电化学方法在不锈钢腐蚀研究中的应用现状及发展趋势

电化学手段可以实现对不锈钢材料的快速评价和腐蚀机理研究,因而受到广泛应用。在不锈钢耐蚀性评价方面,最常采用的电化学手段主要有腐蚀电位测试、交流阻抗测试、恒电位极化测试以及循环动电位极化测试。本文分别针对上述四种电化学方法在不锈钢耐蚀性评价上的应用情况进行了介绍,明确了各种检测方法的特点。腐蚀电位及交流阻抗测试是无损检测手段,可以满足长周期腐蚀监测需求;恒电位极化和循环动电位极化测试可以获得材料的极化特征参数,有利于对材料的腐蚀机理及耐蚀性进行评价。结合当前的不锈钢腐蚀研究现状,展望了电化学方法在腐蚀研究领域的发展趋势:未来电化学方法将更多作为腐蚀调控手段,需要结合其他检测技术实现对不锈钢腐蚀过程的精细分析。      

时效处理对超高强Cu-Ti合金腐蚀行为的影响

将固溶水淬处理后的Cu-2.7Ti-0.15Mg-0.1Ce-0.1Zr合金分别进行单级时效和组合时效处理,然后在30℃的3.5%NaCl溶液中进行腐蚀实验,利用透射电镜、扫描电镜、能谱分析、腐蚀速率测试、极化曲线和交流阻抗谱的测试与分析,研究合金的腐蚀行为。结果表明:组合时效有利于提高合金的耐腐蚀性能。腐蚀3 d后,合金表面生成致密的腐蚀产物膜,对合金表面具有良好的保护作用。浸泡腐蚀30 d后,腐蚀程度加深,腐蚀产物增多,腐蚀产物主要为Cu_2O,CuO和Al_2O_3等组成的络合物,单级时效合金和组合时效合金的腐蚀深度分别为20和10μm,年平均腐蚀速率分别为0.076 9和0.062 3 mm/a。     

高盐废水浓缩环境中的TC4钛合金腐蚀研究

从蒸汽机械压缩技术(MVR)腐蚀环境角度,模拟高盐废水浓缩液开展了TC4材料耐腐蚀性能研究,通过微观组织表征、腐蚀失重、缝隙腐蚀、电化学测试(开位电路、电化学阻抗以及动电位极化曲线测试)等腐蚀测试,证实了TC4合金的(α+β)双相钛合金,在各种高氯离子强度环境中的耐缝隙腐蚀能力较强,14d全浸试验没有出现局部点蚀,最大腐蚀速率仅1 mg/(cm2·a)左右,远低于2205双相钢在相同环境下的腐蚀情况.电化学测试结果也表明:TC4钛合金在高氯离子强度溶液中,表面形成的惰性钝化层生成迅速并保持稳定,对抑制材料表面腐蚀、缝隙腐蚀也有较明显作用.TC4合金的高温耐腐蚀性能适用于高盐废水环境,在MVR技术处理高氯含量工业污水方面有潜在应用价值.     

装配对典型螺栓/螺母紧固件盐雾环境腐蚀行为的影响

海军航空装备的快速发展导致飞机必将面临更为严峻的海洋大气腐蚀问题,而军用飞机紧固件的腐蚀,尤其电偶腐蚀将严重影响飞机结构的安全性水平.因此,本文采用盐雾腐蚀模拟、扫描电镜观察与分析、电化学测试分析（自腐蚀电位测试、动电位极化测试、电偶腐蚀电流测试）等试验研究方法,将航空装备常用的30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与三种不同螺母（30CrMnSiA镀镉钝化螺母、30CrMnSiA镀锌钝化螺母和0Cr16Ni6钝化螺母）偶接装配,研究由于装配导致的电偶腐蚀效应对典型螺栓/螺母紧固件腐蚀行为的影响.结果表明,在三种不同组合装配中,30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与0Cr16Ni6钝化螺母之间电位差最大,电偶腐蚀电流密度最高,对应螺栓电偶腐蚀敏感性评级达到E级,电偶腐蚀作用促进了镀镉钝化螺栓基体表面点蚀的扩展,腐蚀进程被加速,加速系数AF达到3.4;30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与30CrMnSiA镀锌钝化螺母之间电偶效应则较弱,且螺母为电偶腐蚀阳极,腐蚀进程被加速,加速系数AF为1.2,电偶腐蚀敏感性评级为D级;相比上述两种组合,30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与30CrMnSiA镀镉钝化螺母之间电偶效应最不明显,对应电偶腐蚀敏感性评级为A级.      

光照对Q450NQR1耐候钢在干湿交替下腐蚀行为的影响

采用腐蚀质量损失、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、线性极化等测试手段,研究无光照、半光照及全光照三种实验条件对Q450NQR1耐候钢在干湿交替条件下腐蚀行为的影响规律.结果表明:光照对实验钢干湿交替腐蚀过程影响显著.实验钢在腐蚀前期（48 h）腐蚀速率大小依次为半光照、无光照和全光照,腐蚀中后期（72~96 h）腐蚀速率由大到小依次为半光照、全光照和无光照.腐蚀宏观形貌有明显差别,无光照时试样腐蚀产物呈淤泥状分布整个表面,有光照条件时腐蚀产物则呈颗粒状分布,但全光照条件时腐蚀产物颗粒更细且孔隙更小.另外,三种条件下腐蚀产物物相组成一致,但含量有所不同.线性极化测试得出96 h极化电阻由大到小依次为无光照、全光照和半光照,这一结果与通过腐蚀失重得出的腐蚀速率结果一致.      

链条钢在脱硫废水中的缓蚀试验

文章以三乙醇胺、抗坏血酸为缓蚀剂,电厂脱硫废水和渣水混合物为腐蚀介质,研究了链条钢的腐蚀情况。通过失重实验、自腐蚀电位、电化学实验等方法研究其腐蚀规律。测试结果表明:以三乙醇胺为缓蚀剂加入至废水中后,试验钢的腐蚀程度最低,具有较好的缓蚀效果。     

缝隙腐蚀研究新方法探索及其在镀锌板耐蚀性研究上的应用

探索了将交流阻抗测试引入缝隙腐蚀研究中的可行性，并将交流阻抗测试与微电极微区测量、电极腐蚀电位、电流测量结合起来，同时应用于镀锌板缝隙腐蚀动力学过程的监测，以研究其动力学规律和腐蚀机理。在交流阻抗数据分析中，研究工作结合了传统的等效电路分析法和曹氏交流阻抗频谱分析理论，获得了很好的效果。研究过程中还应用了盐雾实验、Ｘ射线衍射分析、电镜、能谱分析等方法辅助腐蚀机理的研究。     

表面喷丸处理对SSM319s铝合金耐盐雾腐蚀性能的影响

采用标准中性盐雾腐蚀实验对表面喷丸处理前后两种状态的半固态触变压铸成形(semi-solid molding,SSM)319s铝合金片状试样在中性Na Cl盐雾介质中的耐腐蚀性能进行了测试。采用微距数码相机记录了盐雾腐蚀不同时间后的表面颜色变化和宏观腐蚀产物形貌,通过称重法监测了腐蚀增(减)重和去除腐蚀产物后的平均腐蚀失重随时间的变化规律,并利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀表面微观形貌、腐蚀产物种类和去除表面腐蚀产物后的表面形态和点蚀程度进行了表征和分析。测试研究表明,表面喷丸处理能够明显降低SSM319s铝合金在盐雾气氛中的平均腐蚀失重,经过表面喷丸处理的样品平均腐蚀失重减小50%以上。能谱分析证实表面均匀腐蚀产物主要以Al2O3为主,而点蚀坑内的腐蚀产物为Al2O3和Mg Cl2的混合物。喷丸处理能强烈抑制点蚀坑缺陷的发生和扩展,其原因是喷丸表面形变效应对试样表层疏松、刮痕缺陷的弥合作用以及残余压应力对抗腐蚀性能的有益影响。     

加稀土低合金铸铁耐碱腐蚀性能研究

针对天然碱制碱工业中设备的腐蚀问题,研制出五种成分的加稀土低合金铸铁材料,观察了材料的石墨形态,分析了材料的金相组织,并通过XRD确定其基体组织。在此基础上,采用布氏硬度计对其硬度进行测试,利用静态失重法测试其腐蚀速度,并对其耐碱腐蚀性能进行评价。借助扫描电镜观察材料的腐蚀产物形貌并通过能谱仪进行元素含量分析,讨论了加稀土低合金铸铁在烧碱液中的耐碱腐蚀机理。结果表明,加入适量的稀土合金可以提高合金铸铁的耐碱腐蚀性能;加稀土低合金铸铁的腐蚀产物层越致密,耐碱腐蚀性能越好,稀土含量为0.06%的RD3试样的腐蚀产物层较致密,表现出较好的耐碱腐蚀性能。     

可降解医用Zn-3Al-1Mg合金的体外腐蚀行为和力学性能

采用热挤压方法制备了管状Zn-3Al-1Mg合金,利用扫描电子显微镜(SEM)及拉伸、压缩测试等方法研究了铸态和挤压态管状Zn-3Al-1Mg合金的微观组织与力学性能.同时,利用浸泡试验、电化学测试、X射线光电子能谱分析(XPS)研究了挤压态管状Zn-3Al-1Mg合金在模拟体液(SBF)溶液中的腐蚀行为.结果表明：铸态及挤压态合金均由η-Zn, α-Al及Mg₂Zn₁₁三相组成,挤压态合金的微观组织明显细化,且力学性能明显优于铸态合金的力学性能;挤压态合金在模拟体液中的腐蚀速率为0.15～0.28 mm/a.腐蚀形貌分析结果揭示了不同物相间的微电偶腐蚀机制,腐蚀产物包括Zn/Al/Mg的氧化物、氢氧化物,以及Ca, P和Zn/Al/Mg相结合产生的磷酸盐、碳酸盐.结合电化学测试结果,对挤压态合金的腐蚀过程和腐蚀机理进行了分析.