Cr系白口铸铁动态间腐蚀的定量研究

用定向凝固技术制备Cr系白口铸铁,用提取相表面订法制备碳化物蔗样,用失重法测定样品的腐蚀失重率,并通过电化学法探讨Cr系白口铸铁在腐蚀介质中的动态相间腐蚀机理,结果表明：（1）Cr系白口铸铁动态相间腐蚀失重率达Cr系白口铸铁冲刷腐蚀总失重率的50％以上,冲刷腐蚀交互作用失重率接近总失重率的20％;（2）碳化物与基体两相之间的腐蚀电位差是产生相间腐蚀的驱动力。在此过程中,高电位的碳化物为阴极受到保护,而低电位的基体为阳极补加速腐蚀,这是Cr系白口铸铁产生相间腐蚀的基本原因;（3）溶液的电阻效应使离碳化物超近的基体遭受的腐蚀严重,也促进相间腐蚀的产生,相间腐蚀发生后,在浆料冲蚀作用下,碳化物因暴露在外,得不到基体的支撑而被折断,加速 了材料的流失,严重地影响了Cr系白口铸铁的使用寿命。     

铬系白口铸铁在液-固两相流中冲刷腐蚀的交互作用

用失重法和电化学法研究铬系白口铸铁在液－固两相液中冲刷腐蚀的交互作用，结果表明：（1）提高白口铸铁铬含量，不仅可以明显减小冲刷腐蚀交互作用失重率，而且显著降低冲刷腐蚀总失重率；（2）纯腐蚀失重率接近纯冲刷失重率的20倍，冲刷腐蚀交互作用失重率约占总失重率的70％，因此在本实验条件下，铬系白口铸铁的失效机理是以腐蚀加速冲刷为主要特征。     

Cr25Mo2W3耐磨铸铁硬度和抗冲刷腐蚀性能

高铬钼钨耐磨铸铁以高硬度著称。通过金相组织观察、X射线衍射相结构分析、图像分析仪定量金相测试、电子探针微区成分分析、力学性能检测和盐水砂浆中的低角度冲刷腐蚀试验，研究了含碳量和含钼量对高铬钼钨耐磨铸铁组织、结构、硬度、冲击韧性和抗冲刷腐蚀性能的影响规律。结果表明，淬回火280Cr25Mo2W3铸铁是以马氏体和残余奥氏体为基体，以（Cr、Fe、W、Mo）7C3和（Fe、Cr、W、Mo）23C6为增强相的复合材料。在含碳量2．03％-2、79％的范围内，随着含碳量的增加，淬回火的Cr25Mo2W3耐磨铸铁的硬度逐渐提高，冲击韧度先升后降。随着含钼量的增加，280Cr25W3铸铁硬度提高，冲击韧度下降。M7C3和M23C6数量的增加以及MTC3显微硬度的提高，是提高铸铁硬度和降低韧性的主要原因。高硬度280Cr25Mo2W3耐磨铸铁的M7C3横剖面（择优生长方向的垂直面）硬度HV1645，纵剖面硬度HV1383，经淬回火热处理该铸铁的硬度达HRC65，具有优异的抗低角度冲刷腐蚀性能。     

Microstructures and erosion-corrosion behavior of Fe-B alloy containing chromium and nickel

The Fe-B alloy containing chromium and nickel was prepared, and the microstructure and erosioncorrosion behavior of the alloy were investigated by means of scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry, X-ray diffraction analysis, Leica digital image analysis, a hardness tester and an erosioncorrosion tester. Cr28 white cast iron was used for comparison. Results show that the microstructures of both as-cast and heat-treated Fe-B alloys consist of austenite and borocarbide. The nickel and chromium elements are mainly distributed over the matrix and borocarbide, respectively. The hardness of the austenite matrix and the Rockwell hardness of heat-treated Fe-B alloy are higher than those of as-cast Fe-B alloy. In the erosioncorrosion test of the slurry, the erosion-corrosion weight loss of Fe-B alloy is lower than that of Cr28 white cast iron, indicating the Fe-B alloy displays higher erosion-corrosion resistance.     

渣浆泵过流部件用合金新材料

渣浆泵过流部件工况苛刻,延长渣浆泵过流部件的寿命成为材料工作者关注的课题。在延长使用寿命的前提下,降低贵重合金元素的用量,寻找代用的合金元素,对泵的过流件的工作表面强化可降低材料成本。渣浆泵过流部件合金新材料有高铬铸铁、超高铬铸铁、中铬铸铁、耐腐蚀合金和金属陶瓷。金属陶瓷按制备方法分为整体强化、表面处理强化,表面处理强化的手段有化学热处理、PVD气相沉积和等离子喷涂。     

铸铁在海水中的腐蚀行为

报告了18种铸铁在天然海水和流动海水中的腐蚀试验结果,总结了它们在海水中的腐蚀行为,普通铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀速度与碳钢接近,低合金铸铁在海水中的腐蚀行为与普通铸铁相似。CrSbCu铸铁在海水中的腐蚀比普通铸铁轻,添加Ni,Ni-Cr,Ni-Cr-Mo,Ni－Cr-Cu,Ni-Cr-Re,Cu-Sn-Re,Cu-Cr,Cu-Al等的低合金铸铁在海水中的腐蚀速度与普通铸铁无明显差别,加入少量Ni,Cr,Mo,Cu,Sn,Sb,Re等合金元素可减小铸铁在海洋大气区的腐蚀速度,高镍铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀均较轻。     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层在NaOH 溶液中的腐蚀及冲蚀腐蚀磨损性能

目的 分析超音速火焰喷涂制备的Cr3C2-NiCr涂层在碱性环境中的腐蚀及冲蚀腐蚀磨损性能,揭示涂层腐蚀及冲蚀腐蚀磨损失效机制。方法 利用超音速火焰喷涂技术在45#钢表面制备Cr3C2-NiCr金属陶瓷涂层,采用光学显微镜、显微硬度仪、碱性环境腐蚀性能试验台、电化学分析仪、冲蚀腐蚀磨损试验机、电子天平、扫描电子显微镜,分别对组织结构、显微硬度、碱性环境下耐蚀性能、耐冲蚀腐蚀磨损性能、冲蚀腐蚀磨损损失质量及表面形貌进行测试。结果 Cr3C2-NiCr涂层呈典型层状结构,内部随机分布着孔隙及氧化物,涂层孔隙率及显微硬度平均值分别为1.3%和817HV0.1。在pH=11的NaOH溶液中,涂层的电化学腐蚀电位为-0.38 V,腐蚀反应生成的氧化物可有效阻止腐蚀继续进行,长期浸泡过程中,腐蚀介质通过裂纹或穿透性孔隙渗入涂层内部直至基体表面,并发生腐蚀反应,形成的腐蚀产物逐渐累积并排出至涂层表面,最终形成体积较大且呈团絮状的腐蚀产物。在碱性腐蚀环境下,腐蚀介质加剧冲蚀磨损中的材料消耗。相同条件下,涂层腐蚀冲蚀磨损损失质量明显小于基体材料,涂层的冲蚀腐蚀磨损失效机制主要有腐蚀产物脱落、硬质颗粒剥落、粘结相磨耗、缺陷处因疲劳裂纹整体脱落。结论 在碱性环境中,Cr3C2-NiCr涂层具有较强的耐腐蚀性能,腐蚀介质能加快涂层冲蚀磨损进程,磨损后表面为非光滑表面,使涂层具有较优的抗冲蚀磨损性能,故Cr3C2-NiCr涂层可显著改善基体表面的综合使用性能。     

热强碱中腐蚀测定方法的研究

用失重法和电化学方法测定了Crl3和Cr26两种高铬铸铁在热强碱介质中的腐蚀．电位—时间曲线显示两种材料在介质中的电位均出现高—低—高的变化，表明材料腐蚀趋势在不同的浸泡时间发生变化；不同材料各电位段历时不同，Crl3第一个高电位段仅数分钟，而Cr26约10h；由极化曲线法所获得的仅是测试瞬时(对Crl3是低电位段的某瞬时，对Cr26是第一高电位段某瞬时)的腐蚀速度，与失重法获得的浸泡时间的平均腐蚀率有差别；用局部阴极极化曲线和电位—时间曲线相结合的方法估计的腐蚀率在远离析氢区域测试时与失重法测定的结果有一定比例关系，前者约大一倍，可加修正系数后尝试代替失重测量，但在析氢区域附近，由于Au电极的氢超电势比铸铁材料低，两种方法测试的结果差别较大．     

Slurry erosion-corrosion characteristics of squeeze cast aluminum alloy-aluminum borate composite

The slurry erosion-corrosion behavior of 19.5 vol.% Al₁₈B₄O₃₃ whisker reinforced AC4C Al composite in aqueous slurry containing 3.5 wt.% NaCl and 20 wt.% silica has been investigated using a jet-in-slit rig. Erosion-corrosion tests were performed with slurry having a jet velocity range 6.4 ms⁻¹ to 15.2 ms⁻¹ and at normal impact angle. The results indicated that the slurry erosion-corrosion characteristics were affected by the slurry velocity and material properties. At low slurry velocities, as compared to the unreinforced alloy, the erosion-corrosion resistance of the composite was improved because of increase in hardness as a result of whisker addition. However, steady-state erosion-corrosion rate was found to increase with the addition of whisker to the matrix alloy at high slurry velocities. The erosion-corrosion rates of materials in the saline slurry were much higher than those in the water slurry even though the corrosion components were very small. It is found that the synergistic factor for the materials reduced with increasing slurry velocity although the synergism between erosion and corrosion was greater at high slurry velocity. Localized corrosion occuring in the strain-hardened layer caused a decrease in the fracture strain of composite during erosion-corrosion. In the saline slurry, the material removal was enhanced through cracking of flakes and detaching of whisker induced by stress and corrosion.     

高钒高速钢的冲击磨料磨损性能试验

以高铬铸铁(Cr26及高锰钢Mn13Cr2为对比材料,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了高钒高速钢以鹅卵石为磨料时的冲击磨料磨损性能.结果表明,冲击功为0.5J时,高钒高速钢(V10)的耐磨性是高铬铸铁(Cr26)的2.1倍,是高锰钢(Mn13Cr2)的2.8倍.随13着冲击功的增大,高钒高速钢(V10)的耐磨性大幅下降,但其耐磨性仍高于高铬铸铁(Cr26)和高锰钢(Mn13Cr2).     

四种不同仿古铸铁在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用全浸试验和动电位极化方法比较了四种不同的仿古铸铁在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,仿古灰口铸铁的腐蚀速率较仿古白口铸铁高;两种灰口铸铁中,低硫试样较高硫试样的腐蚀速率高,耐腐蚀性能差;两种白口铸铁中,低硫含量的试样与高硫含量的腐蚀速率和耐腐蚀性能均接近;X射线衍射仪分析表明四种铸铁的腐蚀产物均含有纤铁矿、磁铁矿和针铁矿,其中疏松不稳定的纤铁矿含量最多,并未发现海水打捞铁器中常见的腐蚀产物-四方纤铁矿.     

Cr系白口铸铁的相间腐蚀机理及其电化学行为

应用定向凝固技术制备了Ｃｒ系白口铸铁,采用萃取法制备碳化物试样,用失重法测得腐蚀速率,并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理,结果表明：⑴Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中存在严重的相间腐蚀,相间腐蚀失重率占合金总体育馆２失重率的一半以上;⑵碳化物的电化学行为不同于合金和基体,一直处于自钝化状态,Ｍ７Ｃ３型碳化物比Ｍ３Ｃ型更耐蚀,更稳定;⑶碳化物与基体两相间的腐蚀电位差是相间腐蚀的驱动     

料浆离子对0Cr25Ni20Cu2MoNb铸造不锈钢冲刷腐蚀性能的影响

采用自制旋转圆盘实验装置研究模拟的湿法炼锌料浆离子对0Cr25Ni20Cu2MoNb铸造不锈钢材料冲刷腐蚀行为的影响，同时考察材料在不同组成的料浆中的电化学行为。结果表明，SO4^2-、Cl^-、F^-等酸根离子使不锈钢的维钝电流密度ip和致钝电流密度ipp增大，钝化区间缩小，增大材料的腐蚀和冲刷腐蚀失重率；Zn^2＋、Fe^3＋等阳离子使材料的维钝电流密度ip减小，钝化区间增大，对材料的腐蚀和冲刷腐蚀有抑制作用。     

动态与静态纯腐蚀对定量研究材料冲刷腐蚀交互作用的影响

分别测定了不锈钢和碳钢静态与动态纯腐蚀失重率、冲刷腐蚀失重及其电化学行为。研究了静态与动态纯腐蚀失重率对材料冲刷腐蚀交互作用失重率的影响。实验表明：（1）动态纯腐蚀比静态纯腐蚀更能反映材料在液固两相流中冲刷腐蚀交互作用的本质；（2）本实验条件下。T8钢动态纯腐蚀失重率是静态纯腐蚀失重率的2倍以上。18－8不锈钢动态纯腐蚀失重率竟是静态纯腐蚀失重率200倍以上、静态交互作用失重是动态交互作用失重率的2倍以上。可见静态与动态纯腐蚀对定量研究材料冲刷腐蚀交互作用会产生很大的差异；（3）在腐蚀性浆料中，首先要保证材料具有一定的耐蚀性。其次再考虑提高材料的硬度和耐磨性。这样才能有效地提高材料的耐冲刷腐蚀性能。对不同的工况，必须同时兼顾材料的耐蚀性和耐磨性。     

含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织和力学性能的影响

高碳量高铬钼钨耐磨铸铁是一类新的耐磨材料。通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)组织观察、X射线衍射相结构分析、图像分析仪定量金相测试和力学性能检测,研究了含钨量对淬回火290Cr26MoW耐磨铸铁组织、结构、硬度和冲击韧性的影响。结果表明,在含W为0～2.79%时,随着含W量的增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的二次碳化物结构类型没有改变,二次碳化物为M23C6型结构,二次碳化物数量增加,淬回火态290Cr26MoW耐磨白口铸铁的硬度提高。高硬度高铬钼钨耐磨铸铁硬度61.3～63.2HRC,冲击韧度3～4J/cm2,综合力学性能较好。290Cr26MoW2.79铸铁的硬度超过63HRC,可用于冲刷磨损(磨蚀)等严酷磨损工况。     

AC-HVAF热喷涂非晶和金属陶瓷涂层在压裂液中的冲蚀行为

采用喷射冲蚀与电化学测试相结合方法,对AC-HVAF热喷涂非晶金属和金属陶瓷两种涂层在压裂工况下的冲蚀规律进行了研究,评价了腐蚀和冲蚀的交互作用,分析了耐蚀性和硬度在冲蚀时的主导作用,确定了冲蚀机理。结果表明,硬度决定材料的抗冲蚀性能,硬度高的WC涂层表现出更高的抗冲蚀能力。冲蚀过程中,纯机械冲刷引起的失重占主导作用。交互作用中,涂层由腐蚀引起的增量占比例则较高,提高涂层耐蚀性可以减少交互作用失重,进而提高其抗冲蚀性能。AC-HVAF涂层表面则呈现出脆性冲蚀特征,冲蚀时侧重于固体砂粒对表面的碰撞和切削剥蚀作用。涂层孔隙的降低和粘结相结合强度的提高是提高其在压裂液中抗冲蚀性能的关键。     

烧碱浓度及冲刷对合金铸铁耐碱腐蚀性能的影响

采用失重法测定稀土镍铜合金铸铁在不同浓度烧碱液中以及静、动态下的腐蚀速度.结果表明,随着浓度的升高,稀土镍铜合金铸铁的腐蚀速度加快,而适量的稀土含量可降低合金铸铁对浓度的敏感性.碱液的冲刷会加剧稀土镍铜合金铸铁的腐蚀.     

Ni-P涂层在泥浆中冲蚀-腐蚀行为研究

在浆料罐系统中研究了Ni-P涂层的泥浆冲蚀-腐蚀行为.Ni-P涂层抵抗泥浆冲蚀-腐蚀的能力大大高于马氏体不锈钢2Cr13和奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti,扫描电镜分析表明,在线速度为6.2m/s时,2.5小时后Ni-P涂层表面轻微擦伤,在11.1m/s时,0.5小时后,表面为切削特征,运行不到15小时表面严重剥落。     

高氮钢和321不锈钢的冲刷腐蚀行为

用喷射式冲刷腐蚀实验研究了高氮奥氏体不锈钢和商用321不锈钢在含砂介质中的冲刷腐蚀行为,并计算了其在冲刷腐蚀条件下的力学和腐蚀交互作用分量。在单相NaCl溶液中静态条件下,高氮钢的耐蚀性能高于321不锈钢,在双相流介质中高氮钢的抗冲刷腐蚀能力亦高于321不锈钢。冲刷腐蚀不但加速了溶液中氧的传质过程,还破坏了不锈钢表面的钝化膜,使不锈钢处于活性溶解状态,以致电化学腐蚀速率增大两个数量级。交互作用中纯力学作用所占的比重最大。     

耐海水腐蚀铸铁的抗氧化性

探讨HD型铸铁（一种耐海水腐蚀低合金铸铁）高温氧化时能否形成类似保护膜的研究结果表明,HD铸铁在高温下形成的氧化膜与一般铸铁无本质区别,其抗氧化性主要与铸铁中Cr、Al、Si含量有关。