不锈钢腐蚀实验报告
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不锈钢腐蚀行为及影响因素的综合评价
洪宇浩
实验一、钝化曲线法评价不同种不锈钢在同一介质中的腐蚀能力
1.实验目的
掌握金属腐蚀原理和金属钝化原理
掌握不锈钢阳极钝化曲线的测量
掌握恒电位仪软件的操作
2.实验原理
3.实验步骤
本实验测试430不锈钢(黑)和304不锈钢(黄)在0.25mol/L H2SO4和含1.0% NaCl 的
0.25mol/L H2SO4中钝化曲线.
电位:-0.60 1.20 V,50 mV/s
4.注意事项
电极的处理
灵敏度的选择
5.实验结果
1、304钢在0.25mol/L H2SO4的钝化曲线
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-800-600-400-20002004006008001000
-8
-6
-4
-2
0
2
电
流
(
m
A
)
电位
(mV)
电流
(mA)
-293,1.841
-139,0.635
410,0.235
904,0.708
2、304钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H2SO4中的钝化曲线.
-800-600-400-20002004006008001000
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
电
流
(
m
A
)
电位(mV)
电流(mA)
(-267, 0.59829)
(-69, 0.38967)
(398, 0.20901)
(799, 0.38485)
3、430钢在0.25mol/L H2SO4中的钝化曲线.
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-800-600-400-200020040060080010001200
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
电
流
(
m
A
)
电位(mV)
电流(mA)
(-287, 11.133)
(930, 1.7327)
(174, 1.1011)
(-21, 1.5724)
4、430钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H2SO4中的钝化曲线.
-600-400-2000200400
-10
-5
0
5
10
15
20
电
流
(
m
A
)
电位(mV)
电流(mA)
(-221, 15.914)
(180, 1.1999)
(328, 1.9463)
(-84, 4.9479)
304钢无NaCl 304钢有NaCl 430钢无NaCl 430钢有NaCl
致钝电流ip/mA 1.841 0.598 11.1 15.9
维钝电流I’p/mA 0.635 0.390 1.57 4.95
钝化区E’P-D/mV 1043 868 951 412
点蚀电位ED/mV 904 799 930 328
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5.思考题
1、试讨论不锈钢的钝化曲线给出了哪些电位、电流参数可供评价不锈钢在所在介质中的耐
腐蚀能力。
答:有致钝电势、钝化范围、flad电势、点蚀电势、致钝电流、维钝电流。耐腐蚀性越好,
致钝电势越负、flad电势越负、点蚀电势越正、钝化范围越宽。
2、被测不锈钢哪种在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H2SO4中耐腐蚀性能好?为什么?
答:304钢耐腐蚀性能好,其致钝电势较430负、flad电势较430负、点蚀电势较430正、
钝化范围较430宽。
实验二、线性极化法分析腐蚀介质对不锈钢腐蚀速度的影响
1.实验目的
了解线性极化原理
了解介质对不锈钢腐蚀速度的影响
2.实验原理
线性极化公式:
4.实验步骤
测量304不锈钢在0 %, 1%, 3%NaCl的0.25mol/L H2SO4介质中的线性极化电阻。
电压范围:开路电位(OCP) 10mV
5.实验结果
溶液 0% NaCl 1% NaCl 3% NaCl
斜率V/A·cm-2 -103 -58.62
6.思考题
1、线性极化法的基本原理是什么?
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答:在自腐电位附近电流与电位成线性关系。根据关系式多
次简化后发现自腐蚀电流与线性极化阻力Rp成反比。可通过Rp看耐腐蚀能力。
2、Rp为什么称为线性极化电阻率?
答:Rp为极化阻力,但根据公式推演以及整个曲线在自腐蚀电位附近是呈现线性关系,所
以称为线性极化电阻率。
3、线性极化法有何局限性。
答:1、要测得自腐蚀电位 2、在导电性弱的体系中可靠性差 3、线性拟合会造成一定影
响
4、讨论Cl-对304不锈钢的耐蚀能力的影响。
答:通过数据可以看到,氯离子浓度越大,斜率越正,自腐蚀电流越大,则越容易造成腐蚀。
实验三、交流阻抗法分析430不锈钢在1%NaCl的0.25mol/L H2SO4介质中的控
制因素
1.实验目的
了解简单的等效电路图
掌握powersuit软件的操作
2.实验原理
简单的电极过程等效电路图
简单电极反应高频区电极阻抗复数平面图
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4. 实验步骤
测量430不锈钢在1%NaCl的0.25mol/L H2SO4介质中电平为0, 0.1,0.5V的交流阻
抗复数平面图
5.实验结果
1、430不锈钢在1%NaCl的0.25mol/L H2SO4介质中电平为0V的交流阻抗复数平面图
2、430不锈钢在1%NaCl的0.25mol/L H2SO4介质中电平为0.1V的交流阻抗复数平面图
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3、430不锈钢在1%NaCl的0.25mol/L H2SO4介质中电平为0.5V的交流阻抗复数平面图
5.实验结果
直流电平/V R1/Ω Rr/Ω ωB/Hz Cd/μF
0 2.4 194.7 4.520 1.14E-4
0.1 5.7 17.0 204.3 2.88E-4
0.5 6.2 69.6 48.9 2.94E-4
6.思考题
1、在绘制Nyquist图和Bode图时为什么所加正弦波信号的幅度要小于10mV?
答:根据所查资料,说是控制在10mV以内可以近似按线性处理,最好可控制在5mV以内。
2、为什么实际测量系统中绘制Nyquist图为什么往往的不到理想的半圆,绘制Bode图为什
么往往得不到低频区的平台段?
答:
3、评述Nyquist图和Bode图?
答:Nyquist图与Bode图是对一个体系的阻抗的不同表达形式,前者强调虚部与实部的变
化关系,阻抗拟合就使用这组数据,而后者关注的是阻抗模量,相位角随频率的变化,尤其
是相位角-频率关系可帮助分析体系的弛豫现象。
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4、用实验所得的钝化曲线解释不通直流电平下测得的Rr值?