铁基非晶合金和13Cr不锈钢在超临界CO2环境的腐蚀行为

非晶合金由于其独特的结构、优异的耐磨耐蚀性能在海洋及CO₂地质封存领域展现出广阔的应用前景,有望成为超临界CO₂环境下钢构件的耐蚀涂层材料,但关于非晶合金在该环境下的腐蚀行为鲜有报道。利用高温高压反应釜对SAM2X5铁基非晶合金与13Cr马氏体不锈钢在温度80℃,压力10 MPa的模拟环境下进行腐蚀行为对比研究。通过XRD、DSC、CLSM、SEM、XPS以及电化学Mott-Schottky测试等方法对两种材料的微观结构、腐蚀形貌以及表面膜成分及结构进行表征与分析。研究结果表明：在高温高压的超临界CO₂环境下进行168 h腐蚀试验后,13Cr不锈钢表面发生严重的点蚀,而铁基非晶合金表面无点蚀发生;非晶合金表面膜除Fe和Cr外,富含大量的Si元素,会促进形成稳定致密的钝化膜;13Cr不锈钢表面膜为p型半导体,非晶合金表面膜为n型半导体,13Cr不锈钢钝化膜载流子密度远高于铁基非晶合金。证实了在该环境下铁基非晶合金的耐蚀性能远优于13Cr不锈钢。     

回火温度对EH890海洋工程用钢耐蚀性能的影响

为探究回火温度对EH890海洋工程用钢耐蚀性能的影响,采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜分析了原始淬火态和不同回火温度下EH890钢的物相及微观组织,通过电化学试验研究了不同热处理状态下的腐蚀行为,并结合显微硬度、位错密度计算分析了回火温度对其腐蚀的影响规律。结果表明,EH890钢原始淬火态组织为板条贝氏体,少量粒状贝氏体及准多边形铁素体和薄膜状残留奥氏体,随着回火温度的提高,贝氏体板条不断粗化,铁素体与残留奥氏体分解转化,回火温度达到350 ℃时,贝氏体边界处开始析出弥散细小的碳化物及第二相。随回火温度的升高,试样钢的耐蚀性能呈现先上升后下降的趋势。一方面,回火处理降低了因淬火产生的高位错密度,减轻试样的腐蚀倾向;另一方面,随着回火温度的升高,弥散第二相不断从基体析出,与基体形成局部电偶作用,破坏钝化膜的完整性,降低钝化膜对基体的保护作用,降低腐蚀抗力。在两种因素的综合作用下,经350 ℃回火试样表面形成了更具保护性的钝化膜,表现出最佳的耐蚀性能。     

回火温度对AM355不锈钢组织及腐蚀行为的影响

通过循环伏安、双环电化学动电位再活化法、肖特基曲线和浸泡腐蚀试验对350、450、500、535、675℃回火4 h的AM355不锈钢的点蚀电位、晶间腐蚀敏感性和表面钝化膜性能进行研究,金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察微观组织和腐蚀形貌;探讨了不同回火温度对该不锈钢的腐蚀性能影响机制。结果表明:450℃回火时碳化物在原奥氏体晶界析出,在p H=1的3.5%Na Cl溶液中发生晶间腐蚀;在3.5%Na Cl溶液中,点蚀电位随回火温度的升高先降后升,500℃回火点蚀电位最低,点蚀电位的值与钝化膜内施主密度、受主密度相关性不明显,腐蚀优先在片状富Cr、Mo相周围发生。     

合金元素对Ti-5Ta合金耐硝酸腐蚀性能的影响

研究了Cr、V、Mo、Al等元素对Ti-Ta系合金在6mol/L沸腾硝酸中腐蚀行为的影响规律。通过扫描电子显微镜（SEM）和电化学工作站等分析方法对不同成分合金的腐蚀速率、钝化膜形貌、极化曲线等进行分析。结果表明,单独添加Cr、V、Mo元素对Ti-Ta合金的耐蚀性能影响较小,而添加Al元素会大幅降低合金耐蚀性能;Ti-Ta-Cr合金的腐蚀速率最低,钝化膜致密度最高,稳定性最佳;Ti-Ta-Al合金在腐蚀过程中很难形成致密且稳定的钝化膜。对于Ti-Ta系多元合金,复合添加Cr、V元素有助于获得致密的钝化膜,添加Mo元素会降低钝化膜致密度和稳定性,Al元素添加量为1%（质量分数）时对合金钝化行为的影响不大。提高氧浓度会恶化Ti-Ta-X三元合金在沸腾硝酸中的耐蚀性能。     

TA16和TA17钛合金在高温高压水中的腐蚀行为研究

研究了TA16和TA17钛合金在高温高压中性水质中的电化学行为、均匀腐蚀行为和应力腐蚀行为.结合SEM和XPS分析技术,分析了腐蚀后合金表面形貌和氧化膜的组成.研究结果表明:在高温高压中性水质中,两种钛合金具有很好的耐腐蚀性能,TA16钛合金的钝化性能、抗均匀腐蚀和抗应力腐蚀性能均优于TA17合金,腐蚀后两种钛合金表面生成了表层由TiO2组成、内层由TiO2、Ti2 O3和TiO组成的致密氧化膜.     

Cr对耐蚀钢筋在混凝土模拟液中耐蚀机理的影响

研究了Cr对低合金耐蚀钢筋在饱和Ca(OH)_2混凝土模拟液中耐蚀性能的影响机制,为低合金耐蚀钢筋的研发提供理论上的依据。周期浸润腐蚀及循环动电位极化等实验表明,含Cr耐蚀钢筋的腐蚀敏感性及腐蚀速率远低于HRB400钢筋,其耐蚀机理主要表现为:Cr的添加改变了耐蚀钢筋的显微组织,形成大量细小且均匀分布的粒状贝氏体;Cr的添加改变了钢筋表面钝化膜的组成,使得含Cr耐蚀钢筋在混凝土模拟孔隙液中的点蚀电位更高,钝化膜更稳定;含Cr耐蚀钢筋的腐蚀产物中α-FeOOH的含量高于HRB400,进一步改善了钢筋耐蚀性。     

热镀锌板三价铬钝化剂的制备及其钝化膜耐蚀性能

目的制备钝化膜耐蚀性良好的热镀锌板三价铬钝化剂。方法以铬酸酐、酒石酸盐、无机混酸、纳米硅溶胶为原料,制备三价铬钝化剂。采用该钝化剂对热镀锌板进行钝化处理,通过中性盐雾试验、Tafel极化曲线和交流阻抗谱分析钝化膜的耐蚀性能,并表征钝化膜的表面形貌和元素组成。结果钝化镀锌板经120 h中性盐雾试验后,腐蚀面积仅为5%。与未钝化镀锌板相比,钝化试样的自腐蚀电位有所正移,自腐蚀电流密度降低了约2个数量级。钝化膜表面较为平整,有少量白色颗粒沉积,膜中主要含有C,O,Si,Cr,Zn等元素,且Cr主要以三价和六价存在,Zn以二价存在。结论该三价铬钝化剂可提高镀锌板的耐蚀性能,具有较好的工业使用推广价值。     

硅烷无铬钝化膜的耐腐蚀性能及成分探究

目的探究无铬钝化膜的微观形貌和成膜机理。方法通过电化学实验评价钝化膜的耐腐蚀性能;通过扫描电镜观察钝化膜的微观形貌,探究其与耐腐蚀性之间的关系;通过XRD,EDS,XPS分析钝化膜的成分及组成。结果电化学实验表明,镀锌板经钝化处理后,钝化膜抑制锌层的阳极反应,有效降低腐蚀速率。SEM分析发现,钝化膜表面的平整度与其耐蚀性能无直接关系。XRD不能用于分析该工艺钝化膜的元素及组成。EDS和XPS分析结果表明,钝化膜主要含有Zn,C,O,N,Si等元素。结论有机大分子构成钝化膜的主要骨架,Si O2和硅酸盐等吸附于立体骨架结构中,形成一层致密的钝化膜,起到抑制锌层阳极反应的作用。     

表面电镀钯膜的316L不锈钢在高温稀硫酸/硫酸盐溶液中的耐蚀性

采用电化学极化与电化学阻抗谱及浸泡试验等方法,研究了316L不锈钢表面电镀钯膜在94℃的10%H2SO4+250g/L Na2SO4+16g/L ZnSO4溶液中的耐蚀性能。结果表明,电镀钯使不锈钢的腐蚀电位大幅提高700mV,促进了不锈钢表面的钝化,使其耐蚀性能得到明显提高。当体系中加入一定浓度的氯离子(100~1 000mg·L)后,镀钯试样的自腐蚀电位仍然处于316L不锈钢的钝化电位区间,阻抗值明显下降,其腐蚀速率比不锈钢试样的腐蚀速率显著下降,表明含氯条件下表面镀钯仍可明显提高不锈钢的耐蚀性能。     

海水流速对经抛光和钝化表面处理的2205不锈钢点蚀的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky曲线等电化学测试方法研究了2205不锈钢管路材料在流动海水中的耐点蚀性能,并对测试后的试样进行了腐蚀形貌观察。结果表明,抛光状态和钝化状态下,试样表面均出现了明显的点蚀形貌,点蚀电位在0.9～1.2 V之间。在静态环境中材料的耐点蚀性要强于流动海水中;随着流速上升,材料的耐点蚀性并未发生明显变化,但表面钝化膜在流动海水中失去了再钝化能力。2205不锈钢表面钝化膜呈现n型和p型两种半导体特征,说明不锈钢表面钝化膜呈现双层结构,主要由外层Fe的氧化物和内层Cr的氧化物组成。钝化处理后试样的耐点蚀性能有所上升,但钝化膜的半导体性质未发生明显变化。海水冲刷使得不锈钢耐点蚀性能下降,不同表面处理的2205不锈钢在海水冲刷下表面钝化膜特性差异导致不锈钢点蚀敏感性不同。     

第二届海峡两岸材料腐蚀与防护研讨会论文摘要选登

20 0 1 0 2 0 1　不锈钢表面钝化膜耐蚀机理的研究——林昌健 ,等 .厦门大学 ,厦门应用原位 ( in- situ) Raman光谱、非原位 ( ex-situ)能谱、扫描微探针及电化学方法等多种现代研究方法 ,深入研讨不锈钢表面改性钝化膜的结构、组成及表面状态 ,对不锈钢表面钝化膜耐蚀本质及机理进行综合研究 ,旨在为发展耐蚀新材料和不锈钢表面改性提供理论指导。结果表明 ,不锈钢的耐腐蚀性能依赖于表面钝化膜组成、结构和表面形态。2 0 0 1 0 2 0 2　电化学测试及表面分析技术在应力腐蚀研究中的某些应用——杨武 .上海材料研究所 ,上海应用电化学极化…     

Cl-浓度对CrCoMo不锈钢耐蚀性能的影响

循环极化研究了CrCoMo不锈钢在去离子水和不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为，探讨了Cl-浓度对其耐蚀性能的影响。结果表明，在NaCl溶液中，CrCoMo不锈钢的耐蚀性能变差，且随着Cl-浓度增加，耐蚀性能降低；腐蚀形貌呈现孔蚀特征。第二相沿晶界析出及夹杂物的存在，使CrCoMo不锈钢表面难以形成完整钝化膜。      

USSP表面纳米化Fe-20Cr合金的腐蚀性能及机制研究

利用电化学方法，结合XRD、EDX、SEM和EPMA等表面分析技术，研究了经超声喷丸表面纳米化的Fe-20Cr合金在0．05mol/L H2SO4 0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀性能。结果表明，纳米化后合金的耐蚀性能降低。相对于粗晶合金，纳米材料晶粒的细化、钝化金属中Cr元素分析的均匀性降低以及超声喷丸技术在制备纳米晶过程中所带来的残余应力是纳米材料耐蚀性能降低的原因。     

Inconel718合金在高含H_2S/CO_2环境下的应力腐蚀行为

针对高含硫油气田开发过程中所面临的材料腐蚀问题,利用CORTEST哈氏合金高压釜对高强度Inconel718合金在2.07MPa H2S分压、3.45MPa CO2分压、10%Na Cl水溶液,177℃下进行720h的应力腐蚀开裂试验。研究在此环境下合金材料的应力腐蚀敏感性,运用EPMA分析了试样被腐蚀后的微观形貌与结构特征,利用ICP分析了水样成分,对比发现了腐蚀后钝化膜表面主要是Ni S2和Cr2S3。应力腐蚀开裂试验表明,这种高强度Inconel718合金在不强于此环境下的应力腐蚀敏感性小,未发现应力腐蚀裂纹。     

FeCoCrMoCBY块体非晶合金在强酸介质中的耐蚀性能

采用静态浸泡法研究了Fe43.7Co7.3Cr14.7Mo12.6C15.5B4.3Y1.9块体非晶合金(BMG)在浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3以及王水中的腐蚀行为。研究表明该合金在强酸介质中具有优异的耐蚀性,在王水中浸泡236h的平均腐蚀速率仅为不锈钢的1/130。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分别对非晶合金在王水中腐蚀后的形貌和表面钝化膜的成分进行了分析。结果表明,合金的非晶态结构促使腐蚀过程中发生均匀腐蚀以及Cr元素在钝化膜中的富集是其具有强耐蚀能力的主要原因。     

29Cr超级双相不锈铸钢表面腐蚀XPS分析

用x射线光电子能谱（XPS）技术研究29Cr超级双相不锈铸钢在人工海水中经电化学极化后表面腐蚀产物．结果表明，材料的腐蚀是以点蚀为主的局部腐蚀；MoO4^2-，NH＋和少量Noi吸附在钝化膜表面，从而提升钝化膜的保护作用．材料在人工海水中极化后的钝化膜表层主要由氢氧化物Cr（OH）3，FeOOH等和氧化物Cr2O3，F...     

不锈钢在含有溴离子的醋酸溶液中的腐蚀

采用浸泡试验及电化学试验,对304、254 SMO和HastelloyC－276三种材料在醋酸和含有Br^-离子的醋酸溶液中的腐蚀行为进行了测试。用SEM和XPS分析点蚀形貌。结果发现材料表面所形成的钝化膜中含有Cr2O3和MoO2,对材料起保护作用。     

AZ31B型镁合金表面钛盐化学转化膜

研究了一种镁合金表面无铬钝化的钛盐环保型化学转化膜处理工艺。利用中性盐雾试验和极化曲线法测试了转化膜的耐蚀性能,采用SEM、EDS等方法对膜的形貌、元素组成进行了研究。结果表明,钛盐转化处理后在镁合金表面形成含钛氧化物膜层,该膜层有良好的耐蚀性能。     

镀锌层三价铬黑色钝化膜的耐蚀性能

制备了一种环保、不含六价铬的三价铬黑色钝化液,选择适当的封闭剂,研究其在镀锌层表面钝化后的耐腐蚀性能。通过醋酸铅点滴试验、塔菲尔极化曲线测试、电化学阻抗测试检测钝化膜的耐蚀性及采用扫描电子显微镜观察其表面形貌。结果表明:镀锌层表面经三价铬黑色钝化后再进行封闭处理,弥补了Cr3+钝化后无自愈能力的缺点,显著提高了镀锌层钝化膜的耐腐蚀性能,而且达到了Cr6+黑色钝化的外观效果。     

柠檬酸钝化对316L不锈钢耐蚀性能的影响

采用动态极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了经过柠檬酸钝化后医用316L不锈钢在模拟体液中耐蚀性能的变化,利用XPS分析了材料表面组成对不锈钢耐蚀性能的影响.结果表明,经过柠檬酸钝化后,316L不锈钢的自腐蚀电位增加,自腐蚀电流减小,而极化电阻和电荷转移电阻增大,说明其耐蚀性得到了很大的提高.经过柠檬酸钝化的316L不锈钢耐蚀性提高的原因是柠檬酸选择性地溶解基体Fe元素,而双氧水将富集的Cr氧化形成致密的Cr2O3薄膜,从而起到保护作用.