Please wait a minute...
 
材料工程  2014, Vol. 0 Issue (6): 68-73    DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.013
  测试与表征 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
304不锈钢点蚀行为的电化学阻抗谱研究
杜楠, 叶超, 田文明, 赵晴
南昌航空大学 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室, 南昌 330063
304 Stainless Steel Pitting Behavior by Means of Electrochemical Impedance Spectroscopy
DU Nan, YE Chao, TIAN Wen-ming, ZHAO Qing
National Defense Key Discipline Laboratory of Light Alloy Processing Science and Technology Institute, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China
全文: PDF(2079 KB)   HTML()
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 综合运用动电位电化学阻抗谱(DEIS)和时间扫描模式下的电化学阻抗谱(TSEIS)研究了304不锈钢在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的点蚀行为。DEIS的结果表明,在比点蚀电位0.15V负得多的电位0.02V下,亚稳态点蚀就已经开始,并且亚稳态蚀孔的产生与再钝化是随机的,DEIS测试得到的稳态点蚀电位比动电位极化法得到的点蚀破裂电位要负0.05V。TSEIS的结果表明,只有在钝化膜减薄到一定程度后,点蚀的形核才能发生。通过对等效电路中元件参数的分析,揭示了点蚀发展过程中双电层和钝化膜结构的变化特点。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
杜楠
叶超
田文明
赵晴
关键词 304不锈钢点蚀动电位电化学阻抗谱时间扫描电化学阻抗谱    
Abstract:Pitting behavior of 304 stainless steel in 3.5% (mass fraction) NaCl solution was investigated by dynamic potential electrochemical impedance spectroscopy (DEIS) and time scan electrochemical impedance spectroscopy (TSEIS). The results of DEIS show that metastable pits emerge at the potential (0.02V) which is more negative than the pitting potential (0.15V), and the generation and passivation of metastable pits are stochastic. The steady pitting potential which got from DEIS is negative than breakdown potential which got from dynamic potential polarization by 0.05V. The results of TSEIS indicate that pitting nucleation can happen just when the thickness of passivation film has been reduced to some extent. It reveals the characteristics of the structure of electric double layer and passivation film by analyzing element parameter of the equivalent circuit.
Key words304 stainless steel    pitting    dynamic potential electrochemical impedance spectroscopy    time scan electrochemical impedance spectroscopy
收稿日期: 2012-05-21     
1:  TG174.3  
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51071083)
作者简介: 杜楠(1956- ),男,教授,主要从事金属腐蚀与防护方面的研究工作,联系地址:南昌市丰和南大道696号南昌航空大学国防科技研究院318室(330063),E-mail:D_unan@sina.com
引用本文:   
杜楠, 叶超, 田文明, 赵晴. 304不锈钢点蚀行为的电化学阻抗谱研究[J]. 材料工程, 2014, 0(6): 68-73.
DU Nan, YE Chao, TIAN Wen-ming, ZHAO Qing. 304 Stainless Steel Pitting Behavior by Means of Electrochemical Impedance Spectroscopy. Journal of Materials Engineering, 2014, 0(6): 68-73.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/jme/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2014.06.013      或      http://jme.biam.ac.cn/jme/CN/Y2014/V0/I6/68
[1] 桥本政哲(日). 不锈钢及其应用[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2011. 226—238.
[2] 杜楠, 田文明, 赵晴, 等. SO42-浓度对304不锈钢在NaCl溶液中点蚀行为影响的研究[J]. 材料工程, 2012, (7): 64—70.DU Nan, TIAN Wen-ming, ZHAO Qing, et al. Effect of SO42- concentration on the 304 stainless steel pitting corrosion in NaCl solution[J]. Journal of Materials Engineering, 2012, (7): 64—70.
[3] 丁宝峰, 吴荫顺, 曹备, 等. 304不锈钢点蚀孔边应力集中的有限元分析. 第四届全国腐蚀大会论文集[C]. 北京: 中国腐蚀与防护学会, 2003.
[4] LI H B, JIANG Z H, YANG Y, et al. Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels[J]. Metallurgy and Materials, 2009, 16(5): 517—524.
[5] LI G M, GUO X P, ZHENG J S. Pitting corrosion behavior of stainless steel 304 in carbon diocide journal of environments[J]. Iron and Steel Research, 2004, 11(4): 47—51.
[6] JIA Z J, DU C W, LI C T, et al. Study on pitting process of 316L stainless steel by means of staircase potential electrochemical impedance spectroscopy[J]. Metallurgy and Materials, 2011, 18(1): 48—52.
[7] DAROWICKI K, KRAKOWIAK S, SLEPSKI P. Evaluation of pitting corrosion by means of dynamic electrochemical impedance spectroscopy[J]. Electrochimica Acta, 2004, 49(17): 2909—2918.
[8] NAGARAJAN S, KARTHEGA M, RAJENDRAN N. Pitting corrosion studies of super austenitic stainless steels in natural sea water using dynamic electrochemical impedance spectroscopy[J]. Journal of Applied Electrochemistry, 2007, 37(2): 195—201.
[9] 闫瑞霞, 杜翠薇, 刘智勇, 等. 敏化态00Cr12Ti的动电位电化学阻抗谱研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2011, 31(6): 419—424.YAN Rui-xia, DU Cui-wei, LIU Zhi-yong, et al. Dynamic electrochemical impedance spectroscopy characteritics of sensitized steel 00Cr12Ti[J]. Journal of Chinese Society Corrosion and Protection, 2011, 31(6): 419—424.
[10] 梁成浩, 高扬. 304不锈钢敏化热处理对耐蚀性的影响[J]. 化工机械, 1995, 22(2): 87—90. LIANG Cheng-hao, GAO Yang. Influence of sensibilization heat treatment on corrosion resistance of 304 stainless steel[J]. Chemical Engineering & Machinery, 1995, 22(2): 87—90.
[11] 曲炎淼, 黄峰, 刘静, 等. 不同组织X80钢点蚀电化学行为研究[A]. 第五届全国腐蚀大会论文集[C]. 北京: 中国腐蚀与防护学会, 2009.
[12] GB/T 17899-1999, 不锈钢点蚀电位测量方法[S].
[13] ZHANG G Z, CAI C, CAO F H, et al. Evolution of the electrochemical characteristics during pitting corrosion of pure aluminum in sodium chloride solution[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2005, 18(4): 525—532.
[14] JAFARZADEH K, SHAHRABIL T, HOSSEINI M G. EIS study on pitting corrosion of AA5083-H321 aluminum-magnesium alloy in stagnant 3.5%NaCl solution[J]. Journal of Materials Science, 2008, 24(2): 215—219.
[15] LI W S, LUO J L. Electrochemical investigations on formation and pitting susceptibility of passive films on iron and iron-based alloys[J]. International Journal of Electrochemical Science, 2007, 2(8): 627—663.
[16] BURSTEIN G T, LIU C, SOUTO R M, et al. Origins of pitting corrosion[J]. Corrosion Engineering Science and Technology, 2004, 39(1): 25—30.
[17] 曹楚南. 电化学阻抗谱导论[M]. 北京: 科学出版社, 2002. 190—194.
[18] 曹楚南. 腐蚀电化学原理[M]. 2版.北京: 化学工业出版社, 2004. 196—201.
[19] 赵卫民, 王勇, 薛锦, 等. 镍基合金涂层包覆钢腐蚀失效过程的电化学阻抗谱研究[J]. 金属学报, 2005, 41(2): 178—184. ZHAO Wei-min, WANG Yong, XUE Jin, et al. EIS study of the corrosion failure process of steel coated by nickel base alloy[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2005, 41(2): 178—184.
[1] 梁成浩, 陈婉, 黄乃宝. 不锈钢载波氧化膜/聚噻吩复合膜的制备及耐蚀性能研究[J]. 材料工程, 2013, 0(1): 73-78.
[2] 杜楠, 田文明, 赵晴, 孟保利. SO42-浓度对304不锈钢在NaCl 溶液中点蚀行为影响的研究[J]. 材料工程, 2012, 0(7): 64-70.
[3] 王志申, 何业东, 孙志华, 刘明, 张晓云, 陆峰. 铝电解电容器高压电子箔点蚀机理的研究[J]. 材料工程, 2012, 0(5): 15-19.
[4] 刘亚娟, 吕祥鸿, 赵国仙, 陈长风, 薛艳. 超级13Cr马氏体不锈钢在入井流体与产出流体环境中的腐蚀行为研究[J]. 材料工程, 2012, 0(10): 17-21,47.
[5] 韩玮, 孟宪明, 赵杰, 张俊宝. 冷喷涂304不锈钢涂层的弯曲力学行为研究[J]. 材料工程, 2011, 0(4): 49-53.
[6] 吕祥鸿, 赵国仙, 王宇, 张建兵, 谢凯意. 超级13Cr马氏体不锈钢抗SSC性能研究[J]. 材料工程, 2011, 0(2): 17-21,25.
[7] 杨建炜, 章军, 曹建平, 陈晨, 张雷, 丁金慧, 路民旭. 温度对管线钢H2S/CO2腐蚀行为的影响[J]. 材料工程, 2011, 0(1): 87-91.
[8] 曹国良, 李国明, 常万顺, 陈珊, 陈学群. 脱氧对碳钢耐点蚀性能的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(11): 27-30,35.
[9] 胥聪敏, 张耀亨, 程光旭, 朱文胜. 铁氧化菌作用下316L不锈钢点蚀电化学特性的研究[J]. 材料工程, 2006, 0(9): 36-41.
[10] 张建勋, 李庆琰, 李为卫, 张田宏, 刘亚旭. 热模拟2205DSS焊接HAZ的点蚀实验研究[J]. 材料工程, 2006, 0(8): 28-32.
[11] 李红梅, 杨武, 蔡珣. 304奥氏体不锈钢离子辐照后超显微硬度和微结构变化[J]. 材料工程, 2005, 0(7): 11-14.
[12] 蒋恒, 毛卫民, 杨平, 冯惠平. 低压阳极铝箔表面状态对铝箔点蚀行为的影响[J]. 材料工程, 2005, 0(2): 22-25.
[13] 石继红, 武保林, 刘刚. 316L不锈钢表面纳米化后腐蚀性能研究[J]. 材料工程, 2005, 0(10): 42-46.
[14] 李红梅, 蔡珣, 吕战鹏, 杨武. 304不锈钢在含硼和锂的高温水中的应力腐蚀破裂和表层氧化膜分析[J]. 材料工程, 2004, 0(4): 7-10.
[15] 康国政, 高庆, 蔡力勋, 杨显杰. SS304不锈钢循环变形行为温度效应的实验研究[J]. 材料工程, 2003, 0(10): 34-36.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
版权所有 © 2015《材料工程》编辑部
地址:北京81信箱44分箱 邮政编码: 100095
电话:010-62496276 E-mail:matereng@biam.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn