韩冬
导师姓名:李 劲
职 称:教 授
工作单位(院系):复旦大学材料科学系
导师点评:
缝隙腐蚀是一种重要的局部腐蚀,比点蚀具有更低的临界温度与电位,因而更容易发生。这一领域研究工作较少,原因有二,一是定量评价困难,二是缝隙内尺寸小无法观测过程。寒冬同学的工作在这两方面取得了很好进展:并实现了不同合金组织相间抗力的鉴别,体现了很好的学术水平。研究结果对双相不锈钢的配方与热工艺优化和服役可靠性评价具有重要的工业价值。
星之论点:
微观组织演变对双相不锈钢缝隙腐蚀行为影响的原位研究
双相不锈钢具有铁素体与奥氏体两相组织,兼具优良的机械性能和耐局部腐蚀性能,因此在化工与海洋结构等领域具有广泛需求。因此近十几年来,其研究与应用得到高度重视与快速发展。在众多腐蚀失效形式中,缝隙腐蚀是双相不锈钢的一种最为常见的局部腐蚀形式,给设备安全运行造成了严重障碍。因此,需要对缝隙腐蚀在双相不锈钢中发生发展机制、影响因素以及定量评价方法进行深入研究。但是,由于缝隙腐蚀是一种由多种反应错综复杂的交互作用所推动的电化学腐蚀过程,而且缝隙内尺寸狭小难于观测,故实验上难度很大。另外,双相不锈钢中复杂的多相结构使缝隙腐蚀过程有别于传统单相合金,亟需建立适用于双相不锈钢的快速、准确、定量的评价方法并考察不同相的作用。目前经常采用的不锈钢缝隙腐蚀抗性评价方法为化学浸泡失重法,此法不仅不能进行定量研究,而且测试时间久,实验可重复性差。基于以上背景,该研究在单相合金缝隙腐蚀研究的基础上,发展出适用于定量评价双相不锈钢缝隙腐蚀抗力的快速、准确的电化学测试方法,并以此对双相不锈钢缝隙腐蚀行为与机制进行了系统研究。建立了原位技术对缝隙内不同几何特征区域与材料中不同相区腐蚀行为给予了清晰界定。结果还给出了双相不锈钢双相组织演化、合金元素再分配变化、温度、溶液环境对缝隙内极化行为的定量影响规律,阐明了腐蚀发生与发展过程受到扩散效应与缝隙内电位分布的共同作用,并表现出明显的选择性腐蚀。上述成果分别发表在了国外重要期刊上。基于电化学评价和缝隙内微区原位观察的研究方法为缝隙腐蚀研究及安全评价技术提供了新的可行思路,具有重要科学意义和实用价值。配方与加工工艺方面的结果直接为宝钢2205与2304产品开发的配方与热工艺优化提供了相关依据。