产品列表
联系我们
电 话:022-26818163
    022-26865310
    022-26719948
    022-26738163
手 机:13752381288
联系人:苗经理
传 真:022-26916479
地 址:天津市北辰区双辰西路1号

我科学家刷新15CrMoG高压合金管点蚀机理认识尺度

    浏览次数:   更新时间:2010-7-21 9:46:55

     近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室研究员马秀良领导的团队,利用高分辨率透射电子显微技术,发现硫化锰夹杂中弥散分布着具有八面体结构的氧化物(MnCr2O4)纳米颗粒。在模拟材料使役条件下的原位环境(外)电子显微学研究表明,这些纳米氧化物的存在相当于硫化锰中内在的微小“肿瘤”。在一定的介质条件下,硫化锰的局域溶解正是起源于它与“肿瘤”之间的界面处,并由此逐步向材料体内扩展。
   
     研究还表明,氧化物纳米八面体使得硫化锰的局域溶解存在速度上的差异。在此基础上,该研究小组与英国贝尔法斯特女王大学的胡培君教授合作,确定那些具有强的活性、易使其周围硫化锰快速溶解的氧化物纳米八面体具有以金属离子作为其外表面的特征(类“恶性肿瘤”);相反,较低活性的纳米八面体则以氧离子作为其外表面(类“良性肿瘤”)。这一发现为揭示不锈钢点蚀初期硫化锰溶解的起始位置提供了直接证据,使人们对不锈钢点蚀机理的认识从先前的微米尺度提升至原子尺度,为探索提高不锈钢抗点蚀能力的新途径提供了原子尺度的结构和成分信息。这项研究成果已于近日在Acta Materialia(《材料学报》)在线发表。

     304不锈钢的表面因形成致密的氧化铬薄膜而具有高抗腐蚀能力,得以广泛应用于现代工业领域以及日常生活。然而,在抗均匀腐蚀的同时,304不锈钢的局部点状腐蚀(即点蚀)却难以避免。点蚀的发生起始于材料表面,且经过形核与长大两个阶段,**终向材料表面以下的纵深方向迅速扩展。因此,点蚀破坏具有极大的隐蔽性和突发性。特别是在石油、化工、核电等领域,点蚀容易造成管壁穿孔,使大量油、气泄漏,甚至造成火灾、爆炸等灾难。

     自 上世纪30年代开始至今,人类对不锈钢点蚀形核机制的探索就从未间断,点蚀成为材料科学与工程领域中的经典问题之一。尽管研究人员普遍认为,点蚀的发生起因于不锈钢中硫化锰夹杂的局域溶解,但由于缺乏微小尺度的结构与成分信息,点蚀**初的形核位置被描述为“随机和不可预测的”。点蚀初始位置的“不明确”一直制约着人们对不锈钢点蚀机理的认识以及抗点蚀措施的改进。
 

(文章来源:www.steels158.cn)

相关阅读