海水流速对经抛光和钝化表面处理的2205不锈钢点蚀的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky曲线等电化学测试方法研究了2205不锈钢管路材料在流动海水中的耐点蚀性能,并对测试后的试样进行了腐蚀形貌观察。结果表明,抛光状态和钝化状态下,试样表面均出现了明显的点蚀形貌,点蚀电位在0.9～1.2 V之间。在静态环境中材料的耐点蚀性要强于流动海水中;随着流速上升,材料的耐点蚀性并未发生明显变化,但表面钝化膜在流动海水中失去了再钝化能力。2205不锈钢表面钝化膜呈现n型和p型两种半导体特征,说明不锈钢表面钝化膜呈现双层结构,主要由外层Fe的氧化物和内层Cr的氧化物组成。钝化处理后试样的耐点蚀性能有所上升,但钝化膜的半导体性质未发生明显变化。海水冲刷使得不锈钢耐点蚀性能下降,不同表面处理的2205不锈钢在海水冲刷下表面钝化膜特性差异导致不锈钢点蚀敏感性不同。     

2205双相不锈钢在卤水溶液中腐蚀初探

通过动电位极化、电化学阻抗和循环伏安法研究了温度对2205双相不锈钢在卤水中腐蚀行为的影响。结果表明:随着卤水温度的升高,2205双相不锈钢的自腐蚀电位降低,自腐蚀电流密度增大,电荷传递电阻降低,点蚀电位负移,钝化区间变窄,耐点蚀性能下降,腐蚀趋势加剧。     

2205双相不锈钢和304不锈钢在氢氟酸溶液中缝隙腐蚀敏感性比较

采用缝隙腐蚀试样,通过浸泡实验以及循环极化、电化学阻抗、电化学噪声、恒电位测试等电化学方法,研究了2205双相不锈钢(2205DSS)和304不锈钢(304SS)在5%(质量分数)氢氟酸溶液中的缝隙腐蚀行为。结果表明,两种不锈钢在氢氟酸溶液中都发生了缝隙腐蚀,但2205双相不锈钢腐蚀形成的蚀坑较浅,而304不锈钢腐蚀形成的蚀坑较深,且腐蚀面积更大。电化学测试结果表明,2205DSS的临界缝隙腐蚀电位E_(crev)和再钝化电位E_(rp)都高于304SS的,滞后环的面积也更小,钝化膜电阻和缝隙腐蚀发生时的电荷转移电阻也更大。2205DSS的白噪声水平更小,缝隙腐蚀反应更慢。同时,在相同外加电位下,2205DSS的缝隙腐蚀诱导期更长,缝隙腐蚀发生时电流更小,2205DSS的抗缝隙腐蚀能力优于304SS,这主要与两种材料表面所成钝化膜的组成和性能不同有关。     

含氯环境下温度对2205双相不锈钢点蚀行为的影响

采用化学浸泡实验研究了6%FeCl_3+1%HCl混合溶液中温度与浸泡时间对2205双相不锈钢点蚀行为的影响,并分析2205双相不锈钢在含Cl~-环境下点蚀机理。通过高分辨相机与激光共聚焦显微镜及X射线光电子能谱(XPS)观察并分析样品表面形貌及钝化膜成分,采用电化学手段及原子力显微镜分析模拟海水溶液中温度对2205不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:2205双相不锈钢的临界点蚀温度(CPT)在45℃左右,当温度低于45℃时,延长浸泡时间样品表面未出现明显点蚀;温度高于45℃时,随浸泡时间延长点蚀在样品表面随机萌生并长大扩展,55℃时点蚀坑尺寸达到500μm。随着温度的升高,样品钝化区间缩短,点蚀电位显著降低,由30℃时的0.74 V降低到60℃时的0.27 V。XPS结果显示,随温度增加,样品钝化膜稳定性增加,表现为金属稳定氧化物及氢氧化物的含量增加。样品阻抗值的大小随温度的升高不断减小,在30℃时样品阻抗值为5.066×10~5Ω·cm~2,温度升高到60℃阻抗值减小到1.814×10~5Ω·cm~2。随着温度的逐渐升高,2205不锈钢腐蚀速率增大,电化学阻抗值减小,钝化膜的保护能力下降,耐点蚀性能变差。     

南海大气环境下304不锈钢的点蚀特性研究

目的 研究南海大气环境中服役的304不锈钢的点蚀原因与机理。方法 以不同暴露周期的304不锈钢试样为研究对象,采用动电位极化、电化学交流阻抗谱、扫描电镜和Kelvin 探针技术对其进行分析研究。结果 随着暴露时间的延长,304不锈钢表面的点蚀坑数量和深度均逐渐增加,其极化曲线中,钝化区间缩短,点蚀电位负移,阳极极化曲线斜率明显减小,并出现反复再钝化现象,钝化曲线逐渐消失,同时阻抗测试中的膜层电阻越来越小。SEM分析表明,304不锈钢暴露初期出现不连续的点蚀,点蚀坑向纵深发展,暴露后期出现点蚀群,局部有多个点蚀坑连成一片形成溃疡状的腐蚀表面,同时随暴露时间的延长,扫描试样微区的Kelvin表面电位不均匀性逐渐增强。结论 304不锈钢试样的耐蚀能力随暴露时间的增加而不断下降,点蚀现象不断增加。暴露初期,点蚀坑主要向纵深发展;暴露后期,点蚀坑的宽度达到一定程度后,本体溶液向坑内迁移,稀释了坑内溶液的酸度,点蚀坑向纵深和横向同时发展。     

2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀行为

为了研究2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的耐腐蚀性能，利用开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化法、恒电位极化法、Mott-Schottky曲线和扫描电镜等研究了2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀行为。结果表明：2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀形式为点蚀。随着NaHSO₃浓度的增大，2507双相不锈钢的开路电位、自腐蚀电位E_corr和点蚀击穿电位E_b负移，钝化膜电阻R_ct减小，腐蚀电流密度I_corr增大，耐腐蚀性能下降。HSO^-₃与Cl^-的竞争吸附对点蚀具有协同促进作用，HSO^-₃参与钝化膜的钝化过程并形成金属硫酸盐，钝化膜点缺陷密度增大，载流子密度增大，导电性提高，钝化膜屏蔽作用下降。     

2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀钝化行为

通过开路电位、动电位极化曲线、恒电位极化曲线、Mott-Schottky曲线和腐蚀形貌观察等研究了2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀行为和钝化行为。结果表明：2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀形式是点蚀；随着NaClO质量浓度的增大，NaClO水解导致溶液pH值升高，阻碍溶解氧的阴极去极化过程，减缓阳极氧化溶解速率，开路电位和自腐蚀电位增加，腐蚀倾向性降低；而NaClO阻碍钝化膜生成过程，钝化区间减小，载流子密度增大，钝化膜屏蔽性能下降，阻抗半径减小，腐蚀电流密度增大，点蚀孔数量增多，孔径深度增大，耐腐蚀性能下降。     

温度对316L不锈钢耐海水腐蚀性能的影响

运用临界点蚀温度(CPT)、环状阳极极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了不同温度下316L不锈钢的海水腐蚀行为. 结果表明, 晶粒尺寸不同的两种316L不锈钢的CPT基本相同; 随着海水温度升高, 点蚀电位和再钝化电位均呈线性降低, 但是细晶钢的点蚀性能下降更大, 85℃时粗晶钢比细晶钢的点蚀电位约高60 mV. 与粗晶钢相比, 细晶钢在65℃下形成的钝化膜微缺陷更多, 且点蚀诱导时间较短.     

天然海水中微生物膜对316L不锈钢腐蚀行为研究

采用电化学技术包括开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化、循环极化、表面表征技术、包括扫描电镜和能谱分析研究了316L不锈钢在天然海水中微生物膜影响的初期腐蚀行为。研究表明,海洋微生物在不锈钢表面发生附着形成生物膜。在天然海水中不锈钢的开路电位正移约450mV,而在灭菌海水中不锈钢的开路电位基本保持不变。电化学阻抗和极化实验结果指出,海洋微生物膜使不锈钢阻抗增加,点蚀电位升高,生物膜抑制了不锈钢的腐蚀发生。这种抑制作用经历了一个先变大后减小的过程。天然海水中,海洋生物膜的附着和其代谢产物作用使不锈钢的耐蚀性能得到提高,这一耐蚀性能的提高与生物膜影响的阳极抑制作用有关。     

316L奥氏体不锈钢在不同电位下的点蚀和再钝化行为研究

目的研究外加电位对316L奥氏体不锈钢点蚀和再钝化行为的影响。方法采用循环极化、恒电位极化,电化学阻抗谱(EIS)等多种电化学测试方法,研究了系列电位与混合电位对316L奥氏体不锈钢点蚀敏感性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)观察分析钝化膜点蚀形貌和元素含量。结果在60℃的饱和CO_2的10 g/L NaCl溶液中,316L奥氏体不锈钢的钝化区间为-0.394～0.168 V,但电位在-0.100～0.168V之间,即亚稳态点蚀区时,电流出现一定的波动。在钝化区极化时,316L奥氏体不锈钢的稳态电流密度非常低,随外加电位的升高而略有增加,极化后试样表面无点蚀;在亚稳态点蚀区,极化的电流密度较高,极化后,试样表面出现明显的点蚀坑;混合区极化时,电位从0.1 V转换到-0.1 V时,电流密度急剧下降,并稳定在一个较低的电流值。XPS结果表明,在钝化区电位极化后,Cr、Mo元素含量有所升高,而Fe元素发生了选择性溶解。结论 Cr、Mo元素是耐蚀性元素,其氧化物或氢氧化物的存在可促进钝化膜的局部修复,因此电位转换到低电位后,试样表面发生再钝化现象,钝化膜的稳定性增强,材料的耐蚀能力提高。     

Corrosion behavior of Cu–Al–Be shape memory alloys with different compositions and microstructures

The corrosion behavior of Cu–Al–Be shape memory alloys with different microstructures and Be content in a 3.5% NaCl solution was studied by weight loss, cyclic anodic polarization and chronoamperometric measurements. The beryllium has a beneficial effect in β alloys. A pitting potential of −100 mV/SCE was found by anodic polarization tests for all the studied alloys, corresponding to the formation of pits produced by severe dealuminization. Samples with precipitates were more susceptible to pit formation. The corrosion behavior is strongly affected by the alloy microstructural conditions, and the β samples present higher pitting resistance and repassivation ability.     

温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mo1不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mo1不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.     

温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mol不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mol不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.     

Effect of Vacuum Pressure on the Initiation and Propagation of Pitting Corrosion of 2205 Duplex Stainless Steel in Concentrated Seawater

Pitting initiation and stable propagation behaviors of 2205 duplex stainless steel were investigated in the hot concentrated seawater under vacuum pressures by potentiostatic polarization. Both applied potentials and vacuum pressures greatly influence the pitting corrosion. Higher potentials lead to much faster stable pitting initiation and growth rates in both static (101.3 kPa) and dynamic (28.4 kPa) solutions. The pressure reduction can also accelerate the pitting initiation rate. However, the boiling of solution can influence the pitting propagation mechanism. The dynamic actions of boiling bubbles are unfavorable to the pit propagation and result in the formation of relatively smooth pit bottom without secondary pits.     

核电厂水池覆面用不锈钢钢板在硼酸水溶液中的点蚀行为

采用电化学方法研究了温度、Cl~-以及SO_4~(2-)含量对不锈钢板S30403、S32101和S32205在硼酸溶液中点蚀行为的影响。结果表明:3种材料的点蚀电位(Eb)和再钝化电位(Er)均随Cl~-含量的升高而降低,S32205不锈钢的点蚀电位和再钝化电位普遍高于S32101和S30403不锈钢的;存在临界温度(约60℃),当温度高于临界温度,S32205不锈钢的点蚀电位大幅降低,再钝化电位的临界温度介于40~60℃;SO_4~(2-)含量对3种材料点蚀电位和再钝化电位的影响不明显。S32205不锈钢的耐点蚀性能优于S32101和S30403不锈钢的,而S32101和S30403不锈钢的耐点蚀性能相当。     

Corrosion behaviour of duplex stainless steels sintered in nitrogen

Duplex stainless steels obtained through powder metallurgy (PM) technology from austenitic AISI 316L and ferritic AISI 430L powders were mixed on different amounts to obtain biphasic structures with austenite/ferrite ratio of 50/50, 65/35 and 85/15. Prepared mixes of powders have been compacted at 750 MPa and sintered in N₂-H₂ (95% and 5%) at 1250 °C for 1 h. Corrosion behaviour, using electrochemical techniques such as anodic polarization measurement, cyclic anodic polarization scan and electrochemical potentio-kinetic reactivation test and double loop electrochemical potentio-kinetic reactivation double loop test were evaluated. For duplex stainless steels, when austenite/ferrite ratio increases the corrosion potential shifts to more noble potential and passive current density decreases. The beneficial effect of annealing solution heat treatment on corrosion behaviour was established and was compared with corrosion behaviour of vacuum sintered duplex stainless steels. The results were correlated with the microstructural features.     

衣康酸介质中Cl^—和NO3^—对不锈钢点蚀电位的影响

利用动电位法测定３１６Ｌ奥氏体不锈钢和Ｒ１双相不锈钢在Ｃ５Ｈ６Ｏ４－Ｃｌ＾－－ＮＯ３＾－水溶液体系中的阳极极化曲线和点蚀电位,探讨了衣康酸（Ｃ５Ｈ６Ｏ４）介质中Ｃｌ＾－和ＮＯ３＾－对点蚀的影响。结果表明：（１）Ｃｌ＾－浓度［Ｃｌ＾－］的提高导致不锈钢点蚀电位Ｅｂ降低,其关系为Ｅｂ＝ａ－ｂｌｇ［Ｃｌ＾－］。同样条件下,Ｒ１不锈钢的点蚀电位比３１６Ｌ不锈钢高３００￣４００ｍＶ;（２）在含Ｃｌ＾－的衣康     

拉应力对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

目的探究分别在40℃和60℃下,拉应力与2205双相钢耐点蚀性能的关系。方法分析2205双相不锈钢在施加0、140、540 MPa三种拉应力的条件下,于临界点蚀温度以下(40℃)和临界点蚀温度附近(60℃)的3.5%Na Cl溶液中的动电位极化行为,并对比了不同拉应力对2205双相钢阻抗特性的影响。结果动电位极化曲线表明,140 MPa下点蚀电位稳定,40、60℃下击破电位分别为0.7、0.8 V;540 MPa拉应力使双相钢点蚀电位从无应力时的0.9 V下降至0.3 V。阻抗分析表明,40℃时所有样品均为单一阻抗特征,且阻抗值较大,应力会降低阻抗值。在60℃、开路电位条件下,0、140 MPa拉应力时具有较高阻抗,540 MPa拉应力时为具有点蚀萌生的阻抗弧;在60℃、600 m V偏压条件下,0、540 MPa拉应力时呈现点蚀阻抗特征,而140 MPa时阻抗仍较高。阻抗谱等效电路拟合结果结合不锈钢表面微观形貌表明,在40℃溶液中,OCP及600 m V偏压下试样表面均没有发生点蚀,应力对钝化膜电阻Rp没有明显影响,阻抗值为30 000Ω·cm2左右。温度升高至60℃后,钝化膜阻值明显降低;开路电位、540 MPa应力条件下不锈钢发生点蚀,阻抗值由0 MPa下的20 000Ω·cm2左右降到10 000Ω·cm2左右;在600m V偏压下,0、540 MPa拉应力时均发生点蚀,而140 MPa时均未发现点蚀。结论在40℃和60℃,140MPa拉应力可以抑制2205双相钢的点蚀,540 MPa拉应力则加速点蚀的发生。     

热处理工艺对2205双相不锈钢耐蚀性能的影响

对2205双相不锈钢采用不同温度进行热处理,然后用光学显微镜和电子扫描电镜观察其在0.33mol/L FeCl3+0.05 mol/L HCl溶液中腐蚀后的形貌;测试其显微硬度的变化、在沸腾的65%的硝酸溶液中浸蚀24 h的腐蚀速率和在25℃的3.5%NaCl溶液中的点蚀电位。研究表明:2205双相不锈钢在750~900℃保温4h有σ相析出,材料的显微硬度增大。同时随着热处理温度的升高,2205双相不锈钢的点蚀电位降低,腐蚀速率增大。