耐腐蚀体育器械用钢的开发与性能研究

采用金相显微、X射线衍射仪和电化学工作站等手段,研究了对比钢和试验钢在不同腐蚀时间下的表面形貌、截面形貌、物相组成和耐腐蚀性能。结果表明,对比钢和试验钢在经过室外加速腐蚀后,都在基体表面形成了较厚的锈层,而试验钢表面锈层相对致密,对比钢表面锈层较为疏松,局部区域锈层由于发生脱落而变薄,较薄处锈层厚度已经在18μm以下。试验钢和对比钢表面锈层都主要含有α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe_3O_4和Fe相;对比钢在腐蚀时间为8周和12周时的α/γ值分别为0.443和1.510,而试验钢在腐蚀时间为8周和12周时的α/γ值分别为0.518和2.262;试验钢在相同腐蚀时间下会形成更加致密、稳定的锈层。腐蚀前的裸钢试样和腐蚀8周和12周后的试验钢试样的腐蚀电位要比相同腐蚀时间下的对比钢更正,腐蚀电流密度更小,试验钢具有相较于对比钢更好的耐腐蚀性能。     

模拟工业大气环境中碳钢和耐候钢的腐蚀行为研究

用Na HSO3溶液进行模拟工业大气环境的加速腐蚀试验,研究Q235钢和耐候钢在加速腐蚀试验中的腐蚀情况,通过腐蚀质量损失法对试样的腐蚀速率进行分析,得到Q235钢的腐蚀速率高于耐候钢。采用X-射线衍射对腐蚀产物的成分进行分析,Q235钢和耐候钢的主要腐蚀产物均为Fe2O3、Fe SO4、α-Fe OOH和γ-Fe OOH。电化学测试对腐蚀过程进行分析,耐候钢的耐蚀性更好。表明Q235钢和耐候钢的锈层都有明显的保护作用,耐候钢的耐腐蚀性优于Q235钢。     

等离子体电解渗碳对AZ91D镁合金耐蚀性的影响

将AZ91D镁合金在甘油碳酸钠电解液中进行等离子体电解渗透处理。利用SEM,XRD分析试样的表面形貌及相组成,用极化曲线及点滴实验分析其耐蚀性。结果表明:经过处理后的试样形成不均匀的表面形貌,并存在含碳的新物相;自腐蚀电流密度明显减小,自腐蚀电位正移;点滴实验的变色时间延长。渗碳层在一定程度上提高了基体的耐蚀性。     

电解酸洗方式对镀锡带钢性能的影响

研究了不同的电解酸洗方式对电镀锡性能的影响。分别采用阳极酸洗、阴极酸洗、阴阳极交替酸洗对带钢表面进行清洗,并采用硫酸铜点滴试验和返锈试验观察带钢表面的酸洗效果。将试样电镀锡后,采用中性盐雾试验测试其耐蚀性,并用金相显微镜观察其表面形貌。结果表明:阴阳极交替电解酸洗清除带钢表面氧化皮的效果最好;电镀锡后,带钢的耐蚀性较好,并且表面镀锡层覆盖较完整。     

锅炉受热面复合陶瓷涂层抗高温SO_2腐蚀性能

针对燃煤锅炉受热面存在的高温腐蚀问题,采用料浆法在20G钢材表面制备复合陶瓷涂层,烧结后的复合陶瓷涂层表面较为致密,涂层与基材具有良好的结合状态。对喷涂及未喷涂陶瓷涂层钢片在SO_2腐蚀气氛环境下的抗高温腐蚀性能进行试验,并采用热分析动力学方法对试验数据进行处理,结果表明,在400~500℃温度范围内,两种试样的腐蚀过程均符合一维扩散反应动力学模式,计算求得喷涂涂层钢片腐蚀反应活化能低于未喷涂涂层钢片,涂层具有较好的抗高温腐蚀性能。对腐蚀试验后试样的形貌、成分和物相分析结果显示,涂层在SO_2气氛下腐蚀后,表面生成K_2SO_4晶粒,但由于涂层较为致密,阻止了S的扩散,内部基本没有检测到K2SO4的存在。     

Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6耐碱腐蚀涂层制备及其性能

采用溶胶-凝胶法和浸渍涂覆技术在堇青石基体上成功制备了Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6涂层. 采用XRD, SEM等分析测试手段对涂层的物相组成、表面和断面形貌进行了分析. 结果表明,制备的涂层为单相的Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6,涂层致密无裂纹,主要由粒径2~3 mm的颗粒组成,涂层与基体间结合良好,涂层具有较好的高温耐碱腐蚀能力,涂覆该涂层可显著提高堇青石基体的高温耐碱腐蚀能力,3次涂覆试样在1000℃下经96 h碱蒸汽腐蚀后,涂层结构完好,试样的质量损失和强度下降率分别为0.9%和10.2%,远低于未涂覆涂层试样的质量损失8.2%和强度下降率87.2%.     

镀锌钢板墨绿色钝化膜的腐蚀行为

采用极化曲线、电化学阻抗谱和中性盐雾试验,研究了镀锌钢板墨绿色钝化膜的耐蚀性.在质量分数为5%的NaCl溶液中,钝化试样的腐蚀电位较未钝化试样明显正移,腐蚀电流密度大幅降低.镀锌未钝化及钝化试样的Nyquist谱图呈现2个较为完整的容抗弧,说明腐蚀体系受电化学控制.墨绿色钝化试样的容抗弧半径较未钝化试样大,因为钝化膜的形成增大了腐蚀过程的反应电阻,从而提高了试样的耐腐蚀性能.在中性盐雾试验中,镀锌墨绿色钝化试样的耐白锈时间达到400 h.     

超高耐蚀性氯化钾镀镉防护层的制备

介绍了一种具有超高耐蚀性的氯化钾镀镉防护层的制备工艺,包括在金属基体上从内到外依次制备氯化钾镀镉层、铬酸盐低铬彩色钝化层和羟基石墨烯封闭层.在钢铁件上制备的这种防护层在中性盐雾试验中20160 h无白锈生成,27000 h无红锈生成.这为解决金属在热带海洋环境中的强腐蚀问题提供了新的解决方案.     

锅炉受热面复合陶瓷涂层抗高温SO2腐蚀性能

针对燃煤锅炉受热面存在的高温腐蚀问题,采用料浆法在20G钢材表面制备复合陶瓷涂层,烧结后的复合陶瓷涂层表面较为致密,涂层与基材具有良好的结合状态。对喷涂及未喷涂陶瓷涂层钢片在SO₂腐蚀气氛环境下的抗高温腐蚀性能进行试验,并采用热分析动力学方法对试验数据进行处理,结果表明,在400~500℃温度范围内,两种试样的腐蚀过程均符合一维扩散反应动力学模式,计算求得喷涂涂层钢片腐蚀反应活化能低于未喷涂涂层钢片,涂层具有较好的抗高温腐蚀性能。对腐蚀试验后试样的形貌、成分和物相分析结果显示,涂层在SO₂气氛下腐蚀后,表面生成K₂SO₄晶粒,但由于涂层较为致密,阻止了S的扩散,内部基本没有检测到K₂SO₄的存在。     

缓冲镍层对轧辊毛化铬镀层耐蚀性的影响

在轧辊用9Cr2Mo钢表面电沉积凸包状毛化铬层,并在毛化铬层与钢基体之间引入缓冲镍层。采用扫描电镜表征了镀铬钢和镀镍/铬钢表面镀层的表面形貌和截面形貌。通过电化学测量和中性盐雾(NSS)试验研究了缓冲镍层的引入对毛化铬镀层腐蚀行为的影响。结果表明,镀镍/铬钢的电化学腐蚀倾向更小。NSS试验后,镀铬钢表面有大量腐蚀产物堆积,其主要成分为FeO和少量铬的氧化物。铬镀层中贯穿性裂纹的存在使得腐蚀介质可以渗透其内部并侵蚀钢基体,产生的腐蚀产物可通过裂纹扩散至镀层表面。相对而言,镀镍/铬钢中生成的腐蚀产物较少,主要为铬的氧化物。由此可见,缓冲镍层的引入通过隔绝腐蚀介质通道,有效抑制了腐蚀产物的形成,进而改善凸包状毛化铬镀层的耐蚀性。     

浅谈304奥氏体不锈钢离子渗氮

采用直流脉冲等离子体源对304不锈钢试样表面进行离子渗氮改性,通过XRD、SEM及显微硬度计对渗氮前后的不锈钢试样表面进行成分、形貌及硬度分析,应用电化学阻抗谱分析渗氮前后试样表面的耐蚀性能。结果表明:渗氮后,不锈钢试样表面形成了γ_N相改性层,γ_N相改性层的平均硬度值为HV_(0.1N)690.1 MPa,比渗氮前的硬度提高了5倍多。与渗氮前相比,渗氮后的容抗弧直径变大,中频区相位角平台显著变宽,说明氮离子注入层使电极反应速率变慢,腐蚀速度减小,耐蚀性增强。     

电沉积镀层对建筑钢结构耐蚀性的影响

在Q235B建筑钢结构表面电沉积纳米镍和Ni65Cu35合金。分析了镀层的表面形貌和物相,并通过乙酸盐雾试验和电化学腐蚀试验分析了镀层的耐蚀性。结果表明:电沉积镀层有效地提高了建筑钢结构的耐蚀性。同时,电沉积纳米镍/Ni65Cu35合金的耐蚀性较单一镀层的更佳。它能使钢结构的自腐蚀电位正移78.45%。经过10d的乙酸盐雾腐蚀后,其质量损失率降低了87.16%。     

一种复合缓蚀剂对铸铁材料带锈缓蚀保护作用研究

通过浸泡实验检验了单宁酸、环己胺和钼酸钠复合缓蚀剂对带锈铁币的缓蚀效果,采用动电位极化曲线、交流阻抗法研究了铸铁电极在缓蚀剂作用下的电化学行为,并用X射线衍射技术分析了缓蚀作用对试样表面锈层的组成的影响。结果表明,由单宁酸、环己胺和钼酸钠组成的三元复合缓蚀剂对带锈铸铁具有良好的协同缓蚀效果,铸铁电极腐蚀电位正移,且出现了有明显的钝化现象。带锈铁币经缓蚀处理后,表面锈层生成含有Fe_2O_3、α-FeOOH的稳定沉积膜,提高了锈层的耐蚀性能,且锈层颜色变化小,能满足铁质文物保护要求。     

模拟化工大气环境中不同类型铜管的腐蚀研究

在自制的实验箱中模拟化工大气环境,考察了裸铜管、化学镀標铜管和化学镀操-染黑铜管的腐蚀情况,并利用扫描电镜和三维形貌仪观察了不同类型铜管腐蚀前后的微观组织及腐蚀后的局部三维形貌。结果表明:在模拟化工大气环境中腐蚀后裸铜管表面存在连成片且很深的蚀坑,化学镀襟铜管表面的胞状物消失,化学镀鎳-染黑铜管表面存在沿着缝隙分布的大面积细小蚀坑;化学镀铢铜管的耐蚀性最好,其次是化学镀操-染黑铜管,裸铜管的耐蚀性最差。     

热轧碳钢SPHC在天津大气环境中的腐蚀行为

针对热轧钢SPHC的大气腐蚀问题,通过在天津自然环境下开展为期1年的SPHC钢大气暴露试验,依托腐蚀动力学分析、锈层形貌观察、腐蚀产物成分分析、电化学测试等研究了SPHC钢在天津大气环境中的腐蚀行为.结果表明,在暴晒6个月时,SPHC钢的腐蚀速率开始下降,腐蚀产物主要为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4,随着暴露时间的增加γ-FeOOH逐渐向更稳定的腐蚀产物转化,表面较为致密的腐蚀产物含量增多,同时锈层不断增厚形成了双层结构,对基体的保护性逐渐增强,整体耐蚀性不断提高.     

铝电解用炭素阳极抗氧化涂层的性能研究

采用过渡层、阻挡层、封填层相结合的具有协同作用的涂层结构形式,涂覆在炭素阳极表面以阻止(减少)氧化性气体与碳阳极接触,从而阻止(减少)阳极的消耗。通过对单一涂层结构和功能组合层结构的氧化失重率测试分析以及涂层表面形貌的SEM分析对比结果表明,采用最优配方制备的复合结构涂层阳极,可使氧化损失比裸样(未涂覆抗氧化涂层试样)减少70%左右,抗氧化效果显著。     

环氧涂层提高Q235碳钢耐蚀性的研究

为改善Q235碳钢的耐蚀性,在其表面涂覆了1种环氧涂层。采用中性盐雾试验(NSS)、湿热试验、盐水全浸试验和电化学交流阻抗谱(EIS)对比了Q235钢涂覆前后的耐蚀性能。结果表明,Q235钢涂覆后在盐水中的平均腐蚀速率仅有38.8 mg/(m2·h),下降了86.3%以上,低频阻抗数值增加了3个多数量级,耐蚀能力显著提高。     

钢铁热镀锌层虫胶−无机盐复合钝化膜处理及耐蚀性研究

为了防止钢铁基体表面热镀锌层出现白锈和提高其耐蚀性,在其表面制备了虫胶?无机盐复合钝化膜.采用扫描电镜(SEM)分析了复合钝化膜的组织形貌和虫胶特征.采用中性盐雾(NSS)试验法、Tafel极化测量和电化学阻抗谱(EIS)研究了复合钝化膜的耐蚀性.结果表明:虫胶?无机盐复合钝化膜表面均匀致密,分布有白色织网状物,而且具有良好的耐盐雾性能.热镀锌层经虫胶?无机盐复合钝化处理后,腐蚀电位正移,腐蚀电流密度明显降低,极化电阻显著增大.     

海洋环境下螺纹紧固件复合防腐技术

针对海洋环境下螺纹紧固件的腐蚀特点及类型,提出真空渗锌/锌铬涂层复合涂覆层的方案。详细介绍了复合涂覆层的制备工艺,通过中性盐雾试验比较了化学镀Ni–P合金镀层、真空渗锌层、锌铬涂层和真空渗锌/锌铬复合涂覆层的耐蚀性。结果表明,真空渗锌/锌铬复合涂覆层的耐腐蚀性能明显优于单独使用化学镀Ni–P合金镀层、真空渗锌层和锌铬涂层。     

镁合金液相等离子体电解渗硼技术的研究

采用液相等离子体电解渗透硼技术处理AZ91D镁合金,从表面改性层厚度、X-射线衍射物相分析、维氏硬度及耐蚀性等方面对渗硼效果进行了分析.结果表明,经过液相等离子体渗硼技术处理后,AZ91D镁合金试样表面主要为Mg(BO2)2、MgC2等物质,耐蚀性明显提高,硬度显著增加,最高可达82.04 HV.