● 摘要
金属的腐蚀发生在我们生产、生活当中的各个领域。每年由于腐蚀造成的损失占据了国民生产总值的很大一部分。然而由于腐蚀发生的范围广泛、而且具体的腐蚀行为千差万别,这也一定程度上对金属腐蚀的防护造成了困难。这就要求我们在熟悉腐蚀防护的基础知识之上,针对不同材料在使用过程当中所处的具体腐蚀环境,分析其腐蚀机理从而设计专门的防护措施。
本课题选择了实际生产中遇到的两个金属腐蚀实例进行分析处理,一个是电解铝阳极钢爪的腐蚀,另外一个是煤矿液压导向套的腐蚀。
针对电解铝阳极钢爪的腐蚀,对其所处的腐蚀环境进行了分析。发现腐蚀是发生在高温,含有冰晶石蒸汽的气氛当中。对此在实验室设计了模拟腐蚀试验。通过实验对其腐蚀机理进行了分析。结果表明45#钢在高温冰晶石的气氛当中,由于F离子的加速作用发生了严重的氧化腐蚀。
分别设计了两种处理方法以提高45#钢在高温冰晶石气氛中的耐腐蚀能力。这两种方法分别是稀土-铜-镍-铬多元共渗以及稀土-硅多元共渗。
通过稀土-铜-镍-铬多元共渗,在45#钢表面制备了含有铜、镍、铬的合金层。渗层大大提高了材料的耐腐蚀性能。
通过稀土-硅多元共渗,在45#钢表面得到了致密且较厚的渗硅层。渗硅层通过与F结合降低材料表面F离子浓度,并氧化形成SiO2硅保护层,使得其在高温冰晶石环境中的耐腐蚀能力提高了40倍。
煤矿液压导向套主要在潮湿、含硫的环境中发生腐蚀。通过对比渗铝、渗铝-渗氮复合处理以及稀土-氮多元共渗的三种方法处理后的27SiMn钢试样的耐腐蚀性能,证明稀土-氮多元共渗处理技术可以有效提高导向套材料在使用环境下的耐腐蚀性能力。处理后的试样耐腐蚀性能为处理前的14倍。
综上所述,针对两种具体的腐蚀情况,本课题设计了不同的稀土化学热处理方法,有效的提高了材料的耐腐蚀性能。
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