D0I:10.13374/i.i8sm1001t53.2010.04.009 第32卷第4期 北京科技大学学报 Vol 32 No 4 2010年4月 Journal of Un iversity of Science and Technolgy Beijing Apr.2010 Ni一CrMo一CuMX合金耐晶间腐蚀及点蚀性能 杨瑞成2)牛绍蕊)李智)新塞特) 1)兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，兰州730050 2)兰州理工大学有色金属合金及加工教有部重点实验室，兰州730050 摘要向镍基耐蚀合金中添加TiF元素，采用手工电弧炉熔炼制备新型Ni-Cr-Mo-CuMx耐蚀合金，用化学浸泡法、电 化学法（极化曲线法、循环伏安法）对其耐晶间腐蚀和耐点蚀能力进行研究.结果表明：在NCM。一Cu合金中加入T元素 可以增强其耐晶间腐蚀能力，减弱其耐点蚀的能力：加入F元素会降低N一CrMo-Cu合金耐晶间腐蚀的能力，但提高该合金 耐点蚀的能力；实验合金晶间腐蚀与点蚀的电化学行为和特征与其浸泡腐蚀的结果是吻合的· 关键词镍基合金；化学浸泡腐蚀；电化学腐蚀：晶间腐蚀：点蚀 分类号TG146.15TG113.231 In tergranular corrosion and pitting corrosion resistances ofNiCrM oCuM x al- loys YANG Rui-cheng2),NU Shao-m,LIZh,JIN Sai-te) 1)State Key Laboratory ofGansu Advanced Non-ferous Metal Materials Lanzhou University of Technology Lanzhou 730050 China 2)Key Laboratory of Non-fermous Metal A lloys and Pmocessing (M inistry of Education of Chna).Lanzhou University of Technobgy Lanzhou 730050 China ABSTRACT NiCrMoCuMx nickelbase cormosion-resistant alloys were prepared by adding Ti and Fe with a manual electroarc fumace Intergranular corrosion and pitting corrosion resistances of these alloys were investigatled by chen ical erosion and electrochen i cal corosion techniques(polarization curve methods and cyclic voltammetry).The results showed that the ntergranular corrosion re- sistance of the alloys added Ti ncreased and the pitting corrosion resistance decreased Fe addition deteriorated the intergranular cormo sion resistance ofN iCrMoCu alloys but iproved the pittng cormosion resistance The electrochem ical behaviors and characteristics of intergranular corrosion and pitting corrosion coincided with the results of chem ical erosion KEY W ORDS nickel-base alloy che ical erosion:electmochem ical cormosion:intergranular cormosion:pitting corrosion 与不锈钢、其他耐蚀金属和非金属材料相比，镍 Fe和Ti前者旨在取代部分镍以降低成本，后者 基耐蚀合金不仅在各种苛刻腐蚀环境中具有优良的 则是减轻可能存在的杂质的影响（固定C、S如 抵抗能力，而且兼具高强度和良好的加工性能，广泛 同T在奥氏体不锈钢中的作用))，并考察其耐 地应用于石油、化工、湿法治金、环保、原子能、海洋 蚀行为，以期对镍基耐蚀合金进一步的材料设计 开发及航空航天等众多领域1可) 和开发提供指导 最近本课题组所研制的通用型高性能N℃ 1实验材料 MoCu合金)，不仅具有优越的耐氧化性介质、 还原性介质的腐蚀能力，还具有优越的耐晶间腐 实验材料为自制的Ni Cr Mo-Cu Mxi合金，其 蚀和点蚀能力，本工作是在该合金中进一步添加 主要成分如下（质量分数，%）：20~25Cr14~ 收稿日期：2009-07-17 基金项目：甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室基金资助项目(N。SKL05011) 作者简介：杨瑞成(I946)男，教授，博士生导师，Email yangnuicheng@ht cn第 32卷 第 4期 2010年 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．4 Ａｐｒ．2010 Ｎｉ--Ｃｒ--Ｍｏ--Ｃｕ--Ｍｘ合金耐晶间腐蚀及点蚀性能 杨瑞成 1‚2） 牛绍蕊 1） 李 智 1） 靳塞特 1） 1） 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室‚兰州 730050 2） 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室‚兰州 730050 摘 要 向镍基耐蚀合金中添加 Ｔｉ、Ｆｅ元素‚采用手工电弧炉熔炼制备新型 Ｎｉ--Ｃｒ--Ｍｏ--Ｃｕ--Ｍｘ耐蚀合金‚用化学浸泡法、电 化学法 （极化曲线法、循环伏安法 ）对其耐晶间腐蚀和耐点蚀能力进行研究．结果表明：在 Ｎｉ--Ｃｒ--Ｍｏ--Ｃｕ合金中加入 Ｔｉ元素 可以增强其耐晶间腐蚀能力‚减弱其耐点蚀的能力；加入 Ｆｅ元素会降低 Ｎｉ--Ｃｒ--Ｍｏ--Ｃｕ合金耐晶间腐蚀的能力‚但提高该合金 耐点蚀的能力；实验合金晶间腐蚀与点蚀的电化学行为和特征与其浸泡腐蚀的结果是吻合的． 关键词 镍基合金；化学浸泡腐蚀；电化学腐蚀；晶间腐蚀；点蚀 分类号 ＴＧ146∙1 ＋5；ＴＧ113∙23 ＋1 ＩｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｏｆＮｉ-Ｃｒ-Ｍｏ-Ｃｕ-Ｍｘａｌ- ｌｏｙｓ ＹＡＮＧＲｕｉ-ｃｈｅｎｇ 1‚2）‚ＮＩＵＳｈａｏ-ｒｕｉ 1）‚ＬＩＺｈｉ 1）‚ＪＩＮＳａｉ-ｔｅ 1） 1） ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧａｎｓｕＡｄｖａｎｃｅｄＮｏｎ-ｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ‚ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ‚Ｌａｎｚｈｏｕ730050‚Ｃｈｉｎａ 2） ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｏｎ-ｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌＡｌｌｏｙｓａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ）‚ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ‚Ｌａｎｚｈｏｕ730050‚ Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｎｉ-Ｃｒ-Ｍｏ-Ｃｕ-Ｍｘｎｉｃｋｅｌ-ｂａｓｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎ-ｒｅｓｉｓｔａｎｔａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｄｄｉｎｇＴｉａｎｄＦｅｗｉｔｈａｍａｎｕａｌｅｌｅｃｔｒｏ-ａｒｃ ｆｕｒｎａｃｅ．Ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｓｅａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｃｈｅｍｉｃａｌｅｒｏｓｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉ- ｃａｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｃｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅ- ｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅａｌｌｏｙｓａｄｄｅｄＴｉｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｆｅａｄｄｉｔｉｏｎｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｒｏ- ｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＮｉ-Ｃｒ-Ｍｏ-Ｃｕａｌｌｏｙｓｂｕｔｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｏｉｎｃｉｄｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｅｒｏｓｉｏｎ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｎｉｃｋｅｌ-ｂａｓｅａｌｌｏｙ；ｃｈｅｍｉｃａｌｅｒｏｓｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｐｉｔｔｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎ 收稿日期：2009--07--17 基金项目：甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室基金资助项目 （Ｎｏ．ＳＫＬ05011） 作者简介：杨瑞成 （1946— ）‚男‚教授‚博士生导师‚Ｅ-ｍａｉｌ：ｙａｎｇｒｕｉｃｈｅｎｇ＠ｌｕｔ．ｃｎ 与不锈钢、其他耐蚀金属和非金属材料相比‚镍 基耐蚀合金不仅在各种苛刻腐蚀环境中具有优良的 抵抗能力‚而且兼具高强度和良好的加工性能‚广泛 地应用于石油、化工、湿法冶金、环保、原子能、海洋 开发及航空航天等众多领域 ［1--5］． 最近本课题组所研制的通用型高性能Ｎｉ--Ｃｒ-- Ｍｏ--Ｃｕ合金 ［6］‚不仅具有优越的耐氧化性介质、 还原性介质的腐蚀能力‚还具有优越的耐晶间腐 蚀和点蚀能力．本工作是在该合金中进一步添加 Ｆｅ和 Ｔｉ‚前者旨在取代部分镍以降低成本‚后者 则是减轻可能存在的杂质的影响 （固定 Ｃ、Ｓ‚如 同 Ｔｉ在奥氏体不锈钢中的作用 ） ［7］‚并考察其耐 蚀行为‚以期对镍基耐蚀合金进一步的材料设计 和开发提供指导． 1 实验材料 实验材料为自制的 Ｎｉ--Ｃｒ--Ｍｏ--Ｃｕ--Ｍｘ合金‚其 主要成分如下 （质量分数‚％ ）：20～25Ｃｒ‚14～ DOI :10．13374／j．issn1001—053x．2010．04．009