外加电位对316L不锈钢在硼酸溶液中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸 (SSRT) 实验,结合不同扫描速率下的动电位极化曲线,对316L不锈钢在动电位极化曲线不同区下的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性以及腐蚀机理进行了研究。通过断口的SEM形貌进一步分析了316L不锈钢在硼酸溶液中的应力腐蚀开裂机理。结果表明,在近中性硼酸溶液环境下,外加电位对应力腐蚀开裂敏感性具有一定影响;当外加电位处于钝化区和过钝化区时,其SCC机制是由阳极溶解控制,且随着电位的升高其SCC敏感性增大;外加电位为-600 mV时,开裂机制为氢致开裂,此时316L不锈钢有最大SCC敏感性。     

316L和HR-2不锈钢在盐酸液膜环境中的钝化与点蚀

基于自行设计组装的盐酸液膜腐蚀模拟装置,采用腐蚀挂片、电阻探针、Tafel极化、电化学阻抗等方法,研究了316L和HR-2不锈钢在浓度分别为1、0.5和0.1 mol/L,温度分别为90、70和60℃的盐酸蒸汽环境中的钝化和点蚀行为,并利用金相显微镜、XRD对腐蚀试样和腐蚀产物进行了分析。结果表明:两种不锈钢的腐蚀速率随时间先加快后减慢最后趋于稳定,316L不锈钢的腐蚀速率相对较高;两种不锈钢均能形成稳定钝化区,且维钝电流密度相差不大,HR-2孔蚀电位的钝化区间总体都比316L不锈钢高,说明HR-2不锈钢更耐腐蚀;另外,两种不锈钢表面腐蚀产物成分基本相同,316L不锈钢表面的腐蚀产物更多更密集,这是由于O的吸附被C1-所取代,钢体表面上的钝化膜难以形成或破坏,并且更可能导致不锈钢点蚀。     

316L 不锈钢在高 pH 碱性硫化物环境中的应力腐蚀行为

目的研究316L不锈钢在碱性硫化物溶液中的应力腐蚀行为,为其在碱性环境中的适用性提供参考依据。方法采用动电位极化曲线、电化学阻抗(EIS)测量技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)、U形弯试样浸泡试验以及SEM腐蚀形貌分析方法。结果 316L不锈钢试样在碱性硫化物溶液中具有较低的应力腐蚀(SCC)敏感性,腐蚀机理主要为阳极溶解型,且SCC敏感性随着p H升高而降低。结论316L不锈钢试样在碱性Na Cl/Na2S溶液中虽然表现出应力腐蚀特征,但敏感性较低,适用于该实验模拟的碱性溶液中。     

H2S对316L不锈钢含Cl-环境下点蚀行为的影响

通过腐蚀模拟试验和电化学测试,研究了H2S分压对316L不锈钢在含Cl-条件下的点蚀行为。模拟试验结果表明,随H2S分压的升高,316L不锈钢试样表面钝化膜局部出现破损,点蚀电位及钝化膜电阻均明显下降,点蚀敏感性提高。H2S分压增至100kPa时,样品表面可以观察到明显点蚀形核,与无H2S条件相比,膜电阻显著减小,难以维持良好的钝化状态。     

氯离子对316L不锈钢在连多硫酸中应力腐蚀的影响

用恒变形U形弯曲试样应力腐蚀试验研究了长期服役在650～720℃下的316L奥氏体不锈钢室温下在0．38mol／L连多硫酸溶液及0．38mol／L连多硫酸 0．5mg/L NaCl溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为。采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对裂纹形态、断口形貌进行观察和分析。结果表明，该钢在0．38mol／L连多硫酸溶液中没有发生应力腐蚀破裂现象，而在0．38mol／L连多硫酸 0．5mg／L NaCl溶液中发生了应力腐蚀破裂，裂纹扩展为混合型，氯离子对钢表面钝化膜的破坏是诱发应力腐蚀破裂的主要原因之一。     

不锈钢应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的应力随电位变化的一致性

奥氏体不锈钢在沸腾MgCl2溶液中将形成纯化膜，拉伸试验样成膜之前的流变应力和成膜后屈服应力之差就是作用在整个试验上的平均膜致应力，用304不锈钢（1Cr18Ni9)测量了在不同电位下的沸腾MgCl2溶液中形成钝化膜所产生的膜致内应力，与此同时，用慢应变速率拉伸法测量了不同恒电位下的应力腐蚀敏感性，结果表明，如电位V≤－550mVsCE，则印化膜产生压应力，且不发生应力腐蚀，当电位V≥-500mVSCE后，钝化膜产生拉应力，应力增大，应力腐蚀敏感性也随膜致拉和升高而增大，因此，304不锈钢在沸腾MgCl2溶液中应力腐蚀敏感性随外电位的变化和腐蚀钝化膜引起的内应力随外电位的变化完全一致。     

不锈钢盐酸露点腐蚀行为的原位研究

利用一种新型的露点腐蚀模拟装置结合原位的电化学阻抗谱,电化学噪声等测试手段评价了304和316L两种不锈钢的盐酸露点腐蚀行为.结果表明,316L不锈钢表现出更优异的耐盐酸露点腐蚀性能,主要原因可归结为两点:一是316L不锈钢钝化膜中含有较高的Cr/(Cr+Fe) 比以及较低含量的Fe;二是316L不锈钢钝化膜中含有能改善抗点蚀性能的Mo.     

2205和316L不锈钢在氢氟酸中的电化学腐蚀行为

通过动电位极化和电化学阻抗方法考察了2205双相不锈钢和316L不锈钢在5%(体积分数)HF溶液中的电化学行为,借助Mott-Schokkty曲线分析了两种不锈钢表面钝化膜的半导体特性。结果表明：两种不锈钢在氢氟酸溶液中都能发生钝化,且2205双相不锈钢的钝化区间范围更宽,维钝电流密度更低。2205双相不锈钢表面钝化膜表现出更高的钝化膜电阻和电荷转移电阻,其抗氢氟酸腐蚀性能优于316L不锈钢,这主要与2205双相不锈钢中的Mo和Cr含量高、表面钝化膜缺陷少、钝化膜易修复等因素有关。     

2205和316L不锈钢在氢氟酸中的电化学腐蚀行为北大核心CSCD

通过动电位极化和电化学阻抗方法考察了2205双相不锈钢和316L不锈钢在5%(体积分数)HF溶液中的电化学行为,借助Mott-Schokkty曲线分析了两种不锈钢表面钝化膜的半导体特性。结果表明:两种不锈钢在氢氟酸溶液中都能发生钝化,且2205双相不锈钢的钝化区间范围更宽,维钝电流密度更低。2205双相不锈钢表面钝化膜表现出更高的钝化膜电阻和电荷转移电阻,其抗氢氟酸腐蚀性能优于316L不锈钢,这主要与2205双相不锈钢中的Mo和Cr含量高、表面钝化膜缺陷少、钝化膜易修复等因素有关。     

不锈钢在含SO2-4稀HCl中的电化学腐蚀行为

应用电化学测量技术研究了1Cr18Ni9Ti和316L在含硫 酸盐(SO2-4)的稀HCl介质中的腐蚀行为。极化曲线测量结果表明，SO2-4 能显著抑制1Cr18Ni9Ti的点蚀，而对316L的腐蚀有加速作用并降低其钝化性能。电化学阻抗 谱测量结果表明，不锈钢表面钝化膜的保护性随着温度升高而降低。     

445J2铁素体不锈钢的耐蚀性分析

采用组织分析、拉伸试验、盐雾腐蚀试验、电化学及应力腐蚀等试验方法,研究了高耐蚀超纯铁素体不锈钢445J2和奥氏体不锈钢316L的组织及耐蚀性能。研究表明,445J2不锈钢加工硬化倾向小,深拉伸成型性好;比316L密度低,导热性能好,热膨胀系数小,不易产生热变形,耐盐雾腐蚀性能、耐点蚀性能比316L更优异,不具有晶间腐蚀敏感性和应力腐蚀倾向,可替代316L奥氏体不锈钢用于耐蚀性要求较高的水系统、建筑屋面、幕墙等众多领域。     

表面电镀钯膜的316L不锈钢在高温稀硫酸/硫酸盐溶液中的耐蚀性

采用电化学极化与电化学阻抗谱及浸泡试验等方法,研究了316L不锈钢表面电镀钯膜在94℃的10%H2SO4+250g/L Na2SO4+16g/L ZnSO4溶液中的耐蚀性能。结果表明,电镀钯使不锈钢的腐蚀电位大幅提高700mV,促进了不锈钢表面的钝化,使其耐蚀性能得到明显提高。当体系中加入一定浓度的氯离子(100~1 000mg·L)后,镀钯试样的自腐蚀电位仍然处于316L不锈钢的钝化电位区间,阻抗值明显下降,其腐蚀速率比不锈钢试样的腐蚀速率显著下降,表明含氯条件下表面镀钯仍可明显提高不锈钢的耐蚀性能。     

Cl~-浓度对316L不锈钢在碱性NaCl/Na_2S溶液中SCC行为的影响

采用动电位极化曲线、EIS、SSRT和U形弯试样浸泡实验研究了Cl~-浓度对316L不锈钢在碱性Na Cl/Na2S溶液中SCC行为的影响。结果表明,316L不锈钢在碱性Na Cl/Na2S环境中表现出一定的应力腐蚀敏感性,Cl~-与S2-对316L不锈钢腐蚀过程存在竞争作用,导致电化学阻抗出现极值。随着Cl~-浓度增大,氢致韧性作用能够在一定程度上增大316L不锈钢的延伸率,降低塑性损失,但对其断裂应力影响不大。     

超声冲击处理对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂的影响

采用U型弯曲试样和双梁试样,研究了超声冲击处理(UIT)对304L/ER316L不锈钢焊接件在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀破裂(SCC)行为的影响。结果表明：UIT在焊接件表面形成一层厚度约为1 mm的压应力变形层,UIT对SCC的影响与试样类型有关;高度变形的U型弯曲试样中母材(BM)区和UIT前后焊接件出现SCC裂纹的时间差别不大,即在此应力应变状态下UIT未显著提高焊接件的SCC抗力;在接近和超过屈服强度的应力水平下,两组双梁试样均显示出同样的SCC敏感性排序,即304L/ER316L>304L-BM>304L/ER316L-UIT,表明UIT显著提高了这两种应力下焊接件的SCC抗力;试样裂纹扩展方式均为沿晶+穿晶混合型,焊接件中SCC敏感性排序为焊缝区<母材区<热影响区。     

温度对钛合金应力腐蚀行为的影响

通过在实验室控制海水温度模拟不同海域和季节海水环境。采用恒位移应力腐蚀实验和慢应变速率拉伸实验(SSRT)考察温度对Ti80钛合金应力腐蚀敏感性的影响规律,结合电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线以及三维视频显微镜和扫描电镜(SEM)分析温度对钛合金的影响机制。结果表明：在常压,5～35℃范围内,随着温度的降低,钛合金样品的应力腐蚀开裂敏感性指数逐渐增大,临界强度因子K1SCC值逐渐减小,应力腐蚀倾向增加。低温海水环境下样品断口局部甚至出现河流花样特征和撕裂岭准解理特征。这是因为低温海水环境中钛合金样品裂纹尖端钝化膜电阻较小、缺陷较多、位错容易堆积从而导致钝化膜局部应力集中,膜致应力增大,与外加应力协同作用下,裂纹成核和扩展加快,导致钝化膜难以修复,应力腐蚀速率加快。     

7050铝合金应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的膜致应力随电位变化的一致性（英文）

用流变应力差值法测量了不同极化电位下7050铝合金在3.5%NaCl水溶液(pH=10)腐蚀过程中表面钝化膜形成的拉应力,并用慢应变速率拉伸法测量了不同极化电位下的应力腐蚀敏感性。结果表明:7050铝合金在溶液中自然腐蚀时,表面钝化膜会产生一定的拉应力;阳极极化使表层拉应力明显上升,且随着电位升高应力增大;阴极极化时,当电位E≥-1100 mV时表层拉应力随着电位的升高而降低,当电位E≤–1100 mV时拉应力随着电位升高而升高。应力腐蚀敏感性随外加电位变化规律和钝化膜引起的附加拉应力变化完全一致。     

Cl–对冷变形316L奥氏体不锈钢在H2S环境下应力腐蚀的影响

目的研究H2S环境下不同Cl^-浓度对冷变形316L奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响,探究Cl^-造成影响的原因,为不锈钢安全服役提供理论数据。方法采用力学方法研究了冷变形316L奥氏体不锈钢的力学行为,通过计算延伸率损失表征材料的应力腐蚀敏感性,通过电化学手段表征了点蚀电位。最后为了研究点蚀与基体中氢含量的关系,进行了扩散氢含量的测试,通过测量试样的扩散氢含量,进一步理解应力腐蚀行为。结果随着Cl^-浓度的增加,316L奥氏体不锈钢的延伸率损失逐渐增大,应力腐蚀敏感性增强。断口形貌从杯状的等轴韧窝转变为解理型脆性断裂。动电位极化测试表明,Cl^-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低,直至–0.0228V,试样更容易发生点蚀。扩散氢含量的测量进一步显示了点蚀坑的存在促进了氢进入到金属内部。结论 Cl^-对316L奥氏体不锈钢在H2S环境中的应力腐蚀行为有重要影响,随着Cl^-浓度的增加,应力腐蚀敏感性增强,结合点蚀电位的测量结果,可能是由于Cl^-破坏金属表面的钝化膜,产生点蚀坑,裂纹形核并扩展,同时点蚀坑还促进了氢进入金属内部,应力腐蚀敏感性增强。     

B30铜镍合金和316L不锈钢在热泵系统中的耐腐蚀性能

采用动电位极化扫描、电化学阻抗谱等方法研究在地下咸水不同电导率、p H值和流速条件下,B30铜镍合金和316L不锈钢的腐蚀行为。结果表明:随着地下咸水电导率的增加,B30铜镍合金自腐蚀电流密度迅速增加,点蚀敏感性增大,而316L不锈钢自腐蚀电流密度的增加较缓慢,耐蚀性明显优于B30铜镍合金。在酸性溶液中,B30铜镍合金发生均匀腐蚀。随着p H值的增大,B30铜镍合金点蚀倾向增大,316L不锈钢点蚀倾向减小。流速为1 m/s的冲刷腐蚀条件可以破坏B30铜镍合金钝化膜的形成,而不影响316L不锈钢钝化膜的稳定性。这为热泵系统如何选择金属材料提供了参考。     

321和304不锈钢在含硫污水中的应力腐蚀开裂行为研究

采用C型环暴露实验、应力环暴露实验及慢应变速率拉伸(SSRT)实验对321和304不锈钢在含硫污水中的应力腐蚀开裂(SCC)行为进行了研究。结果表明,含硫污水环境下发生SCC的风险并没有达到很高的程度,但是经过浸泡的试样表面有明显点蚀产生,并且随着浸泡时间的延长,点蚀程度加剧。加载应力最大的C型环321试样在浸泡3个月后可以观察到有腐蚀沟壑和少量裂纹出现,因此不能排除发生SCC的风险。304不锈钢试样在NH_4Cl溶液中的开裂敏感性并没有随Cl~-浓度的增加而单调增加,当Cl~-浓度处于50～100 mg/L时,pH值(25℃)处于6左右时,开裂敏感性最高。     

炼油厂冷却水系统硫酸盐还原菌对316L不锈钢点腐蚀的研究

用开路电位、动电位扫描、电化学阻抗技术和扫描电镜等方法,研究了316L不锈钢在硫酸盐还原菌(SRB)溶液中的腐蚀电化学行为,分析了炼油厂冷却水系统微生物腐蚀的特征及机制.结果表明,在含有SRB溶液中的自腐蚀电位(Ecorr)和点蚀电位(Epit)随浸泡时间的增加而负移,极化电阻(Rp)随浸泡时间的增加而减小;在含有SRB溶液中的腐蚀速率均大于在无菌溶液中;SRB的生长代谢活动影响了316L SS表面的腐蚀过程,使不锈钢表面的钝化膜层腐蚀破坏程度增加,加速了316L SS的腐蚀.