表面沉积有SO_2污染物的黄铜在大气中的腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)、扫描Kelvin探针(SKP)等方法研究了沉积有SO_2污染物的黄铜电极在大气中的腐蚀行为,采用X射线衍射(XRD)分析了黄铜表面的腐蚀产物。结果表明:表面沉积有SO_2污染物的黄铜电极的腐蚀反应阻力明显小于表面无污染物的黄铜电极的,且表面沉积SO_2污染物的量越大,腐蚀反应阻力越小;随着腐蚀时间的延长,黄铜电极表面腐蚀产物增加,表面伏打电位升高,表面反应活性降低;表面沉积有SO_2的黄铜在大气环境中的腐蚀产物主要为ZnSO_4·7H_2O、CuSO_4·3H_2O及ZnO,另外还有少量的Zn(OH)_2、Cu(OH)_2和CuO。     

碳钢在SO_2大气环境中的腐蚀行为

在实验室模拟含SO_2体积分数分别为0.4×10~(-6)和1×10~(-6)的污染大气环境,研究20~#碳钢的腐蚀规律。借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察表面腐蚀形貌,X射线衍射仪(XRD)分析腐蚀产物成分。结果表明,随SO_2含量增加,碳钢腐蚀加快。在两种大气环境中碳钢腐蚀432 h,前者分为2个阶段,均符合指数增长规律;后者分为3个阶段,分别符合指数增加、线性增加和指数衰减规律。在SO_2含量少的大气环境中,锈层较薄,在SO_2含量多的大气环境中,腐蚀产物层向外生长速度相对较慢,锈层较厚。具有丝状腐蚀特征,丝状腐蚀物在晶界和表面活性点上开始生长,然后沿着晶界和铁素体向内延伸,同时在丝状物上有胞状锈的生成。S主要集中在胞状物上,SO_2含量增加,胞状锈的生长速度加快。     

公路桥梁钢绞线的腐蚀性能研究

采用电化学测试和盐雾试验方法,考察了公路桥梁钢绞线在不同预应力作用下的腐蚀性能。结果表明:随着预应力增加,腐蚀电流密度不断增高;同时,钢绞线的腐蚀速率逐渐上升。当预应力从0上升至1 080 MPa时,钢绞线的盐雾腐蚀速率从120 mg/(dm·d)上升至248 mg/(dm·d)。钢绞线表面的腐蚀产物主要为Fe(OH)_3、Fe_2O_3·H_2O和Fe_2(SO_4)_3·8H_2O。     

Mg合金AZ91D在城市大气环境中的腐蚀行为

用扫描电镜、X射线衍射方法对Mg合金AZ91D在城市大气中的腐蚀层形貌,腐蚀产物进行了分析和研究。结果表明:腐蚀初期在材料表面生成一层Mg(OH)_2薄膜,随着腐蚀的不断进行,膜增厚并开裂,最终形成网状结构,在裂纹处水蒸气容易凝聚,腐蚀性气体及盐粒容易吸附,且裂纹或缝隙为氧的扩散提供了通道,造成Mg合金局部腐蚀严重,生成的腐蚀产物主要为Mg(OH)_2,Al(OH)_3,Mg_2CO_3(OH)_2·3H_2O和Mg_2(OH)_3Cl-4H_2O,这些微溶的腐蚀产物对基体起到了一定的保护作用,从而在后期降低了Mg合金的腐蚀速率。     

H_2S对碳钢在模拟罐底水中腐蚀行为的影响

利用腐蚀失重法、电化学测试、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了Q235碳钢在含H_2S的模拟罐底水中的腐蚀行为。结果表明:增加H_2S含量,可以促进碳钢表面的析氢反应,从而增大了碳钢的腐蚀速率;碳钢表面形成由四方硫化亚铁组成的疏松、多孔的腐蚀产物膜;碳钢先后在含H_2S溶液、无H_2S且含溶解氧的溶液中进行二次腐蚀后,其腐蚀产物分为两层,内层主要组成依然是四方硫化亚铁,外层为氧化产物,其中氧化产物的生成导致硫化亚铁膜的破裂与脱落;硫化亚铁膜的存在,对碳钢在含H_2S溶液中的保护性大于其在含溶解氧溶液中的。     

高温气相条件下硫酸氢铵与硫酸铵对20#碳钢的腐蚀行为研究

通过失重法研究了20#碳钢在含有硫酸氢铵(ABS)和硫酸铵(AS)高温气相中的腐蚀行为。采用SEM/EDS和XRD表征手段分析了腐蚀后碳钢试片的微观形貌变化及腐蚀产物的物相组成。结果表明:在108~282℃范围内,ABS和AS均对碳钢有腐蚀性,ABS的腐蚀性更为严重;随着ABS和AS浓度的增大,腐蚀速率加快;随着温度的升高,腐蚀速率减缓。推测腐蚀机理为:由于ABS和AS溶液的酸性,碳钢主要发生H~+的酸性腐蚀,亦存在氧腐蚀;阳极反应生成的Fe~(2+)发生系列次生反应生成Fe的氧化物,并且Fe2O_3、Fe_3O_4与硫酸铵盐发生相互作用生成(NH_4)Fe(SO_4)_2等复盐。     

LK—45钢铁材料化学酸洗缓蚀抑雾剂在我省的应用

钢铁材料在生产加工中,经常会涉及到防锈和除锈的问题.常用的除锈方法有机械除锈和化学除锈.化学除锈就是采用各种酸溶液来清除钢铁材料表面的氧化物.以硫酸为例,其清除钢铁材料表面的氧化物过程如下:FeO+H_2SO_4→FeSO_4+H_2OFe_3O_4+4H_2SO_4→FeSO_4+Fe_2(SO_4)_3+4H_2OFe_2O_3+3H_2SO_4→Fe_2(SO_4)_3+3H_2O但是,在清除铁的氧化物的同时,酸又把金属铁溶解了,使金属受到损失,     

FV（520）B不锈钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀行为

目的研究长输管线压缩机叶片材料FV(520)B不锈钢在高含H_2S、H_2O、CO_2条件下的腐蚀行为。方法利用高温高压反应釜模拟特定工况,在H_2S分压为0.9 MPa、CO_2分压为0.6 MPa、温度为150℃的条件下于5 g/L的氯化钠溶液中制备硫化腐蚀层,利用XPS、SEM、XRD等手段对腐蚀层的成分及结构进行分析。结果 FV(520)B不锈钢的腐蚀速率逐渐降低,试样表面粗糙度先增大后下降,腐蚀产物主要为FeCO_3、Fe_3O_4、FeS、FeS_2、S、Cr_2S_3、Cr_2O_3和Cr(OH)_3。结论在腐蚀前期,FeS的形成速率大于FeS_2、S,腐蚀产物颗粒不断长大。形成完整的Cr_2O_3、Cr(OH)_3保护膜后,腐蚀得到抑制,此时腐蚀反应主要为FeS_2、S的生成,试样表面腐蚀产物颗粒尺寸变小,试样表面粗糙度降低。     

CeN3O9.6H2O对镁空气电池负极性能的影响

通过动电位极化法和电化学阻抗谱法,研究了在8%NaCl电解液中,六水合硝酸铈(CeN_3O_9·6H_2O)对AZ31负极抗腐蚀性能的影响。结果表明:电解液中加入Ce N_3O_9·6H_2O,在AZ31镁合金表面形成Ce(OH)_3保护膜,提高镁合金的耐腐蚀性。随着CeN_3O_9·6H_2O浓度的增大,Ce(OH)_3保护膜逐渐致密,AZ镁合金的腐蚀速率降低。当Ce N_3O_9·6H_2O浓度达到1.0 g/L时,镁合金的腐蚀速率最低,其缓蚀率为70.4%。然而当加入的Ce N_3O_9·6H_2O浓度大于1.0 g/L时,由于Ce(OH)3保护膜被溶解而导致镁合金的腐蚀速率增大。由浸泡50 h AZ合金的SEM图发现CeN_3O_9·6H_2O的添加在镁合金表面形成Ce(OH)_3保护膜,抑制阳极反应。从等效电路图得到Mg~(2+)电荷转移阻力增大了69.5?,改善了镁合金的耐腐蚀性能。通过放电测试得到加入CeN_3O_9·6H_2O提高电池的放电性能,放电时间延长40 min。     

凝露状态下SO2对A3钢腐蚀机理的影响

采用红外光谱、电化学交流阻抗和扫描电镜等方法研究了大气中对金属腐蚀性最强的污染物SO2在凝露状态下对A3钢的腐蚀作用规律.结果表明,A3钢在加SO2试验环境中腐蚀失重随试验时间延长呈正指数变化规律;试样表面呈龟裂状腐蚀形貌,红外光谱的分析结果显示出腐蚀产物为FeSO4@7H2O、Fe2(SO4)3@9H2O和γ-FeOOH,还含有δ-FeOOH及少量的Fe(OH)2和Fe3O4.A3钢在未加SO2试验环境中腐蚀失重随时间呈直线变化规律;腐蚀产物主要为Fe2O3和γ-FeOOH;试样表面未形成连续的腐蚀产物膜.     

Cu对Ni-Cr-Mo合金耐蚀性的影响

采用常规腐蚀试验、电化学和表面分析等方法,评价了 Cu 对 Ni-Cr-Mo 耐蚀合金在沸腾温度下的50%H_2SO_4+42g/1Fe_2(SO_4)8、10%HCl 酸和40%HF 酸中耐蚀性的影响。结果指出,加入微量 Cu 不仅显著提高 Ni-Cr-Mo 合金在沸腾40%HF 酸中的耐蚀性(约100倍),而且保留了此合金的原有耐蚀特点。Cu 对合金电化学行为的影响以及经腐蚀后合金表面层成份的变化,均说明 Cu 的良好作用在于使合金在 HF 酸中生成富 Cu 层进而改变了电化学行为,并非是对合金组织结构产生影响的结果。     

钨系水处理剂及其缓蚀机理的研究

研究了钨系水处理剂复合配方对碳钢在含Cl~-及SO_4~(2-)水中的缓蚀作用,筛选出最佳复配方案。根据电化学测试和XPS分析结果探讨了钨系水处理剂的缓蚀机理。     

GH33合金在700℃SO_2/空气环境中受载时的热腐蚀

<正> 高温合金在含硫-氧环境中的行为已开始引起重视。已有的工作表明,单一地研究合金的高温腐蚀不能充分反映合金在使用条件下的行为和破坏倾向,必需了解在高温腐蚀环境和应力复合作用下的特性,才能为使用合金和研制新合金提供可靠的依据。本工作应用自制的可控制环境气氛的高温持久试验装置,以含SO_2的气氛为环境介质,研究了GH33合金在含硫氧化环境和外加应力的复合作用下产生的热腐蚀现象,并对其有关机理作了分析探讨。     

金属间化合物NiAlFe在O_2/SO_2/SO_3气氛中的低温热腐蚀行为研究

本文运用热重法对NiAlFe金属间化合物在O_2-0.5%(SO_2+SO_3)气氛中于600-750℃的温度范围内由(Na,K)+2SO_4引起的低温热腐蚀进行了动力学研究。采用扫描电镜、化学分析、金相、电子探针及X射线衍射等传统方法对腐蚀产物进行了分析。结果表明,NiAlFe发生了严重的低温热腐蚀,随温度升高腐蚀速度加快。热腐蚀的发生主要归因于多元共晶盐液相的形成。CoCrAlY涂层能改善合金的耐蚀性能。     

Fe-20Cr纳米涂层的电化学行为

利用磁控溅射技术在玻璃基体上制备了Fe-20Cr纳米晶涂层.分别测试了Fe-20Cr铸态和纳米晶涂层在含氯离子溶液(0.005 mol/L H2SO4 0.5 mol/L NaCl)与不含氯离子的溶液(0.005 mol/L H2SO4 0.25 mol/LNa2SO4)中的动电位极化曲线.结果表明,纳米化使材料的溶解速度增大,纳米晶涂层在两种溶液体系中均容易钝化;与铸态合金相比,纳米涂层的维钝电流增大两个数量级.在含氯离子溶液中,纳米晶涂层的维钝区间是铸态合金的两倍,耐局部腐蚀性能得到很大提高.利用电容测试技术和Mott-Schottky关系研究了Fe-20Cr铸态合金与纳米晶涂层分别在两种溶液中所形成钝化膜的半导体性能.结果表明铸态合金在不含氯离子的溶液中低电位下所形成的钝化膜为p型半导体,高电位下形成n型半导体,在含氯离子溶液中形成的钝化膜为p型半导体;而纳米晶涂层在两种溶液体系中形成的钝化膜均为n型半导体.钝化膜的结构类型的不同是导致Fe-20Cr纳米晶涂层与铸态合金具有不同电化学行为的主要原因.     

预钝化膜的分形生长研究

研究了纯Ｆｅ在Ｈ_２ＳＯ_４中从活化态转变成钝化态的预钝化过程．建立并分析预钝化膜生长模型．发现在致钝初期，预钝化膜复盖处的周界曲线维数大于１，预钝化膜的生成以分形方式进行，其维数随钝化电位的提高而提高．这表明不同电位下生成的初期预钝化膜具有不同的结构，也说明了钝态具有耗散结构特征．     

溶液环境对模拟剥离涂层下X70钢腐蚀行为的影响

采用矩形缝隙装置,研究了阴极极化条件下本体Na₂SO₄溶液浓度、pH 值以及本体溶液的含氧状况对模拟剥离涂层下溶液的化学和电化学环境的影响,分析了剥离区域内X70钢表面发生的电化学反应。结果表明,增加本体Na₂SO₄溶液的浓度虽然有利于阴极电流在剥离涂层内传输,但会导致钢板表面钝化膜的破坏而发生腐蚀。本体溶液pH值为酸性时缝内的化学环境变化迅速,缝口处发生腐蚀反应;而碱性条件下剥离区的pH值基本不变。本体溶液供氧量的减少降低了剥离区域内阴极保护的有效距离。外加电位的中断使缝内溶液酸化,X70钢处于自腐蚀状态。     

不同晶界形态高温合金在含硫环境中的蠕变和断裂特性

本文应用扫描电镜、剖面分析及EDAX能谱分析,研究了具有平直晶界和曲折晶界两种不同组织的GH302合金,及Rene 80合金在空气、含硫环境中的高温蠕变及断裂行为。试验结果表明,具有曲折晶界的GH302合金试样,虽然在空气环境中蠕变和持久性能明显地高于通常平直晶界试样,但在10%SO_2-空气环境中,二者的性能皆剧烈下降;定向凝固Rene80合金不仅在空气环境中性能显著优于普通铸造的合金,在含硫环境中仍保持原先水平。在含硫环境中蠕变与腐蚀的交互作用下,蠕变裂纹的扩展是以硫化-氧化腐蚀在应力促进下沿晶侵入并形成低熔点共晶,导致早期破坏。     

INFLUENCE OF GRAIN BOUNDARY MORPHOLOGY ON CREEP AND FRACTURE BEHAVIOURS OF SUPERALLOYS IN SULFUR-CONTAINING ENVIRONMENT

Studies on the high temperature creep and fracture behaviours in air or in SO_2 contaminatedenvironment for the Fe-base superalloy GH302 with flat or zigzag grain boundaries(GB)and the Ni-base superalloy Rene 80 were carried out.Although the creep rupture propertiesof the GH302 with zigzag GB was remarkably superior to that of flat GB in air,the propertiesof both droped dramatically in 10% SO_2-air environment,the creep rupture properties of thedirectional solidified Rene 80 were much better than that of the conventionally cast alloy inair,and also kept the same property in SO_2 contaminated environment as in air.Owing to theinteraction between creep and sulphidation,the failure mechanism relates to the formation ofmolten Ni-Ni-3S_2 eutectic along GB,led to the premature failure of the alloy.     

渗铝、渗铬工业纯铁的耐低温热腐蚀性能

分别采用热浸法和固渗法在工业纯铁上制备了铝的扩散涂层;工业纯铁上铬的扩散涂层是用固渗法获得的。对渗铝和渗铬的工业纯铁在有K_2SO_4-Na_2SO_4 盐膜存在时的低温热腐蚀行为进行了研究。结果表明,渗铝的工业纯铁仍遭受低温热腐蚀,这一热腐蚀的发生归因于K-Na-Al-Fe 四元低熔点复合硫酸盐的形成。而渗铬的工业纯铁表现出优异的耐蚀性能,这归因于涂层表面完整的富Cr_2O_3 氧化膜的快速形成。据此有理由认为,渗铬是铁基合金低温热腐蚀防护的一个有效途径。