晶化行为对Fe基块体非晶合金腐蚀性能的影响

采用电化学极化曲线和交流阻抗技术研究了Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶及其非晶/纳米晶合金在1.5 molHCl溶液中的腐蚀行为。利用XRD、DSC和SEM对非晶及其非晶/纳米晶合金的相组成、晶化过程及腐蚀形貌进行了分析。结果表明,Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金具有最佳的耐蚀性,虽然部分晶化的该非晶合金抗腐蚀性有所降低并具有差异性,但是自腐蚀电流密度以及钝化膜电阻依然与其非晶试样的数据在同一个数量级,说明其抗腐蚀性能下降并不十分明显。     

铁基非晶合金涂层在氯化钠溶液中的腐蚀行为研究

利用新型超音速火焰喷涂(AC-HVAF)技术,在304不锈钢基体上制备了Fe49.7Cr18Mn1.9Mo7.4W1.6B15.2C3.8Si2.4Fe非晶合金涂层。利用X射线衍射仪、场发射环境扫描电镜、显微维氏硬度仪、动态极化曲线、电化学阻抗谱研究了非晶合金涂层的结构、硬度、耐腐蚀性能以及电极反应动力学过程。通过与304不锈钢的对比,研究了Fe基非晶合金在中性介质下的腐蚀行为。结果表明,该Fe基非晶合金涂层具有较高的非晶含量,较均匀的组织,较高的硬度和在氯化钠溶液中较高的耐腐蚀性能。     

Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金在NaOH溶液中的腐蚀行为

利用极化曲线方法、电化学阻抗技术和扫描电子显微镜研究了非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在NaOH溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试表明，非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在NaOH溶液中具有很好的耐蚀性能，阴极过程由电化学反应所控制，而阳极过程表现出钝化特征，在所研究的浓度范围内，钝化电流密度非常低，为1μA／cm^2～2μA／cm^2。电化学阻抗测试表明，电荷转移电阻随浓度的增大而增大，而后又有所降低。在阴极极化、开路电位和钝化电位下，非晶合金的Nyquist图由单容抗弧构成，具有很高的电荷转移电阻，表现出优良的耐蚀性。SEM和EDAX表明非晶合金在NaOH溶液中腐蚀轻微，各合金元素的溶解程度不同，腐蚀后表面出现了少量的氧元素。     

涂层与块体致密度差值对铁基非晶合金耐蚀性的影响

制备Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金与非晶合金涂层,通过化学腐蚀浸泡法分析两者腐蚀前后的相对表面功函数,从而研究两者致密度差值对耐蚀性的影响。采用动电位极化曲线结合交流阻抗测试分析涂层与块体在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀特性,进一步得到孔隙在腐蚀过程中的作用。结果表明:块体非晶的自腐蚀电位高于涂层的,其电流值比涂层的小一个数量级,其拟合电路为R(QR)型;由于孔隙及表面钝化膜等影响因素的存在,涂层的拟合电路为(R(Q(R(QR)))型。通过电子探针实验得出涂层与块体存在9.25%的孔隙率差值,导致了50 me V的功函数差值。孔隙尺寸越大、数量越多则合金耐蚀性越差。腐蚀前后块体非晶合金的功函数值都比涂层的高,且表现出更强的耐蚀性。     

铁基非晶及纳米晶合金在NaOH溶液中的耐蚀性比较

冶炼制备了纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1和非晶带材Fe78Si13B9。在电化学工作站上测试了两种合金在不同浓度的NaOH碱溶液里的极化曲线。随着NaOH溶液浓度的不同,非晶Fe78Si13B9和纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金极化曲线具有相似的变化规律,且纳米晶合金比非晶合金的腐蚀电位要高,耐腐蚀性要好。     

Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学极化曲线和电化学阻抗(EIS)测试方法研究Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在0.5,1,2以及4 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,并比较了1 mol/L HCl溶液中非晶合金和不锈钢的腐蚀行为.极化曲线测试结果表明,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在各种浓度的HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征.随着HCl溶液浓度的增大,其耐蚀性能逐渐下降.在1 mol/L HCl溶液中,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级.EIS结果显示,在开路电位下,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2非晶合金和不锈钢的Nyquist图均由单一的容抗弧构成,但非晶合金的电化学转移电阻Rt比不锈钢的大2个数量级,这一结果与极化曲线结果一致,说明非晶合金在HCl溶液中的耐蚀性能优于不锈钢.     

FeCo基大块非晶合金盐雾与电化学腐蚀研究

通过电化学测试方法与中性盐雾腐蚀实验研究Fe24 xCo24-xCr15Mo14C15B6Y2 (X=0, 2, 4, 6, 17)块体非晶合金的耐蚀性。合金在1 mol/L HCl中出现了宽的钝化区,其EIS图谱均由单一容抗弧组成,显示出良好耐蚀性;结合极化曲线与交流阻抗结果分析可得合金耐蚀性随着Co含量的增加先增大后减小,当Co含量为20%时合金耐蚀性最好。利用能谱分析(EDS)与原子力显微镜(AFM)对合金的中性盐雾腐蚀结果进行分析,可知它们的腐蚀产物主要由铁和钴的氧化物以及它们的氯化物组成。同时FeCo基大块非晶合金腐蚀程度随着Co含量的变化而变化,其盐雾腐蚀耐蚀性规律与电化学腐蚀耐蚀性规律一致。     

铁基非晶涂层在NaCl和H_2SO_4溶液中的钝化行为

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法制备了一种Fe Cr Mo Mn WBCSi非晶态合金涂层,测试并分析了非晶涂层组织、钝化膜成分及涂层在不同浓度Na Cl和H2SO4介质中的钝化行为,并与304不锈钢和ND钢进行对比.结果表明,非晶涂层由于钝化膜中高含量的Cr,Mo及W的氧化物,钝化区间宽,抗钝化膜破裂能力强,孔隙的存在降低其均匀腐蚀抗力.304不锈钢钝化膜破裂电位较低且与Na Cl溶液浓度密切相关.304不锈钢和ND钢只有在浓H2SO4溶液中具有较稳定的钝化特征,非晶结构有助于涂层在稀H2SO4溶液中形成更加稳定的钝化膜,厚度较小的涂层(200μm)具有较高的非晶相含量,形成的钝化膜较厚,耐蚀性更加优异.     

pH值对块体非晶Pr60Fe30Al10在NaCl溶液中的腐蚀行为影响

利用电化学极化曲线和阻抗图谱（EIS）技术研究了Pr60Fe30Al10块体非晶及其晶化后合金在不同pH值的3．5％（质量分数，下同）NaCl溶液中的腐蚀行为。结果发现，随着pH值的增大2种合金的耐蚀性都增强。即在开路电位Ecorr下，腐蚀电流icorr减小，Ecorr向贵金属方向变化，极化电阻Rp及相应的阻抗图谱等效电阻R＇p增大；当pH值一定时，非晶合金和晶化后台金相比，非晶合金的阳极极化曲线出现了宽的钝化区，EIS Nyquist图谱呈现出更大的容抗弧幅值，从而表现出强的耐蚀性。由极化曲线和交流阻抗技术所得到的极化电阻及腐蚀电流具有很好的一致性。     

非晶合金Mg_(65)Y_(10)Cu_(25)在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学极化曲线方法、交流阻抗 (EIS)技术和扫描电子显微镜 (SEM )研究了Mg65Y10 Cu2 5非晶及相应的晶化合金在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试结果表明 ,非晶合金Mg65Y10 Cu2 5在NaCl溶液中为活性溶解 ,腐蚀反应由阴极反应和阳极反应共同控制。EIS测试表明 ,随着浸泡时间延长 ,非晶合金耐蚀性下降 ,EIS由 3个时间常数变为 2个时间常数。SEM测试表明 ,非晶合金经过 2 4h浸泡后 ,表面发生了极为不均匀的腐蚀 ;EDAX能谱表明 ,非晶合金经过浸泡后 ,表面成分发生了较大变化 ,含镁量减少 ,表面出现了浓度分布不均匀的氧元素。晶化后Mg65Y10 Cu2 5合金的耐蚀性略有提高。探讨了非晶合金在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀机理     

Properties of Fe-based Amorphous Alloy Coatings with Al2O3-13% TiO2 Deposited by Plasma Spraying

采用大气等离子喷涂技术成功在Fe普碳钢基材上制备了含有不同质量分数Al2O3-13%Ti O2颗粒的Fe基非晶复合涂层,其中Fe基非晶相成分为Fe71Cr5B4Si4Ni3Mo3W10(wt%),并对涂层的微观结构、显微硬度和耐蚀性能进行了研究。在Fe基非晶相与Al2O3-13%Ti O2陶瓷相界面观察到Fe、Ti、W、Al和O元素的互扩散现象,这种微区冶金结合减少了由于第二相的加入导致的涂层孔隙并增加了相间的结合强度。当加入的Al2O3-13%Ti O2质量分数≥16 wt%时,涂层的显微硬度升高≥20%;复合非晶涂层在10 wt%Na OH溶液中的耐腐蚀性能高于1Cr18Ni9Ti不锈钢。     

不同状态FeCr8P13B5和FeCr8P13C7合金的耐蚀性能

本文以电化学方法(动电位极化曲线测量)和全浸法考察了不同状态(无定形态、无定形合金退火态以及晶态)FeCr8P13B5和FeCr8P13C7合金在氯离子介质中的耐蚀性能,结果表明(1)无定形FeCr8 P13 B5和FeCr8P13C7合金都具有优异的耐蚀性能。它们的动电位极化曲线十分相似,当极代电压为+1.5伏(SCE)以下时。试样不出现破裂电位Eb,钝态电流维持在10微安/厘米~2以下;这两种无定形耐蚀合金在30℃的0.5N-2.5NHCl、40和60℃的10％,FeCl_3、6H_2O、60℃的3.5％NaCl以及30℃的1MH_2SO_4+0.5MNaCl中全浸168小时其腐蚀速率为10~(-3)-10~(-4)毫米/年。(2)无定形FeCr8P1385和FeCr8P13C7合金经500℃1小时真空退火(晶化)处理后,后者的耐蚀性能急剧恶化,而前者仍保持无定形状态的优异耐腐蚀性能。电化学测量与全浸试验所得的结果是一致的。     

Fe70Cr10P13C7合金激光非晶化研究

Fe70Cr10P13C7是一种可形成非晶态的合金,它除具有比一般结构钢高得多的断裂强度外,还具有特别突出的耐腐蚀性能。用2～5kw连续波CO2激光在40Cr钢基体上首先获得晶态的Fe70Cr10P13C7宽带熔覆层,而后获得多道搭接的厚约0.2mm的非晶层。该非晶层动电位极化曲线表明,非晶态Fe70Cr10P13C7的耐腐蚀性高于1Cr18Ni9Ti不锈钢和加Cr的Ni-Nb非晶合金。     

Electrochemical and SEM studies of a new implant bioalloy in physiological electrolytes

A new implant Ti–7Al–3V–2Mo–2Fe alloy was elaborated and its behaviour in Ringer–Brown and Ringer solutions (of different pH values) was studied using cyclic potentiodynamic and linear polarisation, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning electron microscopy (SEM) with its link energy dispersive X‐ray system (EDX). Cyclic potentiodynamic polarisation curves revealed that the Ti–7Al–3V–2Mo–2Fe alloy is self‐passivated in Ringer solutions. Pitting corrosion appeared in alkaline Ringer solution but at very electropositive values of the breakdown and pitting protection potentials and it is not possible to develop local corrosion on this alloy, even in extreme functional conditions. EIS spectra at open circuit potential exhibited two phase angles characterising a resistant passive film and some charge transfer reactions. SEM–EDX analysis shows the presence of some aggregates containing complex compounds of calcium, magnesium, phosphor, silicon deposited on the alloy surface.     

非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为

利用电化学极化曲线方法和电化学阻抗（EIS）技术研究了非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。极化曲线测试结果表明，非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中具有很好的耐蚀性能，阳极过程表现出钝化特征，当极化电位很高时，非晶合金出现了点腐蚀。电化学交流阻抗测试表明，在阴极极化，开路电位和钝化电位下，非晶合金的Nyquist图由单容抗构成，具有很高的电荷转移电阻，表现出优良的耐蚀性，在点蚀电位附近和点蚀电位区EIS分别有两个时间常数和三个时间常数，非晶合金在3.5%NaCl溶液中浸泡12h后，耐蚀性能有所下降。     

Laser Surface Remelting of Fe-based Alloy Coating Deposited by APS

The Fe-based amorphous alloy coatings with different porosities were deposited on Q235 steel substrates by means of atmospheric plasma spraying(APS).The as-sprayed coatings were remelted by the facility of a Nd:YAG laser to further enhance their compactness and bonding strength via orthogonal experiment design.The effects of laser remelting on the microstructure,phase compositions and mechanical properties of the as-sprayed coatings were investigated by optical microscopy,scanning electron microscope,X-ray diffraction and Vickers microhardness tester.The corrosion performance of the coatings was evaluated by both potential dynamic measurements(PDM)and electrochemical impedance spectroscopy(EIS)in a 10%NaOH solution.The results indicate that laser power of 700 W,scanning velocity of 4 mm/s,beam size of 3 mm and porosity of 1.19%are the optimized remelting process parameters.The laser-remelted coatings exhibite more homogenous structure as strong metallurgical bonding to substrates.The amorphous phases in the as-sprayed coatings crystallize toα-Fe,Fe2Si,Fe3.5B,and Fe2W phases for the high temperature and rapid solidification in the remelting process.The microhardness values of as-sprayed are in the range of 700-800 HV0.1,while the microhardness values of the remelted coatings are enhanced slightly to 750-850 HV0.1.Both PDM and EIS analysis results show that the remelted coatings exhibite relatively excellent corrosion resistance compared with the stainless steel 1Cr18Ni9Ti,however the corrosion resistance of the remelted coatings is inferior to the as-sprayed amorphous coatings.     

氯和氢对新型超高强度Cr12Ni4Mo2Co14钢在酸性环境中电化学腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学阻抗和Mott-Schottky等电化学试验研究了酸性环境中Cl~-和氢对一种新型超高强度Cr12Ni4Mo2Co14钢电化学腐蚀行为的影响。结果表明:Cl-和氢均对Cr12Ni4Mo2Co14钢的阳极钝化区产生影响,随着Cl~-含量和氢含量的增加,点蚀电位负向移动,钝化区间缩短;Cl-通过占据氧空位促进钝化膜中形成Schottky空位对,而金属离子空位聚集会引起钝化膜的破坏;与未充氢Cr12Ni4Mo2Co14钢相比,充氢Cr12Ni4Mo2Co14钢中的施主和受主密度均有所提高,导致阳离子空位浓度提高,局部阳离子空位的聚集可诱导钝化膜的击穿。