论文部分内容阅读
H13钢因其优良的综合性能,在铝合金挤压行业中被广泛作为模具钢材。研究发现腐蚀是导致铝合金挤压模具磨损、崩落、热疲劳等早期失效的源头之一,故提高H13钢铝合金挤压模的服役寿命,首先要提高模具表面的耐腐蚀性能。本文针对前期取得的H13钢RE-N-C-V-Nb多元共渗钒铌氮碳化物渗层,以碳氮共渗试样和调质试样作为参照物,选取3.0wt%NaCl溶液、4.0wt%NaOH溶液和0.50wt%NaHSO4溶液作为腐蚀介质,选用四种不同的浸泡时间,研究RE-N-C-V-Nb多元共渗渗层在酸、碱、盐三种腐蚀环境中的耐腐蚀性能。通过电化学技术及SEM显微影像技术等手段,得到如下结果：(1)在3.0wt%的NaCl溶液中,RE-N-C-V-Nb多元共渗试样的腐蚀速率随着浸泡时间的延长先上升后下降,而调质试样和多元共渗试样则出现不同程度的升高,浸泡四天后,测得多元共渗试样、调质试样和碳氮共渗试样的腐蚀速率分别为0.0121mm· a-1、0.0525mm· a-1和1.4452mm· a-1,表面形貌分别为致密腐蚀产物覆盖、疏松的腐蚀产物覆盖及大量点蚀抛出物、表面层完全破坏。表明多元共渗试样在中性盐环境中具备一定的耐腐蚀能力,腐蚀速率最低,耐腐蚀性能三者中最好。(2)在4.0wt%的NaOH溶液中,RE-N-C-V-Nb多元共渗试样和调质试样的腐蚀速率均随着浸泡时间的延长逐渐降低,但多元共渗试样的幅度和绝对值更低,碳氮共渗试样的耐腐蚀性能随着浸泡时间的延长而提高,浸泡四天后,测得多元共渗试样、调质试样和碳氮共渗试样的腐蚀速率分别为0.0211mm· a-1、0.0745mm· a-1、6.3725mm· a-1，表面形貌分别为厚重的腐蚀产物覆盖、疏松腐蚀产物覆盖及少量点蚀抛出物、表面层出现翘起及剥落。表明RE-N-C-V-Nb多元共渗试样在碱性环境中具有稳定的钝化能力,腐蚀速率最低,耐腐蚀性能在三种试样中最好。(3)在0.50wt%的NaHSO4溶液中,RE-N-C-V-Nb多元共渗试样、碳氮共渗试样和调质试样的腐蚀速率均随着浸泡时间的延长逐渐升高,升高的程度依次增加,但在不同的浸泡时间下RE-N-C-V-Nb多元共渗试样的腐蚀速率均最低,增幅最小。浸泡2小时后,测得多元共渗试样、碳氮共渗试样和调质试样的腐蚀速率分别为1.3514mm·a-1、3.9272mm·a-1、4.6629mm·a-1,表面形貌分别为发生局部均匀腐蚀、皮革状腐蚀产物覆盖、开裂及破损的腐蚀产物层覆盖,表明RE-N-C-V-Nb多元共渗试样在酸性环境中具有一定的耐腐蚀能力,腐蚀速率最低,耐腐蚀性能在三种试样中最好。由上述实验结果得到这样的结论：在酸、碱、盐腐蚀环境中,RE-N-C-V-Nb多元共渗试样均比碳氮共渗试样和调质试样具有较低的腐蚀速率,表明RE-N-C-V-Nb多元共渗使H13钢具有较强的耐腐蚀性能。