Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2高熵合金的耐蚀性能

采用真空电弧熔炼工艺制备了Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2(x为Cr与Cu的摩尔比,分别为0、0.5、1.0、2.0)高熵合金,研究了合金在1mol/L H_2SO_4溶液中的耐腐蚀性能,并与S304不锈钢进行了比较。结果表明,合金中x=1.0或x=2.0时的腐蚀速率约为0.07mm/y,远低于x=0或x=0.5的合金及S304不锈钢,合金中x=0或x=0.5的腐蚀类型主要是沿晶腐蚀,而x=1.0或x=2.0的合金腐蚀类型主要是均匀腐蚀和点状腐蚀。x=0或x=0.5的合金中Cu、Nb、Mo的偏析程度较大,而x=1.0或x=2.0的合金中各元素分布相对均匀,因此原电池腐蚀程度相对较弱。极化腐蚀表明,x=2.0的合金具有最好的耐酸蚀性能,平均腐蚀速率仅为0.02mm/h,为S304不锈钢腐蚀速率的4%左右。     

AlFeCoNiCrTiV_x系高熵合金的组织结构及电化学性能

研究了不同钒含量的AlFeCoNiCrTi Vx(x为摩尔比,x=0.5,1,1.5,2)多主元高熵合金的组织结构及其在0.5 mol/L H2SO4溶液和1 mol/L NaCl溶液中的电化学性能,并与市售304不锈钢进行了对比。结果表明:随着钒元素的添加,合金的组织结构逐渐由两个bcc相组成变为单一的bcc相。极化曲线测试结果表明,在0.5 mol/LH2SO4溶液以及1 mol/L NaCl溶液中,该系合金的耐腐蚀性要明显优于市售304不锈钢,而其中AlFeCoNi-CrTi V0.5合金具有最优越的综合耐腐蚀性能。     

SUS304ss包埋粉末渗铝的耐蚀性能

展开了SUS304ss及其渗铝后在0.33 mol/L FeCl3+0.05 mol/L HCl溶液中的耐蚀性实验、1000℃下的抗高温氧化实验及表面沉积碱金属氯化物和硫酸盐在500℃下的耐蚀性实验,用失重法和电化学方法等综合评定了SUS304ss渗铝后的耐蚀性.研究表明:渗铝SUS304ss表面渗铝层结构致密,厚度为50 μm;在0.33mol/L FeCl3+0.05 mol/L HCl溶液中SUS304ss发生了严重孔蚀,渗铝后表而发生轻微孔蚀;渗铝SUS304ss在1000℃下加热,表面和截面形貌完好,耐高温氧化性提高了约5倍;在500℃下表面沉积盐碱混合物,渗铝SUS304ss耐腐蚀性约提高20倍;渗铝后SUS304ss的腐蚀电位大于未渗铝钢,耐蚀性提高.     

不锈钢钢筋的临界氯离子浓度

采用动电位扫描测量技术和扫描电镜测试了304L和316L不锈钢钢筋与Q235钢筋在模拟混凝土孔溶液中的临界氯离子浓度,并采用XPS分析了304L和316L不锈钢钢筋的钝化膜成分。结果表明,普通碳钢(Q235)、304L、316L不锈钢在pH=12.6的模拟混凝土孔隙液中的临界氯离子浓度分别约为0.06 mol/L、1.2 mol/L、4.0mol/L;相比304L不锈钢钢筋,316L不锈钢钢筋试样表面钝化膜中含有耐腐蚀性的Cr3+的氧化物量更高。     

国产核二、三级换热器传热管点蚀及模拟核岛废液腐蚀行为

核电站核二、三级换热器传热管多为进口304L不锈钢,新建核电站已陆续采用国内制造的304L传热管。试验模拟了传热管实际应用环境,对国产304L的点蚀行为及核岛废液环境下应力腐蚀行为进行研究。结果表明,发生点蚀的临界FeCl3溶液质量分数为0.1%和0.5%之间;随着氯离子浓度的增加,304L自腐蚀电位降低。模拟核电站核岛废液环境(H3BO3+NaOH+Cl-),制作反U型弯曲试样,使用高温高压釜进行500 h模拟试验,304L未发现应力腐蚀裂纹。     

组氨酸衍生物自组装膜的缓蚀性能

采用电化学方法研究了组氨酸和乙酰组氨酸、苄氧羰基组氨酸两种组氨酸衍生物自组装膜对304不锈钢在0.5mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。使用接触角测试、X射线光电子能谱(XPS)技术对304不锈钢表面的自组装膜进行了表征。电化学测试结果表明:组氨酸、苄氧羰基组氨酸和乙酰组氨酸三种缓蚀剂分子的自组装膜对304不锈钢均有一定的缓蚀作用。XPS测试结果表明:组氨酸衍生物与304不锈钢表面发生了化学吸附,形成了自组装膜,起到了缓蚀效果。     

AlFeCuCoNiCrTix高熵合金的组织结构及电化学性能

研究了不同Ti含量的AlFeCuCoNiCrTix多主元高熵合金的组织结构及其在0.5 mol/L的H2SO4溶液和1 mol/L的NaCl溶液中的电化学性能,并与304不锈钢进行了对比.结果表明,随着Ti元素的添加,合金的组织结构仍然主要由BCC相和FCC相组成.极化曲线结果表明,在0.5 mol/L的H2SO4溶液中的,与304不锈钢相比,该系合金具有较低的腐蚀速率;在1 mol/L的NaCl溶液中,该系合金的腐蚀速率与304不锈钢相当,但是其抗孔蚀的能力要优于304不锈钢.     

单晶硅化学蚀刻行为的研究

用HF+HNO.3溶液蚀刻单晶硅表面，通过扫描电镜表征其形貌和厚度变化，研究了蚀刻液浓度、蚀刻时间及温度对单晶硅化学蚀刻行为的影响.结果表明，温度对蚀刻速率的影响较大，温度升高使表面蚀刻不均匀，厚度急剧减小；硅片的厚度及表面形貌在蚀刻液浓度大于2.0 mol/L时变化较显著；室温时用1.5 mol/L HF+HNO3蚀刻15 min获得了蚀坑大小适中(10 μm～15 μm)、分布均匀的多孔状表面.     

时效温度对化学刻蚀304不锈钢超亲水稳定性的影响

目的利用化学刻蚀、化学氧化方法在304不锈钢表面制备微纳米结构并实现超亲水性质,改变时效处理温度,研究亲水表面润湿性的稳定程度。方法以2 mol/L的FeCl_3溶液、HCl、H_2O_2按照15:1:1的体积比混合得到刻蚀溶液,氧化液采用CrO_3与H_2SO_4的混合溶液。刻蚀完成后,通过接触角测量仪(OCA15EC)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及自带的能谱仪(EDS)表征试样表面的接触角、微纳米级表面形貌及试样表面元素,并分析不同处理条件下润湿性的变化规律。结果在本征润湿角为45°左右的304不锈钢基体上,通过化学刻蚀、化学氧化的复合处理方法可以获得超亲水表面。常温条件下,试样能够维持一定时间的超亲水性质。高温时效处理后,超亲水表面的润湿性发生变化,经400℃时效处理后,重新获得超亲水特性。结论该方法较易在耐腐蚀基体不锈钢表面制备微纳米结构,对基体表面润湿性产生影响。     

类金刚石薄膜在腐蚀介质中的摩擦磨损行为研究

目的 在304不锈钢表面制备DLC薄膜,并探究其在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中的摩擦磨损行为。方法 通过非平衡磁控溅射设备（UPD650）制备DLC薄膜。采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪,对DLC薄膜的微观结构及磨斑、磨痕进行表征。使用划痕仪和纳米压痕仪,分别测试DLC薄膜的结合力、硬度和弹性模量。使用接触角测量仪测试1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液和去离子水在304不锈钢和DLC薄膜表面的润湿角。采用CSM摩擦试验机研究304不锈钢和DLC薄膜的摩擦磨损行为。利用动电位极化评价304不锈钢和DLC薄膜的耐腐蚀性能。结果 304不锈钢表面制备的薄膜厚度约1.95 μm,结合力为37 N左右,硬度和弹性模量分别约为14.7 GPa和191.1 GPa。DLC薄膜在1 mol/L NaOH溶液中的摩擦系数高达0.18,而在3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液和去离子水中的摩擦系数低至0.05左右。在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中,DLC薄膜的磨损率比304不锈钢的小2、3个数量级。极化测试结果显示,DLC薄膜在不同介质中的腐蚀电流密度顺序为1 mol/L H2SO4<3.5%NaCl<1 mol/L NaOH。结论 沉积的DLC薄膜具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能够很好地改善304不锈钢在1 mol/L NaOH、3.5%NaCl、1 mol/L H2SO4溶液中的摩擦磨损性能。     

热处理对选区激光熔化304L不锈钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)等研究了热处理工艺对选区激光熔化(SLM)制备的304L不锈钢微观组织结构与力学性能的影响。结果表明:SLM制备的304L不锈钢的组织结构细小,组织中存在高密度位错、δ铁素体与σ相析出物,其强度和塑性均远高于传统304L不锈钢。对SLM制备的304L不锈钢分别进行1050℃×30 min和1000℃×2 h固溶处理后,其微观组织结构发生了变化,观察到了晶内胞状亚晶组织的长大和析出相的固溶,强度和塑性均有所降低。SLM制备过程产生的大量纳米级胞状亚晶结构,是304L不锈钢具有高强高韧性能的主要原因,析出强化和加工硬化可进一步提高其强度。     

304不锈钢绿色化学机械抛光

目的 采用对环境友好的抛光工艺来改善304不锈钢表面抛光质量。方法 基于化学机械抛光（CMP）工艺,采用主要成分为氧化铝（Al₂O₃）磨料、L-苹果酸、过氧化氢（H₂O₂）、乳化剂OP-10、甘氨酸的绿色环保抛光液,设计并试验了pH值,H₂O₂、乳化剂OP-10、甘氨酸质量分数的4因素4水平CMP正交试验。采用极差法分析了4个因素对表面粗糙度和材料去除率的影响。采用电化学工作站,通过动电位极化曲线法,分析304不锈钢在不同抛光液环境下的静态腐蚀特性。通过X射线光电子能谱（XPS）,分析304不锈钢在不同抛光液环境下的表面元素和化学组分变化。结果 开发了一种不含任何强酸、强碱等危化物品的新型环保化学机械抛光液。通过绿色CMP加工,在70μm×50μm范围内将304不锈钢平均表面粗糙度从CMP前的7.972 nm降至0.543 nm。与之前报道的304不锈钢抛光相比,绿色CMP抛光后的表面粗糙度最低。通过正交试验,得到了绿色CMP加工的最优抛光液参数：pH=3...     

彩色超疏水不锈钢表面的制备

目的解决普通彩色不锈钢表面能高、易被污染的缺点,制备既有装饰效果又具有超疏水自清洁性能的彩色超疏水不锈钢表面。方法通过简单的化学蚀刻法在不锈钢表面建立微纳米尺度的二元微结构,在此基础上进一步由铬酸化学氧化法(INCO法)在不锈钢表面生成微纳米结构彩色膜,经全氟硅烷分子修饰后,最终获得低表面能类荷叶粗糙结构。通过着色曲线、扫描电镜、电子能谱分析仪以及接触角测试等手段研究了化学蚀刻前处理对不锈钢着色性能、微观结构、表面浸润性以及耐腐蚀性能的影响。结果蚀刻处理后,着色过程减缓,所着终点颜色有轻微改变,着色后表面保留了微纳米粗糙结构。由全氟硅烷分子修饰后,获得超疏水彩色不锈钢表面,水接触角为152.6°,其耐腐蚀性能较普通彩色不锈钢更为优异。结论成功制备了耐蚀彩色超疏水不锈钢表面。     

奥氏体不锈钢低温渗碳硬化处理后的化学亮化处理

目的研究一种化学方法对经过低温离子渗碳后的奥氏体不锈钢表面进行亮化处理。方法采用酸洗(草酸180~200 g/L,硫脲10~15 g/L,OP-10 10~15 m L/L,温度为70℃,时间为3 min)、除积炭(邻二氯苯610 g/L,水30 g/L,氢氧化钠20 g/L,油酸100 g/L,甲酚240 g/L,处理温度为70℃,在超声波中清洗120 min)、碱洗(氢氧化钠110 g/L,碳酸钠110 g/L,高锰酸钾50 g/L,溶液温度为70℃,在超声波中清洗30 min。)、再酸洗(草酸180~200 g/L,硫脲10~15 g/L,OP-10 10~15 m L/L,溶液温度为70℃,在超声波中清洗1 min)的化学处理过程,对低温离子渗碳硬化处理后的316 L奥氏体不锈钢表面进行亮化处理,并对亮化处理前后硬化层的组织结构、厚度、硬度及耐蚀性能进行比较。结果硬化处理后的不锈钢经过化学亮化处理过程,就可以比较彻底地去除硬化层表面的黑膜,恢复不锈钢的本色。结论化学表面亮化处理后,不锈钢渗硬化层的损失量比较小,去除黑膜后的不锈钢表面表现出很好的耐蚀性能。     

Corrosion resistance of laser cladded 304L stainless steel enriched with Ru in hydrochloric acid

The corrosion behaviour of laser surface cladding made from 304L stainless steel alloyed with varying concentrations of ruthenium in 1M HCl at 25°C was evaluated, fresh and after 12 hours, by electrochemical tests including open circuit potential and potentiodynamic polarisation scans. The ruthenium concentration in the 800?µm cladded layer varied from 0.82?wt-% to 4.67?wt-% ruthenium. The ruthenium doped samples were compared against a 304L stainless steel laser surface cladding with no ruthenium, 304L stainless steel samples with no laser cladding, 316L stainless steel, SAF2205 duplex stainless steel and Hastelloy C276®. Initial passivation was not observed in the 1M HCl but after 12 hours the addition of ruthenium led to reduced corrosion rates and improved passivation characteristics compared to the surface cladding without ruthenium. An optimum ruthenium range was observed between 3?wt-% and 5?wt-%. It was shown that at this optimum concentration, the ruthenium containing stainless steel clad on 304L stainless steel can compete commercially with the SAF2205 and Hastelloy C276® as long as the clad is 200?µm or less.     

典型炼油化工材料耐环烷酸腐蚀性能综述

从材料热力学、冶金学角度概括分析了碳钢、Cr5Mo、304和316L奥氏体不锈钢、渗铝钢和Ni-P化学镀表面改性材料等典型炼油化工材料耐环烷酸腐蚀的机理,以及介质酸值、流速、温度等因素对环烷酸腐蚀影响的动力学基础.     

Impact of gamma-ray-pre-irradiation on the efficiency of corrosion inhibition of some novel polymeric surfactants

The effect of gamma-ray-pre-irradiation on the efficiency of two types of polymeric surfactants, (I and II) as corrosion inhibitors for 304 stainless steel in 2 M hydrochloric acid solution was examined. The inhibition efficiency of the undertaken additives was evaluated using both chemical and electrochemical techniques. The chemical structure of the two polymeric surfactants is illustrated as follows: where MA=maleic anhydride; BP=block polymer of polyoxy ethylene-polyoxy propylene (M.Wt=5000 g mol⁻¹).The obtained corrosion data, indicated that the corrosion inhibition efficiency of the inhibitor (II) was obviously not affected by gamma-ray-irradiation, meanwhile the efficiency of the inhibitor (I) demonstrated a remarkable decrease. Scanning electron microscope (SEM) was used to examine the surface morphology of stainless steel samples after immersion in 2 M HCl solution in absence and presence of the inhibitors at concentration of 400 ppm before and after exposure to gamma-ray-radiation up to a total does of 100 kGy.     

表面微结构对冰粘附强度的影响

目的研究试片表面粗糙度及分形维数对冰粘附强度的影响。方法通过对裸铝表面进行化学刻蚀及氟硅烷修饰,制备不同表面试片,测试试片表面的粗糙度和分形维数,应用冰粘附强度实验装置测试不同试片表面的冰粘附强度。结果粗糙度(x)与粘附强度(y)的关联式为:y=1.0966x+51.816(亲水表面),y=-0.67x+74.98(疏水表面)。分形维数(z)与粘附强度(y)的关联式为:y=-146.6z+493.5(亲水表面),y=95.45z-209.9(疏水表面)。结论亲水表面试片冰粘附强度随粗糙度的增加而增加,随分形维数的增加而减小,疏水表面试片的变化趋势则相反。冰粘附强度与粗糙度及分形维数之间存在较强的线性关系。表面粗糙度相同的试片经氟硅烷修饰后,冰粘附强度降低,且表面粗糙度越大,冰粘附强度下降越多。     

离子渗氮对304L不锈钢组织及高温耐磨性能的影响

以焚烧炉用热电偶304L不锈钢套管为研究对象,开展了不同温度的离子渗氮试验研究。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计等分析了304L不锈钢离子渗氮前后的微观结构与力学性能,并研究了其在400 ℃的耐磨损性能。结果表明,304L不锈钢离子渗氮后,可形成硬度1300 HV以上的表面硬化层。随着渗氮温度的提高,表面硬度有所提升,同时硬化层厚度显著增加。离子渗氮可提高304L不锈钢的磨损性能及耐高温氧化性能。