S355J0W钢对脱硫弧菌和铜绿假单胞菌腐蚀的抑制机制

微生物腐蚀（MIC）严重威胁着海洋工程设施的可靠性和安全性,制约着海洋经济的发展。钢中添加合金元素是进行海洋 MIC 防护的重要策略之一。采用表面分析、失重和电化学测试等方法,以 EH36 钢为对照,探究由多合金元素组成的 S355J0W 钢对典型海洋腐蚀性微生物（脱硫弧菌和铜绿假单胞菌）腐蚀的抑制机制。结果表明,S355J0W 钢具有更优的耐 MIC 性能。在含脱硫弧菌的厌氧培养基和含铜绿假单胞菌的有氧培养基中,S355J0W 钢的 MIC 速率均明显低于 EH36 钢。 在脱硫弧菌培养基中,S355J0W 钢的失重和最大点蚀深度是 EH36 钢的 56%、70%。在铜绿假单胞菌培养基中,S355J0W 钢的失重和最大点蚀深度是 EH36 钢的 54%、47%。相较于 EH36 钢,S355J0W 钢含有 Cr、Ni、Nb 元素和更多的 Cu 元素。一方面,S355J0W 钢中的合金元素使其表面的产物膜更具有保护性（更高的膜电阻值）;另一方面,合金元素导致 S355J0W 钢表面固着的脱硫弧菌和铜绿假单胞菌数量仅是 EH36 钢的 22%、24%。更少的固着细菌数量直接导致更低的胞外电子传递速率,从而降低 S355J0W 钢的 MIC 速率。添加耐蚀和抑菌合金元素能够显著提高材料的耐 MIC 性能,研究结果为海洋 MIC 机理的探究提供了理论依据,为海洋结构钢 MIC 防护方法的设计与开发提供了新见解。     

轧制变形对CrCoNi中熵合金组织及性能的影响

通过真空悬浮熔炼炉熔炼制备了CrCoNi中熵合金,采用900 ℃热轧(变形量50%)、500 ℃温轧(变形量50%)获得轧制板材,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、硬度计和万能试验机,研究轧制变形对合金组织结构和力学性能的影响。结果表明:CrCoNi中熵合金铸态时为简单的单相FCC固溶体结构,随着轧制变形的进行,无新相产生;CrCoNi合金有较好的塑性变形能力,塑性变形后其力学性能得到大幅度的提升,热轧后,其抗拉强度能达到890 MPa,伸长率能达到60%,并且通过加大变形量以及热轧+温轧的组合可实现强度的进一步的提升;严重的晶格畸变、加工硬化以及细晶强化共同促进了其高强度与良好韧性的结合。     

切削液中类产碱假单胞菌对铝合金腐蚀行为的影响

目的 从切削废液中分离出类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)菌株,研究该菌株对切削液的劣化,以及5754铝合金在含该菌株的切削液中的微生物腐蚀(MIC)行为.方法 采用平板划线法,从切削废液中分离提纯出单一菌株,并通过16S rDNA进行菌株测序.将类产碱假单胞菌接种至切削液中,...     

热带海洋气候下海水中氧化硫硫杆菌和假单胞菌协同作用对45钢腐蚀行为的影响

采用失重法、表面分析技术和电化学测试技术研究了45钢在硫杆菌和假单胞菌协同作用下的腐蚀行为。结果表明,与单种菌相比,腐蚀初期两种菌混合作用下45钢平均腐蚀速率受到明显抑制。随浸泡时间延长,30 d时混菌体系中电极电化学阻抗值较单菌体系减小,腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,混菌逐渐加速了金属腐蚀。扫描电镜(SEM)分析结果表明,混合菌体系中45钢腐蚀产物膜存在大量裂纹且金属表面点蚀现象更为严重。     

海水及培养基中假单胞菌对45钢电化学腐蚀行为的影响

采用微生物分析、失重法、自腐蚀电位、EIS、动电位极化曲线和SEM等手段对比研究了45钢在无菌海水、无菌培养基、假单胞菌海水和假单胞菌培养基4种不同环境下的腐蚀行为。结果表明：腐蚀初期假单胞菌及培养基均对45钢有缓蚀作用。但随着时间的推移,假单胞菌新陈代谢作用引起了氧浓差腐蚀,且其代谢产物中的碱及铁载体的局部堆积加速了45钢的腐蚀。培养基环境对微生物腐蚀有促进作用。     

深冷异步轧制及退火处理对CrCoNi中熵合金微观结构演变和力学性能影响

采用1.0、1.2、1.4和1.6的轧制异速比对高温退火CrCoNi中熵合金进行室温和深冷异步轧制,并对轧后的材料在873、973和1073 K退火处理0.5h.采用透射电子显微镜对轧制态样品进行微观表征,发现轧制态合金晶粒尺寸随着异速比增加而减小,且存在明显的孪晶.室温异步轧制实验显示,轧制后轧制态和退火态合金的抗拉...     

低层错能CrCoNi基（中）高熵合金的强化方法研究

低层错能的CrCoNi基（中）高熵合金在室温或低温下具有优异的断裂韧性。同时,在冲击条件下变形机理的多样性使CrCoNi基(中)高熵合金具有优异的抗变形能力,有望作为抗冲击结构材料被应用于极端环境中。然而,金属材料“强度-塑性”的倒置关系在CrCoNi基(中)高熵合金中依然存在,低的屈服强度限制了CrCoNi基(中)高熵合金的潜在应用。因此,选择合适的强化方法,提高CrCoNi基(中)高熵合金的屈服强度,同时保持高塑性,成为目前高熵合金研究的热点。本文从固溶元素、晶内缺陷、相结构3个方面介绍了目前应用在CrCoNi基(中)高熵合金中的强化方法,从固溶原子、间隙原子、位错、孪晶、相变、梯度结构等多方面讨论了强韧化机制,并以CrCoNi基(中)高熵合金的变形机理为切入点,分析了不同方法对合金性能的提升机理,为低层错能高强韧合金的设计提供了思路。     

热处理对铝锂合金在NaCl水溶液中腐蚀行为的影响

对铝锂合金在热轧、固溶淬火后自然时效和不同时间人工时效后测定了在３．５％ＮａＣｌ水溶液中的平均腐蚀速率，观察了腐蚀形成，结果表明，合金的平均腐蚀速率较大，在含Ｃｌ＾－介质中易发生局部腐蚀，透射电镜观察结果表明，延长时效时间，合金昌粒中Ｔ１相增多，δ＇相减少，晶界富铜相增多，无沉淀带加宽，因而加剧了点蚀和沿晶腐蚀。     

氨曲南联用阿奇霉素对产膜铜绿假单胞菌作用的实验研究

目的:探讨氨曲南联用阿奇霉素对铜绿假单胞菌ATCC 27853及临床分离的15株铜绿假单胞菌的体外作用效果。方法: 分别采用肉汤稀释法、棋盘法测定氨曲南、阿奇霉素单用及两者联用对铜绿假单胞菌ATCC 27853、临床分离的15株铜绿假单胞菌的作用效果。刚果红平板实验鉴定临床分离的15株铜绿假单胞菌能否形成生物膜。结晶紫实验比较铜绿假单胞菌形成生物膜能力的强弱。连续稀释法绘制铜绿假单胞菌生物膜生长曲线及活菌计数。银染法观察氨曲南联用阿奇霉素对铜绿假单胞菌生物膜的情况。结果: 体外实验结果表明,氨曲南联用阿奇霉素,对铜绿假单胞菌ATCC 27853表现为协同作用;在临床分离的15株铜绿假单胞菌中,有6株表现为协同作用、有6株表现为相加作用、有3株表现为无关作用。刚果红平板实验表明,临床分离的15株铜绿假单胞菌中,有12株形成生物膜,3株未形成生物膜,成膜率为80%。结晶紫实验表明,编号16091217的菌株,与其他菌株相比,成膜能力最强。连续稀释法行活菌计数实验表明,阿奇霉素组、氨曲南组活菌数量与阿奇霉素+氨曲南组相比,有统计学差异。结论:氨曲南联用阿奇霉素对铜绿假单胞菌的体外作用以协同和相加作用为主,对能形成生物膜的铜绿假单胞菌,有协同杀菌作用。     

退火对液氮轧制CrCoNi中熵合金组织与性能的影响

针对CrCoNi中熵合金具有优异的液氮性能,但其液氮轧制后塑性较差（<8%）所带来的难加工问题,以电弧熔炼铸态CrCoNi中熵合金为研究对象,在液氮（77 K）下对CrCoNi合金进行3道次轧制变形,总变形量为50%。随后,在650、700、800℃下保温30min进行退火。结果表明,CrCoNi中熵合金经过液氮轧制及随后退火,未发生物相结构改变。退火后,变形晶粒发生再结晶而细化,并产生∑3退火孪晶。随退火温度的升高,再结晶程度增加,延伸率提高。通过液氮轧制与中温短时间退火进行性能调控,可获得强度与韧性匹配的性能,并提高了热处理工艺效率。     

银、铜复合添加对2205双相不锈钢耐硫酸盐还原菌腐蚀行为的影响

目的 通过添加铜、银元素赋予2205双相不锈钢协同抗菌效果,以提高材料的抗菌性能和耐微生物腐蚀能力。方法 采用金相显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）研究铜、银添加对材料显微组织变化和两相比例的影响,使用能谱（EDS）分析元素分布。采用电化学测试,包括动电位极化曲线（PD）、开路电位（OCP）、线性极化电阻（LPR）和交流阻抗谱（EIS）,表征添加铜、银后材料耐蚀性能的改变和在硫酸盐还原菌（SRB）体系中耐微生物腐蚀的能力。采用莫特肖特基测试（MS）表征表面钝化膜缺陷密度的变化。使用扫描电镜观察浸泡试样表面生物被膜和腐蚀产物,并采用EDS分析腐蚀产物主要成分。通过共聚焦显微镜（CLSM）观察活死染色后表面生物被膜内细菌的生长情况,分析含铜、银材料的协同抗菌性能。结果 添加铜元素会使2205双相不锈钢中奥氏体含量增多,银元素主要以银富集相分布于基体材料中。电化学测试显示,2205试样的腐蚀电流密度和维钝电流密度分别为10.30 mA/cm2和1.19 μA/cm2,而2205-Cu和2205-Cu-Ag的自腐蚀电流密度分别为13.73 mA/cm2和28.85 mA/cm2,维钝电流密度分别为1.54 μA/cm2和2.31 μA/cm2,添加铜和银元素都会导致自腐蚀电流密度和维钝电流密度上升。此外,铜银元素会使钝化膜掺杂浓度上升,2205试样的钝化膜掺杂浓度为2.81×1020 cm-3,而2205-Cu和2205-Cu-Ag钝化膜掺杂浓度分别为4.46×1020 cm-3和4.97×1020 cm-3。由于协同抗菌效应,在硫酸盐还原菌参与腐蚀的体系中,2205-Cu-Ag试样的耐蚀性能远好于2205-Cu和2205试样,在第14天时,2205、2205-Cu和2205-Cu-Ag的极化电阻值分别为37.27、41.51、72.90 kΩ?cm2。通过活死染色和扫描电镜图片可看出,2205-Cu-Ag表面的腐蚀产物较少,生物被膜稀疏且死亡细菌多于2205和2205-Cu试样。结论 铜、银的添加会改变2205双相不锈钢的两相比例,降低耐蚀性,并使钝化膜致密性降低。但同时含铜、银的材料具有明显的协同抗菌效果,能够有效抑制金属表面生物被膜的附着,显著提升了材料耐硫酸盐还原菌导致的微生物腐蚀性能。     

Si对AlCoCrFeNi高熵合金热腐蚀行为的影响研究

采用真空电弧熔炼法制备了AlCoCrFeNiSix（x=0, 0.2, 0.5, 0.8, 1.0）高熵合金,利用75% Na2SO4 + 25% NaCl（质量分数）热盐涂覆的方法,对比研究了Si的添加及其含量对等摩尔比AlCoCrFeNi高熵合金在950℃下热腐蚀行为的影响。结果表明：经100h热腐蚀后,由于发生Al的选择性氧化,合金表层相组成由BCC转变为FCC。适量Si的添加,会促使合金表面快速生成单一Al2O3膜,提高合金的热腐蚀抗力。但随着Si含量的增加,合金表面生成了由Al2O3和富Cr-Fe-Co-Si的尖晶石氧化物组成的混合氧化产物,且在氧化膜生长应力和腐蚀性介质（氧化-硫化-氯化）的协同作用下,组织疏松易脱落,合金发生严重的内氧化和内硫化。     

海洋环境中假单胞菌对聚氨酯清漆涂层分解的影响

目的 研究在海洋环境中假单胞菌对聚氨酯清漆涂层分解作用的影响。方法 将聚氨酯清漆涂层样品分别浸泡于无菌海水与含假单胞菌的海水中,对浸泡环境不同的样品利用电化学阻抗谱（EIS）评价涂层防腐性能,使用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）,观察对比涂层的表面形貌,并表征其分子结构变化。结果 1 h~35 d时,在无菌海水及假单胞菌海水中,样品Nyquist图的容抗弧直径以及Bode图的低频端阻抗模量均减小。与此同时,假单胞菌海水中浸泡样品的Nyquist图容抗弧直径与Bode图低频端阻抗模量的减小量明显大于无菌海水中的减小量。无菌海水浸泡的等效电路在1~48 h时为1个时间常数,5~35 d时增加为2个时间常数;假单胞菌海水浸泡的等效电路在1~48 h时只有1个时间常数,5~29 d时为2个时间常数,35 d时增加为3个时间常数。浸泡36 h时,无菌海水中浸泡样品的涂层电阻值为8.23× 107 Ω?cm2,而假单胞菌海水中样品的涂层电阻为5.14×107 Ω?cm2;至35 d时,无菌海水中样品的涂层电阻降为5.61×106 Ω?cm2,假单胞菌海水中样品的涂层电阻降至7.03×105 Ω?cm2。假单胞菌海水中样品的涂层电阻在36 h~35 d的减小量明显大于无菌海水中的减小量。由SEM结果可以观察到,浸泡30 d后,无菌海水中浸泡样品的表面光滑完整,而在含假单胞菌海水中的样品表面附着了大量细胞及其代谢产生的生物膜,并出现了大量微孔与粉化痕迹。通过FTIR结果可以发现,浸泡在假单胞菌海水中的样品的N—H和醚基中的C—O含量明显比无菌海水中浸泡的样品要低。结论 电化学结果表明,假单胞菌显著降低了涂层的腐蚀抗性,并导致了涂层的分解。SEM和FTIR的分析结果证明,假单胞菌通过破坏聚氨酯分子中的N—H和醚基中的C—O,造成了涂层的分解。     

硫酸盐还原菌对钢材腐蚀行为的研究进展

综述了硫酸盐还原菌(SRB)微生物腐蚀与防护的研究现状,总结了厌氧生物膜的形成过程及对钢材腐蚀的影响,并在此基础上介绍了SRB对金属材料的腐蚀机理,包括阴极去极化机理、代谢产物腐蚀机理、Fe/FeS微电池作用机理等.分析了SRB代谢产生的胞外聚合物(EPS)在金属腐蚀过程中起到的作用,并详细介绍了SRB与好氧型铁氧化菌...     

退火温度对铝钛强韧的CrCoNi中熵合金组织与性能的影响

通过电子背散射衍射(EBSD)和维氏硬度测试,研究不同退火温度下新型铝钛强韧的CrCoNi中熵合金组织演变规律和硬度变化。结果表明,退火温度较高(1100℃)时,合金的退火孪晶密度较高,且孪晶形貌更加平直规整;再结晶和晶粒长大和退火温度并非简单的线性关系,超过临界温度合金再结晶和晶粒长大过程明显加快,在1100℃下退火1 h可得到平均晶粒尺寸20.89μm的等轴晶组织,由于加工应力释放,合金硬度下降到302.9 HV0.2。     

海泥中硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀行为的影响

利用交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱、失重 法、微生物分析等方法，在室内模拟条件下研究了海泥中硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀的影响，及在含和不含硫酸盐还原菌的海泥构成的宏电池腐蚀中碳钢的腐蚀行为.180天的试验结果表明，在有菌泥中碳钢的自然腐蚀速度均大于在灭菌泥中，两者相差35倍.说明海泥中硫酸盐还原菌增大了碳钢的腐蚀速率.在有菌和灭菌海泥构成宏电池时，有菌海泥中碳钢作为阳极，腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所增大，加速率为119%.而在灭菌海泥中碳钢作为阴极，腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所减小.     

海洋用金属材料的微生物腐蚀研究进展

虽然海洋环境下所使用的金属材料的机械性能和耐蚀性能都较好,但近年来关于海洋工程材料腐蚀失效的报道却越来越多。以海洋环境下金属材料的腐蚀为背景,重点介绍了近年来逐渐引起人们重视的金属材料微生物腐蚀的研究进展。一些经典的腐蚀理论虽然能够解释一些微生物腐蚀现象,但是目前微生物腐蚀逐渐成为很多工业环境下普遍存在的严重问题,这些机理的片面性也就逐渐暴露出来。随着研究的深入,人们对微生物腐蚀机理的认识更加全面、深入。研究者逐步提出了基于生物能量学和生物电化学的微生物腐蚀理论,该理论引入了微生物胞外电子传递过程,解释了微生物为什么和如何腐蚀金属材料,并获得了学术界的普遍认可。为了解决传统抗微生物腐蚀方法的诸多不足,开发新型抗菌材料、研发环保型杀菌剂和杀菌剂增效剂将会为微生物腐蚀防治提供新思路。     

口腔微生物对钛及其合金的腐蚀影响研究进展

钛及其合金以其良好的耐蚀性能、机械性能和生物相容性,被广泛应用于牙科领域;口腔是一个极其复杂的微生物环境,微生物对钛及其合金的腐蚀影响不可忽视。综述了几种常见口腔微生物对钛及其合金的腐蚀研究现状,探讨了钛材在口腔环境中的腐蚀机理,并对钛及其合金的口腔微生物腐蚀研究趋势进行了展望。     

Ce变质处理提高Fe-Cr-Ni中熵合金抗点蚀性的研究

目的 研究Ce变质处理提高Fe-Cr-Ni中熵合金在3.5％NaCl溶液中抗点蚀性的机理.方法 通过动电位极化实验,分析Ca变质处理与Ce变质处理的Fe-Cr-Ni中熵合金的抗点蚀性.利用SEM和EDS等手段观察了经不同变质处理后合金中夹杂物的形貌和元素组成,并结合阻抗谱分析与XPS技术研究了Ce对钝化膜保护力的影响....     

L245管线钢及焊缝在硫酸盐还原菌环境下的腐蚀行为研究

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌对L245钢及焊缝的腐蚀行为,探究硫酸盐还原菌对母材和焊缝的腐蚀过程及差异.方法 采用静态浸泡法研究了L245管线钢及焊缝在硫酸盐还原菌(SRB)条件下的3个不同浸泡时段的腐蚀行为.通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、聚焦离子束显微镜(FIB-SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)等...