Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2大块非晶合金耐蚀性能的研究

摘要

采用铜模吸铸法制备出直径为5mm的Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金，利用X射线衍射分析(XRD)确定其非晶结构，差热分析仪(DTA)测量其热力学参数。利用浸泡法和电化学测试手段测试了Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金在不同腐蚀溶液中的耐蚀性，并对其结果进行分析。
　　 浸泡实验表明：Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金在不同的腐蚀溶液中都具有优异的耐腐蚀性能。在1mol/L HCl、1mol/L H2SO4、1mol/L HNO3、1mol/L NaOH和3.5％NaCl溶液浸泡两周后，Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金表面均发生点蚀。SEM观察，在3.5％NaCl溶液中的点蚀坑最少，1mol/L的酸溶液中次之，在1mol/L NaOH溶液中点蚀较严重，说明铁基非晶合金在3.5％NaCl溶液中的耐蚀性能最好，在1mol/L的酸溶液中次之，在1mol/L NaOH溶液耐蚀性能较差。这是由非晶合金在不同的腐蚀介质中其形成钝化膜的快慢程度以及钝化膜的成分不同引起的。
　　 电化学测试表明：Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金在酸溶液中具有优异的耐蚀性能。它在1mol/L HCl和1mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性能要优于不锈钢，跟Ti6Al4V耐蚀性能相当。随着酸溶液浓度的升高，Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金的耐蚀性能下降。XPS结果表明，铁基非晶合金在HCl中形成的钝化膜主要是由内层的MoO2，中间的Cr(OH)3和Fe(OH)3以及最外层的CrO42-和MoO42-等组成。线扫描结果显示，由于钝化膜中Mo的过钝化溶解，引起合金表面发生点蚀。
　　 Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金在NaCl溶液中具有良好的耐蚀性能。它在3.5％NaCl溶液中的耐蚀性能要优于不锈钢，但比Ti6Al4V稍差。盐雾腐蚀实验也证实了这一结论。其原因与铁基非晶合金中含有大量的Cr和Mo元素有关。
　　 Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金在NaOH溶液中的耐蚀性能较差，它在1mol/LNaOH溶液中的耐蚀性能比不锈钢和Ti6Al4V耐蚀性能要差。这是由于非晶合金中的Cr和Mo元素在强碱溶液中发生活性溶解的结果，随着NaOH溶液浓度的升高，Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金的耐蚀性能下降。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 非晶合金概况

1.2 大块非晶合金的形成能力

1.2.1 非晶合金的结构特征

1.2.2 大块非晶合金的玻璃形成能力判据

1.2.3 大块非晶合金的热力学特性

1.2.4 大块非晶合金的动力学特性

1.3 大块非晶合金的制备方法

1.4 非晶合金的耐腐蚀性能

1.4.1 金属腐蚀理论

1.4.2 非晶态合金的耐腐蚀性

1.4.3 非晶合金腐蚀的研究方法

1.5 Fe基非晶合金的耐腐蚀性能

1.6 本课题的意义

第2章 试样的制备及研究方法

2.1 试样制备

2.2 铁基非晶合金的分析测试方法

2.2.1 X射线衍射分析

2.2.2 扫描电镜分析

2.2.3 DTA热分析

2.2.4 XPS表面分析

2.2.5 耐蚀性分析

2.3 非晶态结构表征和分析

第3章 铁基非晶合金耐腐蚀性的研究

3.1 引言

3.2 浸泡实验

3.3 电化学测量

3.3.1 Fe41Co7Cr15Mo14C1586Y2非晶合金在HCl溶液中的电化学行为

3.3.2 Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金在H2SO4溶液中的电化学行为

3.3.3 Fe41Co7Cr15Mo14C1586Y2非晶合金在NaCl溶液中的电化学行为

3.3.4 Fe41Co7Cr15Mo14C1586Y2非晶合金在NaOH溶液中的电化学行为

第4章 结论

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢