石墨形态对铸铁海水腐蚀性能的影响
石墨形态对铸铁在铝液中耐腐蚀性的影响
··由于铝非常活泼，与许多金属、非金属都能相互作用形成多种化合物，因此，能够用作电解铝液吸铝管或低压铸造升液管的材料必须满足以下条件[1-2]：能承受铝液在高温下的热冲刷；高温下物理、化学性能稳定，难以与铝液发生反应；高温机械强度足以承受振动?冲击等机械作用；抗热震性能良好。
由于陶瓷材料在抗热震方面的局限性，因此铸铁材料一直受到用户的青睐。
笔者研究了铸铁组织与铝液腐蚀性能间的关系，旨在探索铸铁组织对铝液的耐腐蚀机理，为该类产品的成分与组织设计提供科学依据。
1试验材料及方法试验材料分别为常用QT400、HT200与研制耐铝液腐蚀铸铁。
耐铝液腐蚀铸铁的成分（wt.%）为：3.3C ，2.9Si ，0.15Mn ，0.5Cu ，0.5Cr ，0.01Ce 。
将试验材料加工成Φ10mm ×90mm 的试棒，然后将试棒经超声清洗烘干后浸入到熔融铝液（700±10）℃中，腐蚀一定时间后，将试棒从铝液中取出，冷却到室温。
运用Quanta 型扫描电子显微镜和蔡司金相显微镜对腐蚀试棒的铝/铸铁的过渡层进行显微分析，并用能谱仪分析微区成分。
将腐蚀后的试棒浸入NaOH 溶液中，溶掉表面包覆的铝。
铸铁的腐蚀速率按V =（W 1-W 2）/Lt高占勇1，张金龙1，武文霞2，范秉源3，赵团1（1.内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010；2.乌兰察布职业学院，内蒙古乌兰察布012002；3.中国兵器工业集团第52研究所，内蒙古包头014030）摘要：运用微观分析和失重法研究了球墨铸铁和耐铝液腐蚀铸铁在铝液中的耐腐蚀机理。
试验结果表明，铸铁在铝液中的腐蚀是由于铝原子在铸铁基体中扩散并形成铁铝金属间化合物，进而剥落溶解，造成铸铁的腐蚀。
其中，石墨形态是铸铁腐蚀性能优劣的关键因素，交织成网状结构的片状石墨对铝原子的扩散有最强的阻碍作用，在铸铁表面形成的石墨、碳化物和Fe-Al 金属间化合物界面提高了铸铁的耐腐蚀性能。
工程材料作业及答案汇总 (1)
1.1 4．简答及综合分析题（1）金属结晶的基本规律是什么？条件是什么？简述晶粒的细化方法。
(2) 什么是同素异构转变？（1）金属结晶的基本规律：形核、长大；条件是具有一定的过冷度；液态金属晶粒的细化方法：增大过冷度、变质处理、附加振动；固态金属晶粒的细化方法：采用热处理、压力加工方法。
(2)金属同素异构性（转变）：液态金属结晶后获得具有一定晶格结构的晶体，高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格发生改变的现象。
1.2 4．简答及综合分析题（4）简述屈服强度的工程意义。
（5）简述弹性变形与塑性变形的主要区别。
(4)答：屈服强度是工程上最重要的力学性能指标之—。
其工程意义在于：①屈服强度是防止材料因过最塑性变形而导致机件失效的设计和选材依据；②根据屈服强度与抗拉强度之比(屈强比)的大小，衡量材料进一步产生塑性变形的倾向，作为金属材料冷塑性变形加工和确定机件缓解应力集中防止脆性断裂的参考依据。
(5) 答：随外力消除而消失的变形称为弹性变形。
当外力去除时，不能恢复的变形称为塑性变形。
1.3 4．简答题（6）在铁碳相图中存在三种重要的固相，请说明它们的本质和晶体结构(如，δ相是碳在δ－Fe中的固溶体，具有体心立方结构)。
α相是；γ相是；Fe3C相是。
(7)简述Fe—Fe3C相图中共晶反应及共析反应，写出反应式，标出反应温度。
（9）在图3—2 所示的铁碳合金相图中，试解答下列问题：图3—2 铁碳合金相图（1）标上各点的符号；（2）填上各区域的组成相（写在方括号内）；（3）填上各区域的组织组成物（写在圆括号内）；（4）指出下列各点的含碳量：E( ）、C( ）、P( ）、S( ）、K( ）；（5）在表3-1中填出水平线的温度、反应式、反应产物的名称。
表3-1（6）答：碳在α－Fe中的固溶体，具有体心立方结构；碳在γ—Fe中的固溶体，具有面心立方结构；Fe和C形成的金属化合物，具有复杂结构。
（7）答：共析反应：冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。
两种铸铁的耐蚀性比较
两种铸铁的耐蚀性比较潘鹤斌;孔小东;苏小红【摘要】目的：探究不同基体组织、石墨形态的铸铁在静止模拟海水全浸条件下的腐蚀性能及其机理。
方法采用电化学线性极化曲线，交流阻抗和全浸挂片试验等方法。
结果灰铸铁的腐蚀速率大于球墨铸铁。
结论球墨铸铁和灰铸铁腐蚀类型均为全面均匀腐蚀，而且球墨铸铁耐蚀性能好于灰铸铁。
%Objective To study the corrosion behaviors and mechanisms of cast iron with different graphite morphology and matrix under the condition of total immersion in 3% NaCl solution. Methods The polarization curve, EIS and the cou-pon corrosion tests were used. Results The results showed that the corrosion rate of gray cast iron was greater than that of ductile iron. Conclusion The gray cast iron and ductile iron both had general uniform corrosion, and the corrosion-resist-ance property of ductile iron was superior to that of gray cast iron.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】6页(P20-24,29)【关键词】铸铁;氯化钠溶液;耐蚀性;均匀腐蚀【作者】潘鹤斌;孔小东;苏小红【作者单位】海军工程大学，武汉43003;海军工程大学，武汉43003;海军工程大学，武汉43003【正文语种】中文【中图分类】TG113.23+1铸铁中碳的质量分数高于2%，而硅在1%～3%之间。
石墨形态对灰铸铁力学性能的影响
石墨形态对灰铸铁力学性能的影响1 引言灰铸铁的弹性模量反映其抵抗塑性变形的一种能力，代表着其刚性的大小，其值将直接影响铸铁件的尺寸稳定性[1]。
弹性模量的大小是保证缸体、曲轴等重要铸件的精度，减少其工作过程中发生变形的重要指标。
一般认为影响灰铸铁弹性模量的主要因素片状石墨的数量和形态。
具有D型石墨的灰铸铁比具有A型石墨的弹性模量高[2]。
节能降耗、汽车轻量化和大功率化的发展，对灰铸铁材料的薄壁高强度化[3]及其弹性模量的要求越来越高。
关于灰铸铁的抗拉强度，人们已进行了大量的研究工作，而有关其弹性模量及其与抗拉强度间的相关关系等方面的研究工作则相对较少。
实际上，对于汽车缸体、连杆、机床和精密机械等铸件而言，通常不是由断裂而失效，而是因铸件尺寸稳定性差而失效。
因此，和抗拉强度相比，弹性模量显得更为重要。
非金属夹杂物对于钢的组织和性能的影响已经引起了人们的广泛重视[4]，但对于夹杂物对于铸铁材料的组织和性能的影响，特别是针对弹性模量方面的研究，则报道的较少。
本文旨在对通过对灰铸铁中石墨形态和氧化夹杂数量的分析，揭示其对抗拉强度和弹性模量的影响规律。
2试验方法石墨数量和石墨形态是严重影响铸铁性能的主要因素，本文采用在基本固定铸铁石墨数量的条件下，研究石墨形态和非金属夹杂对抗拉强度和杨氏弹性模量的影响。
2.1 试验用铁水及炉前处理将碳当量控制在3.8-3.9之间，采用不同的合金进行孕育处理，得到不同石墨形态的铸铁组织。
试验所用铁水的熔化是在100kg中频感应电炉中进行，采用包内冲入法进行孕育处理，处理温度为1450~1500℃。
浇铸成φ30的圆柱形试样，材料的化学成分如表1所示。
表1 试样的化学成分（wt/%）C Si Mn P S微量元素孕育剂3.20 1.800.730.3170.0206Mo、Ni、Cu、Cr等硅锶3.11 1.860.760.3340.022硅锶锰3.11 1.950.740.3080.0204硅锶稀土3.16 2.030.70.320.1132硅锶2.2 组织参数的测定从试棒的相同位置取样，经过打磨→磨光→抛光后，首先用3%-4%硝酸酒精进行浸蚀，利用光学显微镜对试样基体组织进行定量分析；然后重新抛光，在不浸蚀的条件下，利用光学显微镜观察石墨形态及其分布；利用扫描电镜及其能谱对氧化夹杂进行分析。
石墨形态对铸铁热疲劳性能的影响
参 考 文 献
Ｉ 丛 红 日 ， 秀 房 ． 合 金 熔 体 中 夹 杂 物 与 含 氢 量 的 关 系 叫 ． 种 铸 造 边 铝 特
及 有 色 合 金 ，０ ０ ３ ： Ｉ２ ２ ０ （ ）２ ～ ２
Ｄ ｆｒｎ Ｔ ｃ ｎｑ ｅ Ｊ６ｈＩｔｒａｉ ａ ｏｆｒｎ ｅｏ ｌ ｎＡｕ ｉｅｅ ｔ ｅｈ ｉｕ ｓ［１ ｔ ｎｅｎｔ ｎ ｌ ｎｅｅｃ ｎＭｏｔ ｌ— ． ｏ Ｃ ｅ
目前 ，各 国制 动 盘 的材 料 主要 采 用普 通 铸钢 、 普
通铸 铁 、 低合 金铸 铁等 ， 国使 用 的是普 通铸 铁 。制 而我
动盘 的失 效方 式 有两 种：热 疲 劳和磨 耗，其 中主要 为 热疲 劳损 伤 。 文对 不 同石 墨形态 铸 铁 的抗 热 疲劳性 本 能进 行 了研究 ， 以便 找 到 一 种 合理 的铸 铁 材料 ， 制 为
孙小 捞 贾利 晓 ’ 温广 宇 ’ 宋 联 美 ’ 张永 红 （ ． 阳工 业 高等专 科 学校 机械 系 ， 南 洛 阳 ４ １ ０ １洛 河 ７ ０ ３；
２洛 阳矿 山机械 设计 研 究 院 ， 南洛 阳 ４ １０ ． 河 ７ ０ ０） 摘要 ： 主要 研究 了石 墨形 态对 铸铁 热疲 劳性 能 的影 响 ， 为高 速列 车 制动盘 的合 理选 材提 供 依据 。试 验结 果 表 明 ： 墨铸 铁 的耐 热疲 劳性 能最 好 ， 墨铸铁 次 之 ， 蠕 球 灰铸铁 最 差 。
Ｋ ｙ ｒ ： ａ ｈｔ ｈ ｐ Ｃａ ｔ ｒ ｎ， ｔ ａ ｉ ｅ ｅ ｗｏ ｄｓ Ｇｒ ｐ ｉ ｓ ａ ｅ， ｓ ｏ Ｈｏ ｔ ｅ ｉ ｆ ｇｕ
随着 人们 生 活水 平 的提 高， 速列 车 已作 为一种 高
普通 的交通 工具 发挥 着 它 的高速带 给人 们 的便利 。 同
石墨形态对灰铸铁力学性能的影响
石墨形态对灰铸铁力学性能的影响1 引言灰铸铁的弹性模量反映其抵抗塑性变形的一种能力，代表着其刚性的大小，其值将直接影响铸铁件的尺寸稳定性[1]。
弹性模量的大小是保证缸体、曲轴等重要铸件的精度，减少其工作过程中发生变形的重要指标。
一般认为影响灰铸铁弹性模量的主要因素片状石墨的数量和形态。
具有D型石墨的灰铸铁比具有A型石墨的弹性模量高[2]。
节能降耗、汽车轻量化和大功率化的发展，对灰铸铁材料的薄壁高强度化[3]及其弹性模量的要求越来越高。
关于灰铸铁的抗拉强度，人们已进行了大量的研究工作，而有关其弹性模量及其与抗拉强度间的相关关系等方面的研究工作则相对较少。
实际上，对于汽车缸体、连杆、机床和精密机械等铸件而言，通常不是由断裂而失效，而是因铸件尺寸稳定性差而失效。
因此，和抗拉强度相比，弹性模量显得更为重要。
非金属夹杂物对于钢的组织和性能的影响已经引起了人们的广泛重视[4]，但对于夹杂物对于铸铁材料的组织和性能的影响，特别是针对弹性模量方面的研究，则报道的较少。
本文旨在对通过对灰铸铁中石墨形态和氧化夹杂数量的分析，揭示其对抗拉强度和弹性模量的影响规律。
2试验方法石墨数量和石墨形态是严重影响铸铁性能的主要因素，本文采用在基本固定铸铁石墨数量的条件下，研究石墨形态和非金属夹杂对抗拉强度和杨氏弹性模量的影响。
2.1 试验用铁水及炉前处理将碳当量控制在3.8-3.9之间，采用不同的合金进行孕育处理，得到不同石墨形态的铸铁组织。
试验所用铁水的熔化是在100kg中频感应电炉中进行，采用包内冲入法进行孕育处理，处理温度为1450~1500℃。
浇铸成φ30的圆柱形试样，材料的化学成分如表1所示。
表1 试样的化学成分（wt/%）C Si Mn P S微量元素孕育剂3.20 1.800.730.3170.0206Mo、Ni、Cu、Cr等硅锶3.11 1.860.760.3340.022硅锶锰3.11 1.950.740.3080.0204硅锶稀土3.16 2.030.70.320.1132硅锶2.2 组织参数的测定从试棒的相同位置取样，经过打磨→磨光→抛光后，首先用3%-4%硝酸酒精进行浸蚀，利用光学显微镜对试样基体组织进行定量分析；然后重新抛光，在不浸蚀的条件下，利用光学显微镜观察石墨形态及其分布；利用扫描电镜及其能谱对氧化夹杂进行分析。
低合金铸铁在流动海水中的腐蚀研究
行， 采用国内首台非封 闭管道式 高流速动海水系统 装置 ， 该装置能很好 的模拟金属在动海中腐蚀情况， 反映试样 与水 流 真实 相 对 速度 ， 流速 分 为 低 、 高 中、 三档 ， 简 图见 图 １ 其 。
商逮段 ・ 速段低速段 ｝ ＿
高流速管道 ， 高速泵 ， 阀门等用材迫切需要了解其在
石墨形 态和告金 成分对铸 铁动海腐蚀 的影响 。 关毽 词 ： 铸铁腐蚀 ； 流动海水； 化学一 电化学溶解 ： 冲蚀一腐蚀 中圈分类号： Ｔ ７ ６ Ｇ１４ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０４—６ ７ （０ ２ 叭 １０ １８ ２ ０ ） ０２ ０５—０ ３
Ｃｏ ｒ ｓｏ ｔ ｄ ｆＬｏ Ａｌ ｙ Ｃａ ｔＩ ｏ ｎ Ｆｌ ｗｉ ｇ Ｓ ａ ｒ ｏ ｉ ｎ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｗ ｌ ｓ ｒ ｎ ｉ ｏ ｎ ｅ ｏ
的研究 ， 为铸 铁 材质 的应 用 提供 理论 、 实践 的依据 。
ｌ 实验 条件
悔 水
圈 １ 循环管道式 离漉建动海水 系统装 置示囊 圈
实验在钢铁研究 总院青 岛海 洋腐蚀 研究所进
收 稿 日期 ：０ １ ８ ９ ２０ —０ —０
实验 介 质为青 岛 天然 海水， 环使用 ， ห้องสมุดไป่ตู้ 水温 ２１ ～３ １ ， Ｈ 值 ８ ２ 溶氧 量 ５ ６ 几 ， ６２ ２２ ｐ ．， ． 盐度
夏兰 延 韦 （ Ｉ太原重 型机械 学 院 ， 太原 ０Ｏ ２ ； ， ３ ｏ４２
华
中国科学院金属研究所 ， 沈阳 １０ １ ） １０６
摘 要： 时四种不同石墨形 态、 体和不 同低音金成分铸铁 ， 基 在三种漉速海水 中的腐蚀进行 了洲 试 ， 用化
学一 电化学溶解和 冲蚀一 腐蚀理 论分析 了铸铁在 流动海 水 中的腐蚀机理 ， 井相应分析 了海水漉动速 度 。 蚌铁
石墨在铸铁中的危害及作用
石墨在铸铁中是一种常见的微观组织，它可以对铸铁的力学性能和物理性能产生危害和作用。
危害：
1.降低铸铁的强度和硬度：石墨使得铸铁的固态强度和硬度降低，从而影响了铸件的机械性能。
2.增加铸件的脆性：石墨会导致铸铁断裂面呈现出不规则的形状，这可能引起铸件的脆性增加，从而降低其抗冲击性。
3.影响铸件的表面质量：铸造过程中，石墨容易沉积在铸件的表面，从而影响铸件的表面质量和外观。
作用：
1.提高铸铁的可加工性：石墨在铸铁中具有一定的润滑性，可以降低铸铁的摩擦系数，提高铸件的可加工性。
2.改善铸铁的耐磨性：石墨在铸铁中能够形成一种自润滑效应，从而改善铸铁的耐磨性。
3.提高铸件的抗震性能：石墨在铸铁中可以吸收一部分冲击能量，因此可以提高铸件的抗震性能。
总体来说，石墨的危害和作用是双重的，针对不同情况需要采取不同的措施来进行调整和应对。
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3
3. 1
实验结果及分析
实验结果
裸露的灰铁、 球铁海水全浸区实海实验结果见 表 2, 试样形貌特征及试样局部腐蚀形貌见图 1、 2。 表2
试样编号 A1 A2 A3
三种试样海水全浸区实验结果
坑蚀深度 ( mm ) 主要腐蚀形式 比较均匀的腐蚀 有明显的点蚀和蚀坑 比较均匀的腐蚀
平均腐蚀
速率 ( mm/ a) 平均深度 最大深度 0. 18 0. 16 0. 20 0. 14 0. 40 0. 16 0. 20 0. 57 0. 25
+
( 4) ( 5) ( 6) ( 7)
式中反应物浓度 c 在该实验中为氧的浓度, 各试样 所处条件相同, 因此所有试样的平均腐蚀率差别不 大, 在海水腐蚀环境下, 石墨状态不能强烈影响铸铁 的均匀腐蚀。 ( 2) 石墨 形态对局部 腐蚀的影 响 由表 2 可 见, 球铁具有最大的腐蚀深度 , 其局部腐蚀形貌见图 2。球铁的结晶过程与灰铁不同, 球铁组织中的球状 石墨是孤立的, 球铁基体表现出很强的连续性 , 灰铁 中的石墨是连续的, 其基体组织被石墨分割, 而成为 一个个小区间。试样表面附着的海生物如藤壶等分 泌的胶体能局部改变试样微区表面氧的分布, 造成 氧浓差腐蚀电池。氧浓度较高的微区作为阴极 , 浓 度较低的微区作为阳极。主要反应如下 : 阴极 : H 2O + 1/ 2O2 + 2e 阳极 : H 2O 2H + Fe
A 1 300 (
A2
300 (
A3
300 (
图 1 试样腐蚀形貌 ( SEM )
A1
50 (
A2 300 ( 图 2 试样局部腐蚀形貌 ( SEM )
A3
300 (
∃ 533 ∃
夏兰廷等 : 石墨形态对铸铁海水腐蚀性能的影响
体的连续性, 相反, 片状石墨表面积较大, 连续分 的片状石墨 将基体 分割成 无数个 不连续 的 & 小 格 子∋ 。在相同的腐蚀条件下 F e 电极、 石墨微电极和 其周围的电解质组成无数个腐蚀微电池, 且试样处 在供氧充分的海水中, 电极电位较负的铁发生氧化 反应, 氧在微石墨电极上发生去极化还原反应。微 电池中的阳极、 阴极极化率约等于常数 : P a+ P c= K, 在腐蚀过程中 P a 、 P c 相互补偿 , 使最大 腐蚀电 流 I max 不变。微阴极上的吸氧去极化是借助腐蚀介 质从各方向扩散到微阴极面积上的氧量, 因此腐蚀 介质上的氧含量和扩散作用是控制因素, 而阴极面 积的大小无助于氧的扩散过程。由上述分析可知 , 腐蚀速度不受微阴极面积大小和数量的影响。Cl在所有的腐蚀破坏过程中最大的贡献是诱导, 不同 程度地加剧点蚀 , 而对均匀腐蚀的作用不明显。 分析公式
收稿日期 : 2001 05 10; 修订日期 : 2002 06 30
2. 1 试样制备 按石墨形态不同, 可将铸铁细分为片状、 团状、 蠕状、 球状四类 , 其中灰铁 , 球铁是应用较为广泛的 铸铁材质, 为简化试验 , 将四种不同形态的铸铁分为 二类, 片状和球团状。灰铁和球铁的结晶特点, 石墨 形态有本质的差变, 在相同基体条件下应表现出不 同的腐蚀行为 , 海水实验所用试样的化学成分及基 体组织分别见表 1。 海水试样的尺寸规格、 表面处理及其测定方法 均按国家标准 GB5776- 86 金属材料在表面海水中 常规暴露腐蚀实验方法 进行。 2. 2 实验条件 实验在山东青 钢铁研究总院青 海洋腐蚀研 究所进行。其所处位置 , 北纬 36 !03∀、 东经 12!25 ∀。 全浸区实验场海洋环境特点 : 实验场内水质干净、 清 澈、 污染小 , 透明度 2~ 4m , 海水平均流速 0. 1m/ s, 平均温度 13. 2 # , 溶解氧 5. 6ml/ L , 盐度 32% , pH 值 8. 2, 地处正规半月 潮 , 平均潮差 2. 7m 。 海生物
Key words: Graphite morpholog y; U niform cor rosion; P itting cor rosion
1
引
言
2
试验
多年来各国为防止海洋对金属的腐蚀做了大量 的工作, 特别是工业发达国家 , 我国由于工业发展落 后欧美等国 , 尤其是海洋工业的发展在 20 世纪 80 年代开始起步, 如沿海石油勘探, 核电站, 以及为利 用廉价的海洋运输和加强对外开放将很多工业建在 沿海 , 海洋环境对工业设备的腐蚀表现日益突出, 国 内对海洋环境下的腐蚀研究主要集中在钢上, 而对 于廉价的, 具有良好成型加工性能的铸铁材质的研 究, 在近年来才引起重视。铸铁中存在大量的石墨 碳, 而石墨形态不同 , 不但直接 影响铸铁的力 学性 能, 也使它们表现出不同的腐蚀行为, 同时生产成本 及产品价格也不相同。传统观点认为, 球状石墨铸 铁( 称球铁) 在海水中的耐腐蚀性能好于片状石墨 铸铁 ( 称灰铁 ) , 针对这一观点, 对不同石墨形态 , 相同基体组织的铸铁在海水环境下进行腐蚀试验 , 以期获得理论上的突破, 并为铸铁材质的合理应用 提供依据。
( 下转第 547 页 )
[ 5]
2OH
-
-
( 1) ( 2) ( 3)
1/ 2O 2 + 2H + 2e F e + H2 )
第 23 卷第 12 期 2002 年 12 月
腐蚀与防护
CORROSIO N & PROT ECT ION
Vo l. 23 N o. 12 December 2002
石墨形态对铸铁海水腐蚀性能的影响
夏兰廷 1 , 王凤英 1 , 韦 华 2
( 1. 太原重型 机械学院 , 太原 030024; 2. 中国科学院金属研 究所 , 沈阳 110015) 摘 要 : 分析了 相同基体不同石墨 形态的铸铁 , 在天然海水全பைடு நூலகம் 条件下的腐蚀行为 及其机理 , 在海水中片状、
+ 2+ +
-
F e( OH ) Cl
使溶液的 pH 值下降。此时除了发生上述化学反应 外 , 还可能发生析氢腐蚀。随着小孔腐蚀的进行 , 海 生物和部分腐蚀产物逐渐沉积在孔蚀口 , 严重阻碍 O2 、 OH - 等大粒子的供应和 H 2 的析出 , 使孔内溶液 的 Cl- 、 OH - 浓度升高 , pH 值下降, 导电性增强。这 种强浸蚀性介质条件 , 将使蚀孔内的金属保持活性 状态, 小孔腐蚀得以继续发展 。 连续分布的片状石墨在基体腐蚀过程中组成无 数个丝束阴极, 形成杂散电流, 使局部腐蚀电流密度 有不同程度的减弱 , 减缓坑蚀腐蚀速率, 相互独立的 & 微区小格子∋ 的基体在溶解的过程中, 有可能随着 点蚀的继续 , 将& 微区小格子∋ 的金属消耗完, 使阳极 反应物得不到及时补充 , 片状分布的石墨 , 在基体组 织中构成像涂层中的互相平行交叉的磷片状颜料一 样 , 起到& 迷宫效应∋ , 一方面延长各种活性粒子的穿 过路径 , 降低透过率, 另一方面由于连续分布的石墨 作 为阴极 , 相互平行或近似平行的石墨片产生电容
Abstract: T he corrosion behaviors and mechanisms o f cast iro n with differ ent graphite morphology in the same
matrix under the condit ion of total immersion in sea water w er e analy zed. It was showed that cast iro n with flaky and spher ical gr aphite had more uniform general corrosion. T he tendency of pitting cor rosion in cast iron with spherical g raphite was more ser ious than that in cast ir on w ith flaky graphite. Cast iron w ith spher ical gr apohite had the maximum corrosion depth.
1. 92 2. 45 2. 12
注 : * P % 珠光体
种类主要有藤壶、 牡蛎、 苔藓虫、 石灰虫和藻类。实 验采取固定式全浸方式, 最低潮位时, 距水面不小于 0. 2m, 实验周期 365 天。
3. 2 结果分析 由表 2 可见 , 所有试样年平均腐蚀率无本质区 别 , 主要差别表现在局部坑蚀上, A2 的平均和最大 坑蚀深度是 A1 的 2. 85 倍。由于局部坑蚀的不可 预测性、 自摧化性、 隐蔽性 , 使其成为腐蚀失效中最 具有破坏性的一种失效形式。 ( 1) 石墨形态对均匀腐蚀的影响 铸铁通常由 基体加& 石墨空洞∋ 组成 , 铸铁中含碳量越高, 石墨数 量越多 , 尤其是当铁液进行良好的球化和孕育处理, 在强烈过冷及外来形核的作用下 , 石墨细小, 石墨数 量( 共晶团个数) 会大幅增加 , 球墨铸铁共晶团数量 是普通灰铁的 50~ 200 倍 [ 1] , 孕育铸铁共晶团数量 次之 , 普通灰铁共晶团数量最少。球状石墨表面积 最 小, 且孤立分布的石墨球能在最大程度上保持基
∃ 532 ∃
夏兰廷等 : 石墨形态对铸铁海水腐蚀性能的影响
表1
试样编号 A1 A2 A3 实验材料 C 普通灰铸铁 球墨铸铁 高 Si/ C 铸铁 3. 34 3. 45 2. 93 Si
试样化学成分 、 基体组织和石墨形态
化学成分 ( % ) Mn 0. 61 0. 6 0. 65 P 0. 076 0. 07 0. 57 S 0. 48 0. 014 0. 04 * P> 95% 片状 球状 细片状 较少 最多 较多 基体组织 石墨形态 石墨数量