B2/DO3热处理对Fe3Al基合金在湿H2S-CO2-Cl-环境中耐蚀性的影响

针对不同结构对Fe3Al在湿H2S-CO2-Cl－天然气集输环境中耐蚀性的影响,对未处理、经B2或DO3热处理的Fe3Al试样,遵循ASTM G111-97(2013)和NACE TM 0169/ G 31-12a标准,试验模拟罗家寨气田实际工况进行全浸均匀腐蚀试验,评估其腐蚀速率;采用XRD表征其物相;采用SEM表征其腐蚀前后表面的微观结构;采用EDS测量并统计分析不同结构位置化学成分的差异。结果表明,Fe28Al4Cr合金在所模拟罗家寨气田实际工况环境中,经168 h合金表面形成内层以铝氧化物+铁氧化物为主、外层以铁氧化物+铁硫化物为主的双层腐蚀产物膜,内层膜致密而均匀,但受金属基体表面形貌影响会发生开裂。Fe28Al4Cr合金表面DO3结构比B2结构Fe含量约低1.75 at%,而Al含量约高1.64 at%。内层腐蚀产物膜主要构成元素Al at%的不同,使合金表面钝化膜生长行为产生差异,进而影响合金耐蚀性;具体表现为2~24 h内因钝化DO3处理合金的腐蚀速率下降响应更迅速。在所模拟罗家寨气田实际工况环境中,168 h后Fe28Al4Cr合金腐蚀速率趋于稳定,为0.238~ 0.27 mm/y,均达到了实际工程应用的条件。     

高铝、铁青铜Cu-15Al-xFe在NaCl溶液中的腐蚀行为

通过电化学极化、静态浸泡等方法研究了真空吸铸态高铝、高铁青铜合金Cu-15Al-x Fe(x=10,12,15,质量分数)在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为,用扫描电镜及能谱仪对亚快速凝固合金腐蚀前后微观组织和腐蚀形貌进行了观察,分析了铝青铜合金的腐蚀机理及Fe含量对铝青铜合金耐蚀性的影响。结果表明:在3.5%Na Cl溶液中,Cu-15Al-x Fe合金中的富铁相与基体相比,具有明显的优先腐蚀倾向,合金主要发生脱Al和Fe选择性腐蚀,这主要是由于富铁相组织中Al和Fe含量高于基体组织所致。其中,Fe含量为12%时合金的耐蚀性最好。     

颗粒氧化处理对SiC_p/Al复合材料耐蚀性的影响

对SiC颗粒(SiCp)进行了1 100℃高温氧化处理,并制备了SiCp/Al复合材料。采用化学浸泡试验、扫描电镜、失重曲线、电化学测试等方法研究了氧化处理时间对SiCp/Al复合材料腐蚀行为的影响。结果表明,不同时间氧化处理后SiC颗粒表面形成不同形貌的SiO2氧化层,该氧化层可阻碍高温下铝液与SiC颗粒直接接触,避免了有害界面反应的发生,阻碍容易发生水解反应的Al4C3的生成,进而提高SiCp/Al复合材料的耐蚀性。     

NY-400 型耐张线夹内部交流腐蚀形貌及产物研究

目的研究老旧高压输电耐张线夹内部交流腐蚀。方法截取已运行35 a的耐张线夹并解剖,采用扫描电子显微镜分析腐蚀区的微观形貌,采用X射线衍射仪、能谱仪和X射线光电子能谱仪对腐蚀区元素及物相进行分析鉴定,分析线夹内部腐蚀损伤演化过程。结果线夹内表面与铝线表面局部出现大量白色腐蚀产物和黑色覆盖物,白色腐蚀物呈粉末和片层两种形态。分析表明,腐蚀产物相组成为Al2O3,Al O(OH)和Al OOH;黑色覆盖物随深度增加而减少,黑色区域主要元素为Al,O和C,物相组成为Al2O3,C(graphite)和含C有机物。钢芯锌层破坏区的内层铝线更易腐蚀,腐蚀区呈灰黑色,微观形貌为富铁元素颗粒镶嵌在其它腐蚀产物中,区域的主要元素为Al,C,O,Fe和Zn,Fe元素存在形式为Fe2O3;钢芯表面镀锌层局部腐蚀严重,呈现平面型点蚀形貌,主要元素为Zn,Al,C和O,Zn腐蚀产物为六边纤锌矿结构Zn O。结论内部交流腐蚀原因为液体渗入,同时腐蚀产生大量的热致使材料分解。     

Al对Mg-12Gd-3Y-1Sm合金显微组织和耐蚀性的影响

采用静态质量损失法和电化学测试实验等研究了Al元素添加对时效态Mg-12Gd-3Y-1Sm合金耐蚀性的影响.采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对合金的微观组织及腐蚀产物的物相和形貌进行了观察分析.结果 表明:Mg-12Gd-3Y-1Sm时效态合金组织由α-Mg基体和Mg5Gd、Mg24Y5和Mg41Sm5相组成,添加Al元素后,合金中出现了Al2RE相.随着Al元素添加量的增加,时效态合金的晶粒先减小后增大,当Al添加量为0.8％时,合金晶粒最细小,第二相最均匀.Al的添加能显著提高合金的耐蚀性,但当Al添加量超过0.8％时合金耐蚀性又开始略有降低,添加0.8％Al的合金具有最佳的耐蚀性,这与电化学测试分析结果相一致,合金腐蚀产物主要为Mg(OH)2和少量的Al2RE.     

铝合金阳极氧化膜的耐蚀行为研究

在硫酸电解液中,采用直流稳压电源对7075铝合金进行阳极氧化处理,并对氧化后的试样进行化学镀后处理。随后对膜层的形貌、耐蚀性及腐蚀磨损性进行研究。结果表明:未封孔氧化膜有较多的孔洞、裂纹,且大小分布极不均匀;化学镀处理后的氧化膜,表层大部分孔洞及裂纹已经被镀层所覆盖和弥合;化学镀提高了氧化膜的自腐蚀电位,增加了试样的耐蚀性。     

火焰喷涂Al、Zn-Al涂层在舟山地区海洋环境的腐蚀行为

利用宏观腐蚀形貌分析、3D微观形貌分析、腐蚀产物XRD检测、电化学阻抗谱对火焰喷涂 Al和Zn-Al15%涂层在舟山站潮差区和飞溅区的腐蚀行为进行了探究,其结果显示：两种涂层经12 a海洋环境实验仍具有很好的保护性能,喷Al和Zn-Al涂层在潮差区腐蚀比飞溅区腐蚀严重;喷Al比Zn-Al涂层有更好的耐蚀性; EIS测试说明喷Al的阻抗值大于喷Zn-Al涂层,喷Al涂层的防护效果优于Zn-Al涂层。     

CLAM钢TIG焊缝在液态铅铋共晶体中的静态腐蚀行为

研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊缝在550℃静态饱和氧浓度液态铅铋共晶体(LBE)中的腐蚀行为。采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪分析了腐蚀后焊缝截面形貌和表面腐蚀产物。结果表明,经过160和350 h腐蚀后,试样均发生氧化腐蚀。所有试样表面均形成了具有保护作用的双层结构的氧化层,外氧化层为疏松多孔的Fe3O4,内氧化层为致密的Fe-Cr尖晶石。试样焊缝中有明显的元素溶解,没有发现Pb、Bi渗透进基体材料。随着腐蚀时间的延长,焊缝氧化腐蚀速度降低;回火处理对CLAM钢TIG焊缝耐氧化腐蚀性能有显著的影响。     

氧化温度对SS400钢氧化皮结构及耐蚀性能的影响

以宝钢SS400热轧钢为原料,控制加热温度,在钢表面制备氧化皮.采用SEM分析了氧化皮表面、截面形貌;X射线衍射仪分析氧化皮的相组成;进行室内干湿周期浸润腐蚀试验,对氧化皮试样在NaHSO3(0.01 mol/L)溶液中进行了耐蚀性测试.结果表明,分别在600、700、800℃氧化180 min的过程基本遵循抛物线规律.经过600℃加热保温30 min,所形成的氧化皮厚度小于10μm,700℃时厚度为15μm左右,800℃达到50μm.600、700、800℃制备的氧化皮均含Fe3O4、Fe2O3相和Fe颗粒.同时,800℃制备的氧化皮中保留有少量FeO相.不同温度所制备氧化皮试样耐蚀性能依次为700、600、800℃.     

镀液中Fe~(2+)含量对Ni-P化学镀层耐蚀性能的影响

为进一步提高Ni-P合金镀层的耐蚀性,在Ni-P镀液中添加了不同质量分数的硫酸亚铁(Fe SO4),制备了Ni-Fe-P三元合金镀层。通过扫描电镜观察了镀层的表面形貌,采用能谱仪测试了镀层中各元素的质量分数,采用X-射线衍射仪对各镀层的结构进行了测试,通过交流阻抗考察了各个镀层的耐蚀性。结果表明:该工艺制备的Ni-Fe-P镀层属于高磷镀层,当镀液中Fe SO_4含量分别为0.2、0.5和0.8 g/L时,Ni-Fe-P镀层中Fe元素的质量分数呈下降趋势,镀层在Na Cl溶液中发生腐蚀时的电荷转移电阻不断减小,镀层的耐蚀性逐渐下降。     

Corrosion behavior of Al2024‐T3, Al5052‐H32, and Al6061‐T6 aluminum alloys coated with DLC films in aviation fuel medium,Jet A‐1 and AVGAS 100LL

In aircraft and storage fuel tanks, many environmental corrosion factors can be present, which can cause breakdown to the passive film of aluminum causing severe localized corrosion. Aiming to a solution to this problem, diamond‐like carbon (DLC) films were deposited on substrates Al 2024‐T3, Al 5052‐H32, and Al 6061‐T6. The substrates with and without DLC films were submitted to a corrosive immersion test with aviation fuel Jet‐A1 and AVGAS 100LL. The surface morphology from aluminum substrates with and without DLC films was analyzed before and after 7 and 30 days of corrosive immersion tests by SEM. The adhesion of the DLC films was evaluated according to the ASTM‐C1624 scratching test standard, and the optical profilometry was used to measure the thickness and roughness. Silver nanoparticles were also added in DLC films samples due to its antibacterial properties to check the stability and resistance against corrosive fuel medium. The results indicated an improvement of corrosion resistance just with DLC films. The silver nanoparticles did not present any advantages in this corrosion protection, and the aluminum alloys suffered more corrosion than when protected by DLC films.     

钝化处理对Al-B4C复合材料腐蚀行为的影响

采用三乙醇胺溶液对Al-B4C复合材料进行了表面钝化处理,通过电化学试验和浸泡腐蚀试验研究了钝化处理对Al-B4C复合材料腐蚀行为的影响。结果表明:钝化处理使Al-B4C复合材料表面生成双层结构的氧化膜,非晶内层氧化膜厚度约为2.5μm,外层氧化膜由三斜相和单斜相的Al(OH)3构成,厚度小于1μm;钝化处理后的AlB4C复合材料具有较大的极化电阻,表现出较好的耐腐蚀性能;经40℃硼酸溶液浸泡腐蚀1000h后,钝化Al-B4C复合材料的腐蚀质量增加和金属离子溶出显著低于未钝化Al-B4C复合材料的,说明钝化处理形成的氧化膜,能有效地提高Al-B4C复合材料的耐腐蚀性能。     

316L不锈钢表面激光熔覆钴基合金组织及锌蚀机理

采用半导体激光器在316L不锈钢表面制备钴基合金熔覆层,对激光熔覆层的组织形貌、成分、结构及锌蚀机理进行了系统研究.结果表明,选择优化的激光辐照工艺参数,获得的钴基合金熔覆层表面平整、无裂纹、与基材呈良好的冶金结合.钴基合金熔覆层主要由γ-Co,M₂₃C₆及耐腐蚀性能优异的Laves相Co₃Mo₂Si和少量硬质耐磨相Co₆W₆C组成.在460℃熔融锌中腐蚀试验表明,钴基合金熔覆层的锌蚀机理为选择性腐蚀,熔覆层表层出现一层亮白色腐蚀过渡层,在过渡层内钴基固溶体基体优先发生腐蚀,导致Laves相剥落,从而形成了锌液对钴基合金熔覆层的进一步腐蚀.     

纳米SiC颗粒强化7075铝合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

研究了纳米SiC颗粒强化7075铝合金(SiC_p/7075A1)经T6处理后在3.5%NaCl中性水溶液中的腐蚀特性及腐蚀机理.结果表明,适量纳米SiC颗粒的加入,可提高AA7075-T6的自腐蚀电位和击穿电位,降低腐蚀速率,增强其耐蚀性.SEM观察表明,SiC_p/7075Al-T6的腐蚀以点蚀为主,主要发生在晶界及近晶界区域,没有大的点蚀坑,而未经强化的AA7075-T6则呈现出严重的点蚀和晶间腐蚀的特征,这与EIS特征相符,浸泡实验也得到了同样的结果.TEM观察证实SiC颗粒在晶界的存在分割了η相;阻断了晶界阳极性的η相与其边缘合金组成的腐蚀电偶形成的活性通道;阻碍了蚀孔的长大,提高了腐蚀抗力.     

压水堆燃料包壳锆合金中第二相腐蚀行为研究进展

锆合金是目前唯一大规模商用的压水堆燃料包壳材料,其耐水侧腐蚀性能是影响核反应堆安全性与经济性的重要因素。微量合金元素(Fe、Nb等)主要以第二相的形式弥散分布在锆合金基体中,但可对锆合金的腐蚀行为产生显著影响。本文比较了不同锆合金中第二相的差异,综述了锆合金中典型第二相的腐蚀行为及其影响因素。分别比较了二元及三元第二相中主要合金元素Fe和Nb的腐蚀过程,总结了不同水化学条件下第二相腐蚀产物的差异及其对锆合金基体腐蚀行为的影响,并指出当前针对第二相腐蚀行为研究中存在的不足。最后,对锆合金第二相腐蚀行为研究趋势进行了展望,先进微观表征手段可进一步完善含Fe、Nb元素第二相的腐蚀机理研究,将为提高我国新型锆合金包壳材料的耐腐蚀性能提供理论参考。     

Corrosion resistant performances of Al‐rich epoxy resin based paint on arc‐sprayed Al coating

Electrical conductive Al‐rich epoxy resin based paint with an acceptable surface was for the first time prepared on an arc‐sprayed aluminium coating surface successfully. Adhesion test and salt solution immersion test (SSIT) with complementary measurements including electron probe microanalysis (EPMA) and Raman spectroscopy were employed. Adhesion properties of the epoxy resin pigmented with Al particles did not degrade. Besides, because of the close Al particle–resin integration and the tight adhesion in the paint–coating interface, the strong adherence of corrosion products on Al particles, as well as probable passivation of Al particles, the paint showed no worse corrosion resistance properties than the epoxy resin and corroded at a similar rate to the epoxy resin, uniformly, slowly and slightly, protecting the coating base as a barrier type film.     

45钢表面PII-DGPSM复合强化层的耐腐蚀性能研究

针对海工装备中常用45钢表面耐腐蚀性不足的问题,采用离子注入技术(PII)注Al和双辉等离子表面冶金技术(DGPSM)渗Cr复合,在基体45钢表面制备Al-Cr复合强化层。利用X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等对试样的元素分布、物相结构进行表征。并采用极化曲线和电化学阻抗谱,对比分析Al-Cr复合涂层、注Al涂层和基体在3.5wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性,研究其腐蚀机理。研究表明,采用复合技术制备所得Al-Cr涂层的耐腐蚀性最佳,其表面形成Cr2O3和Al2O3复合钝化膜,和涂层内部形成具有优异耐腐蚀性Fe2AlCr和Al8Cr5相,阻碍Cl-的腐蚀作用;注Al层耐腐蚀性次之,其表面形成致密Al2O3钝化膜,延缓了Cl-对基体的腐蚀作用;基体耐腐蚀性最差。     

微弧氧化钛合金的电化学腐蚀行为

采用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备了多孔陶瓷层,研究了其在Hank′s模拟体液中的电化学腐蚀行为,利用SEM和XRD分析了其表面形貌和物相组成。结果表明,微弧氧化合金的自腐蚀电位升高约0.3V,提高了TC4钛合金在生物体液环境下的化学稳定性。在钛合金植入体电位范围内,微弧氧化处理可明显提高极化电阻,减少腐蚀电流1~2个数量级。随腐蚀时间的延长,TC4钛合金表面钝化膜逐渐发生腐蚀,而微弧氧化膜浸泡初期HA的形核及生长是电极反应中最活跃部分,2周后表面形成均匀的HA薄膜,表现出良好的抗电化学腐蚀性能。     

Corrosion and Corrosion Control in Light Water Reactors

Serious corrosion problems have plagued the light water reactor (LWR) industry for decades. The complex corrosion mechanisms involved and the development of practical engineering solutions for their mitigation will be discussed in this article. After a brief overview of the basic designs of the boiling water reactor (BWR) and pressurized water reactor (PWR), emphasis will be placed on the general corrosion of LWR containments, flow-accelerated corrosion of carbon steel components, intergranular stress corrosion cracking (IGSCC) in BWRs, primary water stress corrosion cracking (PWSCC) in PWRs, and irradiation-assisted stress corrosion cracking (IASCC) in both systems. Finally, the corrosion future of both plants will be discussed as plants extend their period of operation for an additional 20 to 40 years.     

2Cr13钢PVC挤出模冷喷涂修复涂层的性能

为修复PVC挤出机失效模具,采用低压冷喷涂技术在2Cr13钢表面制备Cu-Al₂O₃涂层。通过模拟涂层粒子的成形过程,发现越靠近基体的涂层内能越高,结合效果越好。同时为保证修复模具的耐磨、耐蚀性能,对涂层进行打磨抛光,对比不同厚度涂层的性能。用扫描电镜(SEM)观察涂层形貌,用浸泡法与盐雾腐蚀试验分析涂层的耐蚀性能,用静态压痕法测试涂层硬度,用摩擦磨损试验机测试涂层耐磨性能。结果显示：涂层质地均匀,孔隙率随着与结合面距离的提升而增大;涂层的耐HCl腐蚀性优于基体2Cr13钢,盐雾试验中涂层发生明显腐蚀,有AlCl₃与CuO产物生成;涂层位置越靠近结合处,其硬度越高、加工硬化效应越明显,与硬质合金摩擦时的磨损量越小,耐磨性逐步提高。当打磨后的涂层厚度为1 mm时,涂层的耐磨性最好,可以有效修复挤出机模具。