不锈钢板材在硫酸溶液中的腐蚀行为研究

利用化学浸泡法研究分析430、409L、410S铁素体不锈钢热轧板材在不同温度,不同浓度硫酸溶液中的腐蚀行为,并与304奥氏体不锈钢热轧板材做对比。结果表明:耐硫酸腐蚀性能304430409L410S,奥氏体不锈钢的耐硫酸腐蚀性优于铁素体不锈钢,较低的碳含量和Ti元素的加入提高了409L的耐蚀性,410S中的马氏体降低了它的耐蚀性。硫酸溶液腐蚀性10%H_2SO_460%H_2SO_480%H_2SO_4,10%H_2SO_4、60%H_2SO_4,属于还原性酸,80%H_2SO_4属于氧化性酸。各钢种在10%H_2SO_4溶液中的微观腐蚀形貌与其金相组织具有对应性,这说明材料的微观组织对其耐腐蚀性有直接影响。     

Ni-Cr-Mo-Cu合金耐晶间腐蚀及点蚀性能研究

在Cr、Mo成分一定的情况下,通过改变铜的质量分数(1％～5％),制备新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金.利用化学浸泡法、电化学法(极化曲线法、循环伏安法)对其耐晶间腐蚀以及耐点蚀能力进行分析研究.实验结果表明,w(cu)=1％～5％的Ni-Cr-Mo-Cu合金具有优良的耐晶间腐蚀以及点蚀性能,相对而言w(cu)=2％的镍基合金耐晶间腐蚀以及点蚀性能较差,因此说明合适的铜含量可以提高镍基合金的耐晶间腐蚀和点蚀性能;并且试验合金晶间腐蚀与点蚀的电化学行为和特征与其浸泡腐蚀的结果是吻合的.     

12％Cr铁素体不锈钢板材显微组织特征对腐蚀性能的影响

研究了410S和409L两种铁素体不锈钢板材热轧态显微组织特征、晶间腐蚀特征以及在6％FeCl3酸性腐蚀介质中的浸泡腐蚀特征.结果表明,410S在6％FeCl3酸性腐蚀介质中为分层腐蚀,409L则为均匀腐蚀.410S在0.5 moFL H2SO4+ 0.01 mol/L KSCN溶液中有明显的晶间腐蚀,409L没有晶间腐蚀.综合分析表明:实验用钢410S的腐蚀特征由双相组织所致,而409L主要是由于Ti元素的添加使得碳化物的析出减少.     

铁素体不锈钢高温热影响区组织及焊接性能分析

分析了T4003、410L、410S、409L、430、30Cr13和20Cr13不锈钢高温热影响区(HTHAZ)的显微组织和焊接性能。结果表明,T4003不锈钢的HTHAZ组织为70%M+F,铁素体晶粒大小为30μm。409L不锈钢的HTHAZ为全铁素体粗大组织。410L、410S和430不锈钢的HTHAZ为铁素体晶界连续分布马氏体的双相组织,马氏体含量较少,铁素体晶粒粗大。20Cr13和30Cr13的HTHAZ基体为马氏体,并且在20Cr13中孤立分布有高温铁素体,在30Cr13中存在未溶解的碳化物。根据成分计算各钢种KF值,其在Kaltenhauser相图的位置基本与实际相符。弯曲试验表明只有KF小于一定程度的T4003钢具有良好的焊接性能,这不仅与低含量的C、N有关,更重要是由奥氏体元素Mn、Ni诱导HTHAZ中产生大量低碳马氏体,从而阻碍铁素体晶粒长大所致。     

Mo、Mn元素对SUS430LX铁素体不锈钢点蚀的影响

为了研究汽车排气系统中消音器腐蚀穿孔失效的原因,以具有不同化学成分的铁素体不锈钢为研究对象,利用体视显微镜、金相显微镜和计算机联合X射线微区分析仪,研究了尾气凝结水对SUS430LX铁素体不锈钢点蚀的影响。结果表明:消音器在凝结水的作用下发生了严重的点蚀穿孔现象;其腐蚀产物主要为Fe、Cr的氧化物以及少量Fe与S、Cl元素生成的化合物;增加不锈钢中Mo、Mn元素含量,可有效提高SUS430LX不锈钢的耐点蚀性能。     

316L不锈钢在油田注水环境中的腐蚀行为

通过电化学试验、腐蚀浸泡试验、表面分析等方法研究了316L不锈钢在总压20.2 MPa、矿化度105mg/L模拟某油田注水系统回注水中的腐蚀行为,分析了pH、温度、Cl~-含量等腐蚀因素对其腐蚀行为的影响。结果表明:316L不锈钢在模拟回注水中具有优良的耐均匀腐蚀性能,腐蚀浸泡30d后,表面有轻微点蚀,氧气的存在增加了其发生点蚀的概率;316L不锈钢在模拟回注水中的点蚀电位为0.036V,临界点蚀温度为16℃;pH、温度、Cl~-含量对316L不锈钢均匀腐蚀速率的影响较为明显,溶液中是否含氧对316L不锈钢均匀腐蚀速率的影响较小。     

Ni-Cr—Mo-Cu-Mx合金的耐蚀性能研究

向镍基耐蚀合金中添加Ti、Fe元素,采用手工电弧炉熔炼制备新型Ni-Cr-Mo-Cu-Mx耐蚀合金,用化学浸泡腐蚀、电化学腐蚀对其进行耐蚀性研究。结果表明:在Ni-Cr-Mo-Cu合金中加入Ti元素可以增强其耐氧化性介质腐蚀的能力,减弱其耐还原性介质腐蚀和耐点蚀的能力;加入Fe元素会降低Ni-Cr-Mo-Cu合金耐氧化性和还原性介质腐蚀的能力,但提高该合金耐点蚀的能力。     

钴元素对Cr18-Ni9奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响

利用真空感应炉冶炼了不含钴和钴质量分数分别为0.36％、0.55％的3组Cr18-Ni9奥氏体不锈钢,采用65％沸腾硝酸法和电化学动电位再活化法(EPR法)研究了3种不锈钢的晶间腐蚀敏感性;采用电化学试验方法(阳极循环极化曲线法)及化学浸泡法研究了3种试验不锈钢的耐点蚀性能.结果表明:在Cr18-Ni9不锈钢中添加0.36％,0.55％的钻元素,材料的晶间腐蚀速率增大,在稀硫酸介质中的再活化率增大,材料的晶间腐蚀敏感性增大;添加0.36％钴元素对Cr18-Ni9不锈钢的耐点蚀性能影响不大,添加0.55％的钴元素使得Cr18-Ni9不锈钢在氯离子介质中的点蚀形核倾向明显增大,钝化膜的修复能力明显减弱,耐点蚀性能显著下降.腐蚀的电化学特征与其浸泡腐蚀的结果吻合.钴减少了Cr18-Ni9不锈钢中δ铁素体的数量是影响其耐蚀性能的主要原因.     

加氢装置脱H_2S汽提塔塔顶系统的腐蚀评价及选材

模拟脱H2S汽提塔塔顶系统现场工况,采用浸泡腐蚀挂片、恒电位阳极极化法、U型弯曲应力腐蚀等方法对20号钢、304L、321、316L及2205不锈钢在湿硫化氢环境中的均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂敏感性进行了研究,并利用体视显微镜和SEM对金属试样的微观腐蚀形貌进行了观察。结果表明:20号钢耐蚀性较差,易在低温下发生氢鼓泡,奥氏体不锈钢304L、321、316L及双相不锈钢2205的腐蚀速率较小,耐蚀性好,其中304L和321不锈钢耐点蚀性能稍差,表面出现了轻微点蚀造成的蜂窝状的局部腐蚀;H2S的存在明显提高了奥氏体不锈钢在Cl-环境中的点蚀敏感性;304L、321及316L不锈钢焊接试样均具有较好的耐应力腐蚀开裂性能。     

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。     

固溶温度对2205双相不锈钢组织和点蚀性能的影响

对2205双相不锈钢热轧板进行了不同温度的固溶处理,采用光学显微镜和扫描电镜分析了不同固溶状态下的组织演变规律,通过FeCl₃溶液浸泡法研究了固溶温度对2205双相不锈钢点蚀性能的影响。结果表明,950 ℃固溶处理后,组织中有s相;经1000~1100 ℃固溶处理后,由奥氏体和铁素体两相组成。随固溶温度升高,铁素体含量逐渐增加,奥氏体晶粒度减小,孔蚀数量、孔蚀平均尺寸和腐蚀速率均呈下降趋势。经1100 ℃×20 min水冷固溶处理后,奥氏体和铁素体含量约各占一半,组织均匀,表现出良好的耐点蚀性能。     

经济型铁素体不锈钢焊接接头组织与耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了TCS345,T4003,Nirosta 4003,JFE410RW四种铁素体不锈钢,用金相方法分析了四种母材、接头的显微组织,通过电化学极化曲线测量,对母材和焊接接头的耐腐蚀性能进行了评价.结果表明,TCS345和T4003铁素体不锈钢与Nirosta 4003和JFE410RW铁素体不锈钢的主要区别是钛和锰含量偏低,尤其是钛含量少,导致TCS345和T4003铁素体不锈钢的晶粒长大倾向较Nirosta 4003和JFE410RW铁素体不锈钢的明显.铁素体不锈钢焊接接头存在较大的热影响区,热影响区的组织与母材晶粒相比,其晶粒明显粗大;TCS345铁素体不锈钢的晶粒长大严重,Nirosta 4003和JFE410RW铁素体不锈钢的铁素体晶粒尺寸比TCS345略小,晶粒长大不明显.在1mol/L Na2SO4溶液中,TCS345和JFE410RW不锈钢母材的腐蚀性能优于T4003和Nirosta 4003.     

温度对904L不锈钢耐点蚀性能的影响

采用FeCl3溶液浸泡试验、动电位极化、电化学阻抗谱及体式显微镜研究了904L超级奥氏体不锈钢在不同温度下的点蚀行为。结果表明:溶液温度为25℃时,904L不锈钢具有优异的耐点蚀性能,随着溶液温度的升高,其耐点蚀性能下降,在65℃FeCl3溶液中基体表面产生严重的点蚀坑。在不同温度模拟海水溶液中的电化学测试结果同样表明:随着试验温度的提高,自腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,点蚀敏感性提高;EIS均为单一的容抗弧,温度升高,容抗弧半径减小,材料腐蚀速率增大,耐蚀性降低。     

不同含硅量30Cr13系列不锈钢的腐蚀行为

以30Cr13马氏体不锈钢化学成分为基础,使用真空电弧熔炼炉调制出不同硅含量的30Cr13系列不锈钢试样,采用浸泡试验和电化学方法研究了合金元素Si及淬火温度对其组织及耐蚀性的影响。采用扫描电子显微镜分析试样腐蚀后的形貌。结果表明:Si含量的升高促进了铁素体形成,从而增大了碳化物析出活性,碳化物含量增多,材料腐蚀质量损失增加,抗点蚀性能下降,同时淬火温度的提高可以使更多的碳固溶进基体当中,减少碳化物析出,提高抗点蚀性能。     

环境因素对1.4539超级奥氏体不锈钢点蚀行为的影响

采用浸泡腐蚀试验和电化学试验研究了温度、载荷和Cl~-含量对1.4539不锈钢耐点蚀性能的影响。结果表明:介质温度低于50℃时,1.4539不锈钢具有良好的耐点蚀性能,介质温度超过50℃后,随着温度的升高,点蚀电位迅速降低;当载荷产生的拉应力高于0.54σ_s时,材料的钝化区消失,阳极曲线转变为活性溶解,且随着拉应力的增大,阳极电流密度迅速增大;在受Cl~-含量和拉伸载荷耦合作用的电化学体系中,当NaCl质量分数不超过5%,拉伸载荷可明显提高1.4539不锈钢的Cl~-腐蚀敏感性,NaCl质量分数不低于7%时,拉伸载荷对1.4539不锈钢的Cl~-腐蚀敏感性影响降低。     

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.     

固溶温度对15-5PH不锈钢耐点蚀性能的影响

用化学浸泡、极化曲线、循环极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了不同温度固溶后直接时效状态的15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢的耐点蚀性能,并用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析其显微组织和析出相。结果表明,15-5PH不锈钢随着固溶温度的升高,自腐蚀电位减小,自腐蚀电流和腐蚀速率增大,耐点蚀性能下降。不同温度固溶后时效的基体组织均为板条马氏体和少量奥氏体,且均有NbC相析出。在1000℃下固溶后时效组织较均匀,析出相少,耐点蚀性能优异。在1070℃下固溶后时效组织中有Cu析出,进而导致其耐点蚀性能下降。     

时效处理对AM355不锈钢组织与性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、室温拉伸、电化学法和FeCl-_3浸泡法等手段,研究了时效温度对AM355不锈钢显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明:350～625℃时效处理后,AM355不锈钢的基体组织都为马氏体+奥氏体,且奥氏体含量随着时效温度的升高而呈现逐渐增加的趋势。电化学性能和Fe Cl3溶液浸泡腐蚀结果表明,随着时效温度的升高,AM355不锈钢的耐蚀性能呈现先减小而后升高的特征;时效温度为350℃时,AM355不锈钢具有最佳的强塑性结合以及最佳的耐点蚀性能。     

典型金属材料在淡化海水中的腐蚀性能

采用浸泡试验、电化学测试等手段研究了碳钢、黄铜和不锈钢在淡化海水中的耐蚀性。结果表明,在试验条件下,碳钢发生均匀腐蚀,黄铜发生脱锌腐蚀,不锈钢不发生腐蚀;碳钢和黄铜的腐蚀速率随温度升高而增大,某缓蚀阻垢剂对碳钢和黄铜的腐蚀有抑制作用。随温度升高,不锈钢耐点蚀性能降低,药剂对不锈钢的点蚀性能影响不大。     

双相不锈钢2304焊接接头综合性能研究

研究了双相不锈钢(2304)钨极氩弧焊、气保焊两种焊接接头的综合性能。统计了两种接头的奥氏体/铁素体比例,通过拉伸试验发现焊接接头相对母材抗拉强度较高,但塑性降低。通过化学浸泡法对接头的耐点蚀、缝隙腐蚀的性能进行评价的结果表明:在富含Cl-的酸性条件下,接头容易发生较严重的点腐蚀和缝隙腐蚀。通过电化学方法进一步对两种接头的耐蚀性进行研究,接头焊缝区耐蚀性非常优良,而热影响区耐蚀性较差,同时,钨极氩弧焊接头耐蚀性优于气保焊。对两相比例对比发现,奥氏体含量越高,耐蚀性越好。