热腐蚀和盐雾腐蚀影响氮化物涂层冲蚀行为的机制

金属氮化物涂层是目前重点关注的航空发动机压气机抗冲蚀涂层体系。为了兼顾热物理化学环境和应力环境的影响,进行涂层的腐蚀-冲蚀耦合行为研究十分重要。本研究对比了TiN/Ti涂层与TiN/ZrN涂层的原始状态、热腐蚀后和盐雾腐蚀后的冲蚀行为。结果表明,对于TiN/Ti涂层,在涂层的缺陷处盐雾腐蚀时形成点蚀坑,这是发生冲蚀的薄弱环节,盐雾腐蚀后TiN/Ti涂层的抗冲蚀能力及结合力低于原始涂层和热腐蚀后的涂层。对于TiN/ZrN涂层,热腐蚀过程中液滴表面形成疏松的腐蚀产物和氧化物,使其在冲蚀时更容易脱落,热腐蚀过程中产生的层间热应力削弱了涂层的结合力。热腐蚀涂层冲蚀后呈现严重的螺旋状剥落,热腐蚀后TiN/ZrN涂层的抗冲蚀能力及结合力低于原始涂层和盐雾腐蚀后涂层。     

X70管线钢盐雾腐蚀性能

采用中性盐雾对X70管线钢进行室温腐蚀,采用SEM和EDS观察了X70管线钢经盐雾腐蚀处理前后表面微观形貌和化学组成的变化。结果表明,盐雾腐蚀后试样表面化学元素均匀性和结构完整性均被破坏,表面点蚀较为严重,出现了大量的点蚀坑;腐蚀后试样表面含铁量高,产生了活性铁原子,并与腐蚀性介质Cl-发生接触反应,是盐雾腐蚀发生点蚀主要原因。     

盐雾环境下X70管线钢等离子喷涂铝涂层的腐蚀行为

目的研究X70管线钢的防腐工艺,以延长其使用寿命。方法采用等离子喷涂方法在X70管线钢基体表面制备铝涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对涂层表面、界面质量和微观形貌进行分析。利用盐雾腐蚀试验,对比分析涂层对基体的保护作用机制。结果涂层为富铝层,主要以富铝脆性物相存在,并受环境空气的影响,涂层出现孔洞、裂纹和未熔颗粒等缺陷。涂层表面因铝粉颗粒尺寸差异,颗粒间熔融状态不同,导致表面铝元素呈波浪式分布。涂层界面结合处,铁、铝元素相互渗透,形成Fe-Al冶金结合,增加了涂层结合强度。热处理后,未熔颗粒及部分金属氧化物熔化并填充涂层缺陷,减小了表面粗糙度和孔洞率,提高了涂层质量。盐雾腐蚀16h后,未喷涂涂层试样表面出现了严重的点蚀现象,影响了管线钢的使用寿命。喷涂铝涂层试样在盐雾腐蚀试验120h后,表面出现了轻微腐蚀现象。结论涂层表面形成了致密氧化膜,避免了腐蚀介质和基体直接接触,提高了X70管线钢的耐腐蚀性。     

X70高钢级管线钢焊接接头盐雾腐蚀机理

利用中性盐雾试验对X70高钢级管线钢焊接接头进行室温腐蚀,通过扫描电镜和能谱仪观察了X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀前后表面微观形貌和化学元素的变化,并采用EDS对盐雾腐蚀后焊接接头表面进行了面扫描分析. 利用XRD讨论了其盐雾腐蚀前后表面物相,分析了X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀后表面腐蚀膜的组成、作用和腐蚀机理. 结果表明,盐雾腐蚀后失效主要形式是点蚀和剥落腐蚀,活性Cl-离子破坏了试样表面的钝化膜,与Fe原子接触,是发生点蚀的主要原因;焊接过程中产生的残余拉应力成为腐蚀的应力源,使材料在腐蚀介质中发生应力腐蚀开裂,在与晶间腐蚀共同作用下发生剥落腐蚀;腐蚀膜达到一定厚度后覆盖在试样表面,阻隔试样与腐蚀介质的接触,有利于抑制腐蚀的持续进行.     

AerMet100钢在盐雾中的腐蚀与电化学特性

目的 对AerMet100钢在盐雾中的腐蚀和电化学特性进行研究,分析其腐蚀机理。方法 通过盐雾试验,观察分析AerMet100钢的腐蚀行为和腐蚀形貌,分析腐蚀产物成分。测试盐雾试验不同时间后的极化曲线和电化学阻抗谱,并建立等效电路模型,采用Cview和Zsimp Win软件进行等效电路和极化曲线拟合,计算自腐蚀电位、自腐蚀电流和等效元件数值,定量分析其变化规律,之后通过K-K转换验证等效电路拟合的正确性。利用扫描开尔文探针（SKP）测试盐雾试验不同时间后带锈试样的表面电位,并进行Gaussian拟合,分析其电位分布和变化规律。最后,结合试验结果,对AerMet100钢在盐雾中的腐蚀机理进行分析。结果 AerMet100钢在盐雾试验中的腐蚀形态由点蚀逐步发展为均匀腐蚀,其腐蚀产物分为两层：外锈层主要成分是β-FeOOH,内锈层主要成分是Fe3O4和γ-Fe2O3,内锈层较外锈层更为致密。盐雾试验9 d后,自腐蚀电位为–593.178 mV,自腐蚀电流为3.919 μA,腐蚀产物层电阻为4.152 ??cm2,腐蚀反应电阻为2748 ??cm2,此时试样的腐蚀倾向性最低,腐蚀产物的积聚降低了腐蚀反应速率。未腐蚀试样表面平均电位为–842.387 mV,盐雾试验6 d后为–701.686 mV,12 d后为–575.502 mV。随着盐雾试验时间的延长,试样表面平均电位升高,电位分布分散,电位差增大,分为明显的阴极区和阳极区。结论 AerMet100钢表面腐蚀产物层可有效阻止腐蚀溶液向基体的渗透和扩散,延缓腐蚀进程,对基体起到较好的保护作用。     

DD6单晶试片抗盐雾腐蚀石墨烯涂层应用研究

以发动机涡轮DD6单晶试片为研究对象,分别不喷涂和喷涂抗盐雾腐蚀石墨烯涂层。开展DD6试片涂层结合力和热稳定性试验研究，结果表明涂层表面完整光洁，组织致密，结合力高，抗热振力强。对比开展未喷涂与喷涂涂层的DD6试片的抗盐雾腐蚀试验研究和抗盐雾、燃气综合腐蚀试验研究，结果表明，未喷涂和喷涂涂层后的DD6试片都在抗盐雾腐蚀试验中体现了良好的耐腐蚀性，喷涂涂层的DD6试片在抗盐雾、燃气综合腐蚀试验中体现了更好的耐腐蚀性。     

盐雾环境中2A12铝合金与钛合金搭接件的缝隙腐蚀行为

通过腐蚀形貌观察、腐蚀产物分析、极化曲线和电化学阻抗谱测试,研究了2A12铝合金与钛合金搭接件在中性盐雾环境中的缝隙腐蚀行为。结果表明:与2A12铝合金搭接件暴露区相比,缝隙区的腐蚀更严重,缝隙区与暴露区之间出现明显的分界线;对于2A12铝合金搭接件暴露区,腐蚀前期未出现明显的腐蚀现象,腐蚀12 h后发生点蚀;对于2A12铝合金搭接件缝隙区,随着腐蚀时间的延长,其表面由亚稳态点蚀逐渐发展为稳态点蚀,腐蚀加剧,形成点蚀坑群。     

中性盐雾对等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层摩擦磨损性能的影响

利用超音速等离子喷涂(SPS)技术制备了陶瓷相增强的NiCr-Cr3C2涂层,采用线接触往复滑动方式进行摩擦磨损实验,测定了NiCr-Cr3C2涂层/Q235碳钢摩擦副在盐雾腐蚀前后涂层的摩擦系数和磨损量,此外,还采用SEM、EDS等技术观察分析了涂层表面的形貌和微区元素分布,探讨了盐雾腐蚀环境对涂层摩擦磨损性能的影响。结果表明：NiCr-Cr3C2涂层的磨损机制主要为磨粒磨损,而盐雾腐蚀后的磨损机制为腐蚀磨损。盐雾腐蚀后涂层的摩擦系数比盐雾腐蚀前的摩擦系数降低了1/5;不过,盐雾腐蚀后涂层的磨损失重量是盐雾腐蚀前磨损失重量的5倍左右,说明盐雾腐蚀环境加速了其摩擦学性能的恶化,涂层的耐蚀性有待进一步提高。     

盐雾腐蚀对Al-Si涂层循环氧化行为的影响

研究了盐雾腐蚀对Ni基高温合金Al-Si防护涂层循环 氧化行为的影响.结果表明，涂层在盐雾腐蚀后，表面Al2O3膜受到破坏，出现大量的腐蚀坑，且蚀坑区域Al含量明显下降.在循环氧化过程中，腐蚀坑内重新生成的Al2O3膜粗糙且易剥落，蚀坑区域出现γ'-Ni3Al相的时间明显提前，从而降低了涂层的耐循环氧化能力，缩短了涂层的寿命.     

NiCrAl-NiC封严涂层在盐雾环境下的腐蚀行为研究

目的 通过盐雾试验,研究NiCrAl-NiC封严涂层在高湿度、高盐分的环境中工作的腐蚀行为及机理。 方法 使用热喷涂的方法,在GH907基体上,以NiAl作为粘结层,喷涂制备NiCrAl-NiC封严涂层,并针对该涂层进行连续盐雾试验。对不同盐雾试验时间得到的试样进行电化学(极化曲线以及电化学阻抗谱)测试、XPS测试、SEM观察及EDS测试,研究涂层的腐蚀行为。结果 在500倍电子显微镜下观察得涂层表面腐蚀在表面孔隙附近发生,且腐蚀产物随腐蚀时间的增加而不断增加。EDS结果显示,腐蚀前期O元素含量增加,在连续盐雾时间达到72 h后,观察到Cl、Fe元素,且涂层表面的腐蚀产物出现裂隙。这个结果说明电解质溶液已侵入涂层内部,使基体发生腐蚀。涂层在盐雾试验前期,极化曲线所得腐蚀电流密度有所下降,说明涂层耐蚀性增强。盐雾腐蚀后期,腐蚀电流密度增加,涂层耐蚀性下降。结论 试验前期,腐蚀产物的积累使得涂层的耐蚀性提高,由于腐蚀速率随时间逐渐增加,试验后期涂层内部已经发生腐蚀,腐蚀产物为金属氧化物和氢氧化物。     

不锈钢海水潮汐区16年腐蚀行为

在青岛、厦门和榆林3个试验站的潮汐区对5种不锈钢暴露16年，总结其腐蚀行为和规律。在潮汐区暴露的不锈钢受点蚀和缝隙腐蚀破坏。不锈钢在潮汐区暴露1至4年的点蚀速度较大，以后点蚀速度减慢。耐点蚀性能较好的不锈钢，耐缝隙腐蚀性能也较好。不锈钢在潮汐区的腐蚀随暴露地点的海水温度升高而加重。增加Cr含量、添加Mo能明显提高不锈钢在潮汐区的耐蚀性。Ni对提高的耐蚀性有效，但影响效果较小。海生物污损能引起不锈钢的局部腐蚀，它对不锈钢在潮汐区的腐蚀有显著影响。     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅲ)--海水飞溅区16年暴露试验总结

获得了10种铝合金在青岛海域海水飞溅区暴露16年的腐蚀结果，总结了它们在飞溅区的腐蚀行为和规律。在飞溅区，铝合金对点蚀、缝隙腐蚀较敏感。L4M在飞溅区的耐点蚀性能较差。LF2Y2、LF3M的耐点蚀性能好于L4M。在10种铝合金中LD2CS的耐点蚀性能最好。180YS、LF21M除点蚀、缝隙腐蚀外还发生层间腐蚀。LY11CZ（BL）、LY12CZ（BL）和LC4CS（BL）的包铝层起着牺牲阳极的作用，基体受到有效保护。铝合金在飞溅区的缝隙腐蚀比点蚀严重。在海水飞溅区暴露的铝合金，开始4年的点蚀速度较快，4年后点蚀速度随时间逐渐减慢。暴露8－16年，铝合金的点蚀深度没有明显加深。     

2A12-T4铝合金在盐雾环境下的腐蚀行为与腐蚀机理研究

采用失重法、扫描电镜 (SEM)、X射线衍射仪 (XRD) 和电化学技术研究了2A12-T4铝合金在盐雾环境下的腐蚀规律及机理。结果表明：2A12-T4铝合金的腐蚀失重量与腐蚀时间符合幂指数函数规律。腐蚀初期,在Cl^-作用下2A12-T4合金发生点蚀,随后点蚀发展为全面腐蚀,电化学腐蚀产生大量Al(OH)₃导致疏松腐蚀产物层增厚;腐蚀中、后期,外层腐蚀产物发生脱落,剩余致密堆叠的腐蚀产物层。电化学测试表明,随着腐蚀时间的延长,2A12-T4合金的自腐蚀电流密度先减小后增大再减小,容抗弧先收缩后扩大,最后略有收缩。     

6种不锈钢的化学和电化学腐蚀行为

采用化学和电化学加速腐蚀试验方法对６种不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀性能进行了评价。结果表明：两种评价方法之间具有良好的相关性;６种不锈钢按照点蚀和缝隙腐蚀抗力由大到小的顺序排列为３＾＃〉１＾＃〉６＾＃〉２＾＃〉４＾＃〉５＾＃,详细描述了６种不锈钢各自的腐蚀行为特征。     

A double‐mode cell to measure pitting and crevice corrosion

Pitting corrosion and crevice corrosion of passivated steels were measured by using a double‐mode syringe electrolyte cell built on an environment chamber. The setup, when set in noncontact mode, could measure pitting potentials and critical temperatures, and crevice corrosion potentials if in contact mode. It could be employed to distinguish the pitting and crevice corrosion damage of reinforcing steel in concrete.     

0Cr13铁素体不锈钢在FeCl_3溶液中的点蚀行为

通过腐蚀浸泡试验、形貌观察、极化曲线等方法,研究了0Cr13铁素体不锈钢在FeCl3溶液中的点蚀行为。结果表明:在6%FeCl_3(质量分数)溶液中,0Cr13不锈钢点蚀过程伴随着明显的全面(均匀)腐蚀,温度升高,点蚀坑数量和深度随之增加,均匀腐蚀加剧;均匀腐蚀引起的试样减薄,造成点蚀形貌失真,无法真实反映点蚀程度;0Cr13不锈钢表面点蚀坑属于开放式点蚀坑,数量虽多,但蚀孔深度相对较小,304L不锈钢表面点蚀坑属于皮下型或底彻型点蚀坑,呈溃疡状特征,具有很强的"深挖动力",破坏能力更强。     

Monitoring pitting‐crevice corrosion using the WBE‐noise signatures method

An electrochemically integrated multi‐electrode array namely the wire beam electrode (WBE) and noise signatures analysis have been applied in novel combinations to study crevice corrosion behaviour in the presence of pits. Characteristic electrochemical noise signatures were found to correlate with characteristic changes in WBE current distribution maps, which indicate corrosion rates distributions, corrosion patterns and the degree of pitting and crevice corrosion. Specifically, two characteristic noise patterns were observed: (i) the characteristic noise pattern of quick potential changes towards more negative direction with no recovery (termed noise signature I) was found to correspond with the initiation and stabilization of the anode inside crevice; and (ii) the characteristic noise pattern of the cyclic potential oscillation at a constant frequency (termed noise signature II) was found to correspond with the stable anodic dissolution in the occluded cavity site in WBE current distribution maps. A new parameter namely the localization parameter (LP) has been proposed to describe the degree of localization. The LP for crevice corrosion was found to be low compared to that for pitting corrosion.     

Comparison of corrosion pitting under immersion and salt-spray environments on an as-cast AE44 magnesium alloy

The corrosion mechanisms of pitting, intergranular corrosion, and general corrosion were examined on an AE44 magnesium alloy subjected to immersion and salt-spray environments. The two environments show similar trends with respect to weight loss and thickness loss, although the immersion environment induces greater amounts of weight loss of magnesium. With respect to the corrosion mechanisms, the two environments show definitive trends, owing to the continuous presence of water in the immersion environment allowing more and larger pits to form as compared to the salt-spray environment. The immersion environment was more deleterious than the salt-spray environment for magnesium.     

温度对904L不锈钢耐点蚀性能的影响

采用FeCl3溶液浸泡试验、动电位极化、电化学阻抗谱及体式显微镜研究了904L超级奥氏体不锈钢在不同温度下的点蚀行为。结果表明:溶液温度为25℃时,904L不锈钢具有优异的耐点蚀性能,随着溶液温度的升高,其耐点蚀性能下降,在65℃FeCl3溶液中基体表面产生严重的点蚀坑。在不同温度模拟海水溶液中的电化学测试结果同样表明:随着试验温度的提高,自腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,点蚀敏感性提高;EIS均为单一的容抗弧,温度升高,容抗弧半径减小,材料腐蚀速率增大,耐蚀性降低。     

Influence of ultrasound on pitting corrosion and crevice corrosion of SUS304 stainless steel in chloride sodium aqueous solution

The change of polarization curves and surface morphologies of SUS304 stainless steel was investigated in 3.5 mass% NaCl solution with or without the application of ultrasound (US). As the result, both the pitting corrosion and the crevice corrosion were largely suppressed by the application of US. The reason is attributed to the decrease in the concentration of hydrogen and chloride ions in pits or in the crevice by removing the corrosion product and stirring the liquid there.