25 308 .08 .59 .09 .51 0 .01 0 .51 1 .01 1 .51 2 .0自腐蝕電流密度/μA/cm2硼含量/ppm 圖 34硼含量與自腐蝕電位關(guān)系點線圖 圖 35硼含量與自腐蝕電流密度關(guān)系點線 圖 從上圖可以看出，隨著硼含量的增加，自腐蝕電位與自腐蝕電流都呈上升趨勢；當(dāng)硼含量達到 16ppm 且繼續(xù)增加時，自腐蝕電位與自腐蝕電流都開始下降，但自腐蝕蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 22 電位下降較為劇烈；當(dāng)硼含量超過 22ppm 時，自腐蝕電流略有升高，但自腐蝕電位卻呈下降趨勢。極化電阻大說明不銹鋼不容易發(fā)生點蝕；反之，則說明不銹鋼容易發(fā)生點蝕。 循環(huán)陽極曲線法 通過試驗測得硼含量不同的各個試樣在 ％的氯化鈉 介質(zhì)中的循環(huán)陽極 曲線如下圖所示，0 .4 0 .3 0 .2 0 .1 0 .0 0 .1 0 .20 .0 0 0 00 .0 0 0 10 .0 0 0 20 .0 0 0 30 .0 0 0 40 .0 0 0 50 .0 0 0 6電流/A電位/VZT00 0 .4 0 0 .3 5 0 .3 0 0 .2 5 0 .2 0 0 .1 5 0 .1 0 0 .0 50 .0 0 0 0 00 .0 0 0 0 50 .0 0 0 1 00 .0 0 0 1 50 .0 0 0 2 00 .0 0 0 2 50 .0 0 0 3 0電流/A電位/VZT10 0 .4 5 0 .4 0 0 .3 5 0 .3 0 0 .2 5 0 .2 0 0 .1 5 0 .1 0 0 .0 50 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 00 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 40 .0 0 0 0 60 .0 0 0 0 80 .0 0 0 1 00 .0 0 0 1 20 .0 0 0 1 40 .0 0 1 6電流/A電位/VZT20 0 .4 5 0 .4 0 0 .3 5 0 .3 0 0 .2 5 0 .2 0 0 .1 5 0 .1 0 0 .0 50 .0 0 0 0 00 .0 0 0 0 50 .0 0 0 1 00 .0 0 0 1 50 .0 0 0 2 00 .0 0 0 2 5電流/A電位/VZT30 圖 36 四種試樣的循環(huán)陽極曲線 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 23 根據(jù)圖 36 測得四種試樣的點蝕電位、保護點位及其差值列于下表中， 表 34 四種試樣的點蝕電 位、保護點位及其差值 硼含量 /ppm 點蝕電位 Eb/V 保護電位 Ep/V EbEp 0 16 22 28 根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出硼元素含量關(guān)于點蝕電位、保護點位及其差值的點線圖， 0 5 10 15 20 25 300 .40 .30 .20 .10 .00 .10 .20 .30 .40 .5電位/V硼含量/ppm 點蝕電位 保護電位 兩者差值 圖 37 硼含量關(guān)于點蝕電位、保護點位及其差值的點線圖 從圖 37 可看出，隨著硼含量的增加 ，點蝕電位有所下降，保護電位略有升高；當(dāng)硼含量繼續(xù)增加超過 16ppm 時，點蝕電位升高，保護電位降低；當(dāng)硼含量達到 22ppm且繼續(xù)增加時，點蝕電位與保護電位都升高，但點蝕電位升高較為明顯。點蝕電位與保護電位的差值大，說明若發(fā)生點蝕則其容易發(fā)展；其差值越小，說明若發(fā)生點蝕其不容易發(fā)展。加了硼的三組試樣，在晶界 處 板條馬氏體的邊緣都出現(xiàn)了類似珠光體的片層狀組織，沿著晶界向內(nèi)生長，且隨硼含量增加， 非鐵素體數(shù)量增加 ，片層狀組織的數(shù)量增多 ，在氯離子介質(zhì)中，馬氏體等非鐵素體組織更易受到腐蝕。 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 25 第四章 實驗結(jié)論 試驗采用真空冶煉爐冶煉硼 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0、 16ppm、 22ppm、 28ppm 的 1Cr17 不銹鋼， 通過 腐蝕浸泡實驗、極化曲線法和循環(huán)伏安法 ， 結(jié)合金相組織分析、 SEM 及能譜分析， 研究 了 硼元素 的加入 對鑄態(tài) 1Cr17 不銹鋼 耐 點 腐蝕性能的影響 ， 得出了以下結(jié)論： 6%三氯化鐵溶液介質(zhì)中，隨著硼元素含量的增加，鑄態(tài) 1Cr17 不銹鋼浸泡腐蝕速率先增大后減小，但含 B 試樣的腐蝕速率大于不含 B的；說明隨著 B 的加入，鑄態(tài) 1Cr17 不銹鋼的耐點蝕性能降低。 ％的氯化鈉介質(zhì)中，隨著硼元素含量的增加，點蝕電位先降低后升高，點蝕電位與保護電位的差值也先降低后升高；說明鑄態(tài) 1Cr17 不銹鋼的耐點蝕能力先減 弱后增強，點蝕形核后的發(fā)展傾向先減小后加大。 塞德賴克斯 .不銹鋼的腐蝕［ M］ .大連： 機械工業(yè)出版社， 1986 ［ 20］ 吳劍 .不銹鋼的破壞與防護技術(shù)［ J］ .腐蝕與防護， 1977， 18（ 3） ［ 21］ . Influence of Co content on the microstructure and corrosion resistance of stainless steels［ J］ .Electrochemical Society Inc,Pennington,NJ 085342896,United States,2020:682 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 27 外文翻譯 在鐵素體不銹鋼帶材澆注過程中通過孕育處理強化組織 基體接觸熔化試驗被設(shè)計為接近帶狀澆注過程中的條件，從而實現(xiàn)鐵素體不銹鋼帶材毛坯件的生產(chǎn)。 有人認為，在澆注過程中， TiN粒子要么成核或者沉積在基片＜ 001＞晶面平行于法線的方向上，由于這些粒子顯示出類似于 鐵素體的晶體學(xué)特點，隨后粒子的長大繼承了最初的晶體學(xué)取向。用直接條狀鑄造的方法生產(chǎn)硅鋼的可能性就是這樣。除了在熱交換條件下的結(jié)晶，進一步的凝固是由沿著優(yōu)先結(jié)晶方向上的樹狀生長引起的，從而在鑄件中產(chǎn)生典型的圓柱狀區(qū)域。 在薄金屬片凝固過程中，如熔融紡絲或者帶狀澆注，在基片與熔化物界面隨機方向上形核的晶粒，但是片的厚度小于 2 毫米使通常阻止中間厚度法線方向上纖維組織的迅速增長。無論如何，這將 被引入當(dāng)代的研究中，就是在鐵素體不銹鋼帶材凝固過程中，微觀結(jié)構(gòu)和組織的生長通過接種會徹底改變。與目前研究有關(guān)的是，大家知道鈦元素在鑄鋼中促進形核的作用很強。這些歸因于這些階段和 鐵素體｛ 100｝晶面族好的晶格注冊，這樣就蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 28 不符合低的界面能，因此，形核要減少活化能。然而提出的接種理論是有矛盾的，并且還有很大的隨機性，充分的試驗數(shù)據(jù)說明高 Ti 化合物在鑄態(tài)鋼材中是很有效的接種劑。對變量影響微觀結(jié)構(gòu)發(fā)展的認識，相對于鑄造生產(chǎn)鋼條具有很重要的意義，就像這些材料通過帶型鑄造生產(chǎn)正在迅速發(fā)展。這種技術(shù)最初是由 Strezov 發(fā)現(xiàn)的，他為了研究界面?zhèn)鳠岷妥畛醯膸т撹T造的結(jié)晶 實驗，和接近帶鋼鑄造結(jié)晶最初階段所出現(xiàn)的情況。 美國鋼鐵學(xué)會（ AISI）規(guī)定的 409 號鐵素體不銹鋼，含 Ti 和不含 Ti 的都被用于這項工作。在熔體冷卻過程中，含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 12﹪鉻的鐵 鉻二元合金不發(fā)生轉(zhuǎn)變，除了液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并且所有的鐵素體都處在室溫下。這是與碳化物有關(guān)的，然而一些合金元素也許 會影響這種轉(zhuǎn)變順序，因為一些元素（如 Ti）是強碳化物形成元素，并且將會限制 g相區(qū)，因為它會結(jié)合 C、 N（此為奧氏體穩(wěn)定元素）。 Hunter說，含 Ti量較高的鋼， g相體積分?jǐn)?shù)較小時也是由于鐵素體晶界固態(tài)相變形成的，在冷卻至環(huán)境溫度的過程中。試驗是用鍍銅基體嵌入移動攪拌棒中做的，攪拌棒是用來穿透熔體類似于熔體與 輥 接觸時 雙輥薄帶連鑄 半月板區(qū)域的幾何結(jié)構(gòu)。然后攪拌棒從熔體中縮回到原來熔爐上方的位置，熔爐是用來生產(chǎn)凝固薄板試樣的。 攪拌棒被設(shè)計出來是用于基體和不同表層組織的同步浸入。 60179。 圖 1生產(chǎn)鑄造金屬帶試驗裝置圖示 圖 2脊基片表面 示意圖顯示機加工脊平 行方向沉浸 鑄造試驗是在空氣條件下進行的，熔體過熱度恒定在 75℃，浸入速度為 1米／秒。 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 30 凝固過程中微觀結(jié)構(gòu)和組織的生長用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡（ SEM）進行觀察。法線方向上的 橫向截面在每個鑄造試樣上邊緣下面 25㎜遠處觀察，這樣就是攪動速度為 1米／秒，熔體中停留時間為 190毫秒，這是預(yù)期的時間間隔。金屬條或冷硬鑄型表面被用來顯微結(jié)構(gòu)觀察，在 10％鹽酸水溶液中超聲波震蕩 5分鐘來清洗表面氧化物。這種技術(shù)被用于研究金屬帶冷硬鑄型表面的晶粒的形狀及數(shù)目，并且晶粒數(shù)目在單位面積里是一定的 。 Ⅲ .結(jié)果 圖 3展示了不含 Ti鑄態(tài)鐵素體不銹鋼帶材的凝固表面和 NDTD區(qū)域定向顯微照片，凝固和光滑表面有關(guān)。與此相反，在熔體中添加鈦元素導(dǎo)致鑄樣表面大量晶粒細化（圖 4（ a）），但是柱狀形態(tài)的被保留下來（圖 4（ b））。圖 5說明所有的鋼，平均晶粒度作為冷硬鑄型表面的垂直距離的一個參數(shù)，舉例說明鈦元素對經(jīng)理細化的強度影響。對不含鈦的鋼，冷硬鑄型表面的晶粒取向是隨機的（圖 6（ a）），但是在凝固過程中，優(yōu)先生長的晶粒平行于 ND方向，這導(dǎo)致了組織的輕微加強（圖 6（ c））。再后來的情況 中形核產(chǎn)生了一種強烈的擇優(yōu)取向?？傊?，這個參數(shù)能量化一小部分與法線方向成一直角度去想蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 31 的晶粒。的隨機取向晶粒被選擇出來作為組織清晰度的一般指標(biāo)，因為 ＜ 001＞ 晶向是體心立方金屬枝晶生長的優(yōu)先方向。不含鈦的熔體凝固，在鑄樣表面產(chǎn)生 14％的組織清晰度，在表面下 55％。比較起來，含鈦的熔體凝固產(chǎn)生強硬的纖維組織（圖 6（ b）），從圖 7可以看出大于 98％的 ＜ 001＞ 晶向的晶粒在鑄樣表面上與發(fā)現(xiàn)方向成 15176。據(jù)作者所知，這是第一次發(fā)布由于在鑄鋼帶材中長生了一種強烈的擇優(yōu)取向。圖 8說明，這個區(qū)域少部分 ＜ 001＞ 取向的晶粒以隨機角度偏離法線方向。角的范圍內(nèi)形核。 從光滑表面生產(chǎn)試樣同樣的鑄造試驗，試樣從有脊?fàn)罹€的基體凝固而來。有脊?fàn)罹€的基體對凝固微觀組織生長的影響，如圖 9所示，含鈦和不含鈦的鋼被分別列出來。這是和特征有關(guān)的，然而晶粒優(yōu)先形核是沿著帶鋼單向皺紋的最高處的，條帶表面的線性晶粒密度比帶鋼單向皺紋方向上的高。盡管鈦元素的 添加，脊?fàn)罹€基體在冷硬鑄型表面產(chǎn)生了適度的組織清晰度，這樣可以在凝固過程中使組織圖像更清晰一點。 試圖說明鈦元素對經(jīng)理細化和組織強化的影響，掃描電鏡被用來定位和確認條帶鑄件中含鈦的粒子。在一些區(qū)域粒子束被觀察到（圖 10（ c））。 蘭州理工大學(xué)本科生畢業(yè)論文 32 （ a）