金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能

利用雷诺兹指数(Ryznar)对所研究的模拟地热水溶液的类型做出判断。通过在20号碳钢上进行化学镀得到镀层均匀的镀镍磷钢,并采用体式显微镜、全浸均匀腐蚀试验、电化学试验研究了镀镍磷钢、304不锈钢和20号碳钢三种常用金属管材在模拟地热水中的腐蚀结垢性能。结果表明:镀镍磷钢在模拟地热水中浸泡后所得表面垢层分散且量少,而304不锈钢表面生成的污垢较厚且集中,20号碳钢表面则生成了大量腐蚀与结垢产物。此外,镀镍磷钢和304不锈钢在全浸试验后未发生宏观腐蚀,但通过电化学试验进一步比较,镀镍磷钢的自腐蚀电流密度小于304不锈钢的,且其阻抗值明显大于304不锈钢的。因此,与304不锈钢和20号碳钢相比,镀镍磷钢具有更优良的耐蚀阻垢性能。     

锅炉电极材料交流腐蚀特性与选型研究

通过控制电流密度模拟电极锅炉的工况，开展TA2钛合金、304不锈钢和20#钢3种电极材料耐腐蚀实验和电化学实验，测量得到3种电极材料在不同浓度磷酸三钠溶液和不同电压下腐蚀前后电极腐蚀速率、极化电位和导电性等变化规律。结果表明，20#钢的腐蚀电流密度约为304不锈钢的4倍，钛电极的20倍。20#钢电极表面生成疏松的腐蚀产物，耐蚀性最差；钛电极的耐蚀性最好，但价格高；304不锈钢在500 A/m2的交流干扰下不能完整钝化，表面发生点蚀，但综合考虑耐腐蚀性、导电能力和经济性原则，在锅炉预期寿命较长的情况下，应选用不锈钢作为电极材料。     

几种不同材料在含硫介质中的腐蚀性

用失重法和恒电位极化法研究了45#碳钢、1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层在含S介质中的腐蚀性.结果表明,低温条件下,S2-浓度变化对4种材料阴极极化和阳极极化影响较小,1Cr18Ni9Ti和304不锈钢的极化曲线相似,为典型的阴、阳极控制的电化学腐蚀过程,自腐蚀电位和自腐蚀电流相近;Ni-P合金镀层出现了钝化区;45#碳钢出现了阳极控制的扩散过程.温度升高,腐蚀速率增大,1Cr18Ni9Ti和304不锈钢的极化率变大,Ni-P合金镀层的钝化性能减弱, 1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层均是含S介质中的耐蚀材料.     

大气环境条件下电力金属材料的电偶腐蚀研究

对由紫铜和Q235碳钢、Zn、以及304不锈钢垫圈组成的3种电偶组件在福建省16个地点进行了为期1 a的大气暴露试验,获得了3种电偶组件在不同大气环境下的腐蚀失重数据,并结合各地区的气象和环境数据、试样表面形貌以及腐蚀产物成分,对典型地区的电偶腐蚀行为进行了分析。结果表明,在大气环境下,Cu与Q235碳钢、Zn耦合后Cu为阴极,与304不锈钢耦合后Cu为阳极,电偶作用明显加速了阳极金属的腐蚀,且与大气环境有直接的关联。电偶效应规律为:γ_(Cu-Zn)γ_(Cu-Q235)γ_(Cu-304SS)。     

氧含量对碳钢TU48在高温水中的低周疲劳寿命和表面腐蚀产物状态的影响

对TU48碳钢在不同溶解氧浓度的水溶液中进行了低周腐蚀疲劳，结合俄歇电子能谱(AES)和Mossbauer谱分析其表面的腐蚀产物．结果表明，随着水中溶解氧含量的增加，碳钢的腐蚀疲劳断裂时间变短，碳钢表面形成的腐蚀产物的成分也有很大的变化，Fe3O4减少，而γ—Fe2O3含量增多；在含氧量很低的条件下，腐蚀还生成α—Fe2O3和铁的氢氧化物．     

X65碳钢机械液压杆的耐蚀性能研究

对机械液压杆用X65碳钢进行了耐腐蚀性能研究,考察了腐蚀介质温度和醋酸浓度对机械液压杆表面腐蚀形貌和耐腐蚀性能的影响。结果表明,当腐蚀介质温度为20℃时,随着浸泡时间的延长腐蚀速率增加;而当腐蚀介质温度为90℃时,随着时间的延长腐蚀速率降低;腐蚀产物主要为Fe CO3,醋酸的加入在一定程度上可以溶解腐蚀产物。     

激光熔覆304不锈钢涂层的组织及耐蚀性

为提高普通碳钢表面耐蚀性,利用5 kW横流CO2激光加工设备在45钢表面激光熔覆制备304不锈钢涂层。采用光学显微镜、XRD和SEM等手段对所制备涂层的显微组织及相组成进行分析,并分别利用化学侵蚀实验和阳极极化曲线对涂层的耐腐蚀性能进行测试。结果表明:熔覆层由铁素体和奥氏体双相组成,自界面处到顶端逐渐由单一粗大的柱状晶向尺寸约为5~8μm的致密细小的等轴晶过渡;在15%FeCl3溶液中静置24 h后,基材被腐蚀而熔覆层无明显变化;熔覆层的自腐蚀电位比基材高290 mV,仅比商用304不锈钢低70 mV,而3者之中熔覆层的自腐蚀电流密度最低。     

添加不同稀土元素对固体包埋法在 304 不锈钢表面制备 Ti / Cr-RE 双层涂层电化学性能的影响

目的选择合适的稀土制备Ti/Cr-RE双层涂层,提高不锈钢的耐腐蚀性能。方法采用两步粉末包埋法,先在304不锈钢表面渗Ti,再制备稀土改性Cr涂层,获得Ti/Cr-RE双层涂层。通过添加不同的稀土氧化物Y2O3和Ce O2,获得两种双层涂层,对比分析涂层的表面形貌、断面形貌及物相组成,利用电化学测试方法测定304不锈钢基体及两种Ti/Cr-RE双层涂层在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的电化学腐蚀性能。结果添加不同稀土元素钇、铈,都能在渗Ti不锈钢表面形成一层致密、连续的稀土改性渗铬层。在两种稀土元素改性的Cr涂层中,稀土元素分别与Cr,Fe,Ni,Ti形成了金属间化合物。304不锈钢基体的自腐蚀电位为-0.324 V,腐蚀电流密度为0.1363μA/cm2;钇改性铬涂层的自腐蚀电位为-0.341 V,腐蚀电流密度为0.2058μA/cm2;铈改性铬涂层则具有更高的自腐蚀电位(-0.263 V)及更低的腐蚀电流密度(0.030 86μA/cm2)。结论钇改性铬涂层不能提高304不锈钢基体的耐腐蚀性能,铈改性铬涂层可以明显提高基体的耐腐蚀性能。     

模拟地热水中碳钢和镀锌钢管的腐蚀结垢规律

针对地热能源利用过程中钢管材料出现的腐蚀结垢问题,模拟中部平原地热水的环境条件,探讨了地热水的结垢趋势以及20#钢、镀锌钢在80℃、65℃、50℃下的腐蚀和结垢规律。结果表明,在模拟地热水中,65℃、50℃试验条件下,20#钢表面形成的腐蚀结垢产物疏松,导致其腐蚀速率较快;而镀锌钢表面的锈垢混合物致密,有效减缓了镀锌钢的腐蚀速率。在80℃试验条件下,镀锌钢在模拟地热水中的表面电位较正,镀锌层失去阴极保护作用,从而加速了钢铁的腐蚀。     

金属材料在三亚海水中的腐蚀电位序及合金成分对耐蚀性的影响

对36种金属材料在三亚海水中的腐蚀电位序、腐蚀电位对潮汐变化的响应以及不同金属合金元素成分对耐三亚海水环境腐蚀的作用进行了研究。结果表明,三亚海水环境中金属材料腐蚀电位的稳定区间较大,腐蚀电位序从高到低为:镍基合金、双相不锈钢、奥氏体不锈钢和紫铜、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、铜合金、低合金钢、碳钢、铸铁、铝合金和铝阳极。碳钢电位随潮汐变化的波动在动力学控制下,高潮位时腐蚀电位较负;在扩散作用控制下,高潮位时腐蚀电位较正。金属腐蚀电位在海水中的波动体现了腐蚀产物膜对扩散控制下的腐蚀具有阻碍作用。在三亚海水环境中,低C和高合金元素含量的碳钢对氧扩散抑制作用较好。奥氏体不锈钢的腐蚀电位随潮汐变化的波动远小于铁素体不锈钢和马氏体不锈钢,浸泡2700 h后,含Mo的奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢有较为稳定的腐蚀电位,腐蚀产物膜具有较好的保护性。铝阳极在三亚海水环境中的腐蚀电位随海水高含氧量时间的增加而上升,含Ga和高Zn含量的铝阳极材料的腐蚀电位较为稳定。Al青铜和T2紫铜在三亚海水环境中有较稳定的腐蚀电位,并且有较好的耐蚀性。     

Corrosion behaviour of carbon S-phase created on Ni-free biomedical stainless steel

Following the success of forming a carbon S-phase (expanded austenite) surface layer on medical grade Ni-free austenitic stainless steel by DC plasma carburising, the established commercial carburising process Kolsterising® was performed on both Ni-containing (AISI 304) and Ni-free austenitic stainless steels. While the Ni-containing stainless steel responded very well to Kolsterising®, the Ni-free alloy did not. The carbon absorption and the hardness of the Kolsterised® Ni-free alloy are inferior to Kolsterised® AISI 304 Ni-containing stainless steel, however, the hardness of the untreated Ni-free alloy was doubled by Kolsterising®. The response of both Kolsterised® Ni-free and Ni-containing alloys to pitting, crevice corrosion and intergranular corrosion resistance was similar. From this work it can be concluded that the Kolsterised® austenitic stainless steels do not suffer from intergranular corrosion but are susceptible to intragranular pitting when tested in boiling sulphuric acid and copper sulphate solution. It was also observed that Kolsterising® improves significantly the pitting and crevice corrosion resistance of the alloys used in this study.     

304不锈钢表面直流磁控溅射钛膜的耐蚀性

采用直流磁控溅射的方法在304不锈钢表面上制备金属钛薄膜,溅射5min后,通过扫描电镜(SEM)观察薄膜厚度为15μm。对比研究了304不锈钢镀膜前和镀膜后在FeCl3溶液中的腐蚀速率,通过显微镜观察两者在腐蚀之后的组织形貌,结果表明,通过在表面制备金属膜的方法(镀膜时间至少5min)可以有效提高304不锈钢在氯离子环境下的耐腐蚀性能。     

基于镀锡银钎料钎焊304不锈钢接头的腐蚀行为

为揭示304不锈钢钎焊接头的腐蚀行为,以BAg50CuZn钎料为基材,采用电镀扩散工艺制备AgCuZnSn钎料,对304不锈钢进行感应钎焊,在60 ℃,3.5% NaCl溶液中评价不锈钢接头的局部腐蚀性,借助扫描电镜对其腐蚀形貌进行分析. 结果表明,经NaCl溶液腐蚀后,钎缝与不锈钢界面出现较长的腐蚀沟;304不锈钢表面腐蚀较严重,存在大范围坑洞、裂纹等缺欠,而钎缝区几乎无腐蚀缺欠,优先被腐蚀的是富铜相. 随着腐蚀时间延长,钎缝和304不锈钢的腐蚀速率均呈现先升高后降低的趋势,钎缝腐蚀速率略低于母材;腐蚀2.5 h后,钎缝区和304不锈钢的平均腐蚀速率分别为0.098和0.104 g/(m2·h).     

304不锈钢在硝酸盐及硫酸溶液中的钝化

利用电化学方法和表面分析技术研究了304不锈钢在 硝酸盐及硫酸溶液中的钝化行为.结果表明，304不锈钢经硝酸盐及硫酸溶液中钝化后在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性大为提高.SEM分析表明，经过H2SO4+KNO3钝化后，钝化膜具有网状的结构，膜层结合紧密；而单独在H2SO4溶液中钝化后，表面为有裂纹的钝化膜，微孔较多；单独在KNO3溶液中钝化，与未处理的基本相同.     

The effect of temperature on the galvanic corrosion of the copper/AISI 304 pair in LiBr solutions under hydrodynamic conditions

The corrosion behaviour of copper and AISI 304 stainless steel and the galvanic corrosion generated by the copper/AISI 304 pair, have been studied by electrochemical methods. These materials have been tested in an 850 g/L LiBr solution at different temperatures (25-75 °C) and at different Reynolds numbers (1456-5066) in order to study their performance in absorption machines. Results show that copper was always the anodic element of the pair and its corrosion resistance decreases due to the AISI 304 stainless steel galvanic effect. Galvanic corrosion increases with temperature and Reynolds number. However, it was proved that the effect of temperature on galvanic corrosion is more influential than the Reynolds number effect. This fact is also certain for corrosion of uncoupled copper and for corrosion of AISI 304 stainless steel. Experimental values of the corrosion current densities fit well the Arrhenius plot at all the Reynolds numbers analysed and a potential relation between the corrosion current densities and the Reynolds number has been found.     

[emim]OTf离子液体中镀铌不锈钢双极板在PEMFC环境中的电化学行为

以对水和空气稳定的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([emim]OTf)为电解质,在不锈钢双极板表面电沉积铌,并在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中研究了镀铌改性的双极板的电化学行为。结果表明,铌镀层以孤岛的形式均匀分布在不锈钢表面,其高度在100nm以内。XPS、XRD测试结果表明,镀铌不锈钢表面生成化学惰性良好的NbO、Nb2O5。在模拟阳极环境中,镀铌不锈钢的腐蚀电位比不锈钢的腐蚀电位提高530mV;恒电位-0.1V时电流密度从4.5315μA·cm-2降低到2.7554μA·cm-2;在模拟阴极环境中,镀铌不锈钢的腐蚀电位比不锈钢提高430mV,恒定电位0.6V时电流密度从4.4008μA·cm-2降低到0.0028μA·cm-2。电化学测试结果表明,镀铌不锈钢的电化学极化性能得到改善,反应电阻增大,提高了耐蚀性能。     

Effect of silicon addition on the microstructure and corrosion behavior of sintered stainless steel

The influence of silicon addition on the physical properties and the corrosion behavior of sintered austenitic 304L stainless steel was evaluated. The density of the sintered stainless steel changed depending upon the amount of silicon added. A “pseudo-peritectic” reaction developed during the sintering of high silicon content alloys and resulted in an increased sintering rate and enhanced densification. The corrosion resistance of the various sintered stainless steels was evaluated from the results of potentiodynamic polarization curves and corrosion rate measurements and from the appearance of the corroded surfaces. The results indicated that the corrosion resistance was improved with the addition of more than 2 wt.% Si.     

海水冷却装置20#碳钢管腐蚀破损分析

应用光学显微镜、电子能谱分析、Ｘ－射线衍射分析和电化学方法对渔船海水冷却装置２０＃碳钢管腐蚀破损事故进行分析,结果表明,产生腐蚀损坏的主要原因是由于材料热处理不当,导致晶粒粗化,出现脱碳层,且处基体中氯离子聚集,引起孔蚀所致。     

304不锈钢在人工海水环境中的腐蚀磨损行为研究

目的阐述304不锈钢在人工海水环境中的腐蚀磨损行为及其力-电化学耦合作用下的损伤机理,为海水服役环境中海洋装备的开发和利用提供理论支持。方法利用腐蚀磨损试验仪研究了304不锈钢在人工海水环境中的摩擦学性能和电化学性能及其交互作用下的腐蚀磨损行为,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光共聚焦显微镜等仪器对磨痕表面进行表征与分析。结果在载荷作用下,304不锈钢的腐蚀电位从静态腐蚀的-0.310V变为-0.368V,腐蚀电流密度也增加了约1个数量级。阳极恒电位下,304不锈钢和Al_2O_3陶瓷球摩擦副的摩擦系数比阴极保护下的小。载荷为5N时,304不锈钢的腐蚀磨损率为0.195mm~3/d,其中,腐蚀加速磨损速率占68.7%;载荷为15N时,总磨损速率明显增加,其中,纯磨损率所占比例最大,为60.1%,此时腐蚀加速磨损速率占比为39.1%。结论 304不锈钢的腐蚀磨损行为是"机械去钝化-化学再钝化"的动态过程。腐蚀和磨损过程存在明显的交互作用。在磨损过程中,304不锈钢表面发生马氏体相变,通过电偶腐蚀进一步加强腐蚀作用;同时,腐蚀过程的反应产物使304不锈钢的耐磨性能下降。随着载荷的增加,对总腐蚀磨损速率贡献最大的由腐蚀加速磨损速率逐渐变为纯磨损率,载荷对304不锈钢的机械磨损影响更大。