真空度对2205双相钢在热浓缩海水中点蚀行为的影响

目的研究真空度对2205双相不锈钢在海水淡化环境中耐点蚀性能的影响。方法在1.5倍人工浓缩海水中,采用循环阳极极化曲线与电化学阻抗谱等电化学方法,研究了2205双相不锈钢的点蚀和再钝化行为,并通过扫描电子显微镜对极化后试样的腐蚀形貌进行分析。结果测试了七种不同真空状态下2205双相不锈钢的循环阳极极化曲线和电化学阻抗谱,发现随着真空度的升高,试样的自腐蚀电位和点蚀电位均不断降低,分别约从-256 m V和605 m V下降到-485 m V和363 m V(均vs.SCE),点蚀倾向明显增大。同时,Nyquist曲线中的半圆弧逐渐变得扁平,Bode图中的相位角约从80°下降到77°,但是点蚀电位与再钝化电位之差逐渐升高。不同真空度下循环阳极极化后,试样表面的点蚀坑形貌不完全相同,蚀坑数量随着真空度的升高而明显减少,当真空度升高为0.72时,点蚀坑尺寸明显减小。结论随着真空度的逐渐升高,不锈钢钝化膜的致密性和保护性降低,电化学阻抗值逐渐减小,耐点蚀性能变差,但是再钝化性能却有所增强。循环阳极极化后试样的腐蚀程度减小。     

含氯环境下温度对2205双相不锈钢点蚀行为的影响

采用化学浸泡实验研究了6%FeCl_3+1%HCl混合溶液中温度与浸泡时间对2205双相不锈钢点蚀行为的影响,并分析2205双相不锈钢在含Cl~-环境下点蚀机理。通过高分辨相机与激光共聚焦显微镜及X射线光电子能谱(XPS)观察并分析样品表面形貌及钝化膜成分,采用电化学手段及原子力显微镜分析模拟海水溶液中温度对2205不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:2205双相不锈钢的临界点蚀温度(CPT)在45℃左右,当温度低于45℃时,延长浸泡时间样品表面未出现明显点蚀;温度高于45℃时,随浸泡时间延长点蚀在样品表面随机萌生并长大扩展,55℃时点蚀坑尺寸达到500μm。随着温度的升高,样品钝化区间缩短,点蚀电位显著降低,由30℃时的0.74 V降低到60℃时的0.27 V。XPS结果显示,随温度增加,样品钝化膜稳定性增加,表现为金属稳定氧化物及氢氧化物的含量增加。样品阻抗值的大小随温度的升高不断减小,在30℃时样品阻抗值为5.066×10~5Ω·cm~2,温度升高到60℃阻抗值减小到1.814×10~5Ω·cm~2。随着温度的逐渐升高,2205不锈钢腐蚀速率增大,电化学阻抗值减小,钝化膜的保护能力下降,耐点蚀性能变差。     

CO_2分压力对2205双相不锈钢在酸性油气田中腐蚀行为的影响

采用交流阻抗谱、动电位极化和SEM、EDS研究了CO_2分压力对2205双相不锈钢(DSS)在酸性油气田环境下腐蚀行为的影响。结果表明,2205 DSS在酸性油田模拟溶液中腐蚀形貌为点蚀,点蚀位置存在夹杂物CaO-SiO_2-MnO,导致钝化膜结构不稳定。2205 DDS在酸性油田模拟溶液中,在浸泡初期,随CO_2分压的增加,FeCO_3沉积率增加,电极表面腐蚀产物膜逐渐完整,导致腐蚀速率先增后降。随着浸泡时间的延长,2205 DSS表面的钝化膜被酸性介质溶解,保护性下降,腐蚀速率增加。当浸泡至30 d时,随CO_2分压的增加,侵蚀较为容易地穿过产物膜到达基体表面,导致材料在成膜较好的情况下平均腐蚀速率增加。     

镍钛合金在磷酸盐缓冲溶液中的亚稳态点蚀行为

研究了近等原子比的镍钛合金在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中亚稳态点蚀的电化学行为特征。极化试验表明,镍钛合金在磷酸盐缓冲液中具有良好的钝化性和耐蚀性;恒、动电位极化时,亚稳孔的形核数目和峰值电流均随着电位的升高而增加;随着温度的升高,镍钛合金的自腐蚀电位Ecorr、亚稳态点蚀电位Em、稳态点蚀电位Eb均线性降低,形成亚稳孔的数目也呈现减少的趋势。阻抗测试表明,当外加恒电位不超过镍钛合金点蚀电位时,镍钛合金的电化学阻抗谱为一容抗弧;当电位超过合金的点蚀电位时,出现Warburg阻抗,电极过程由电化学控制转变为扩散控制;腐蚀前后钝化膜阻抗变化明显。SEM表面形貌可以看到镍钛合金表面沿着磨痕沟槽产生的小孔。     

2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀钝化行为

通过开路电位、动电位极化曲线、恒电位极化曲线、Mott-Schottky曲线和腐蚀形貌观察等研究了2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀行为和钝化行为。结果表明：2507双相不锈钢在电解海水防污环境中的腐蚀形式是点蚀；随着NaClO质量浓度的增大，NaClO水解导致溶液pH值升高，阻碍溶解氧的阴极去极化过程，减缓阳极氧化溶解速率，开路电位和自腐蚀电位增加，腐蚀倾向性降低；而NaClO阻碍钝化膜生成过程，钝化区间减小，载流子密度增大，钝化膜屏蔽性能下降，阻抗半径减小，腐蚀电流密度增大，点蚀孔数量增多，孔径深度增大，耐腐蚀性能下降。     

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。     

高放核废料存储环境下温度对纯铜腐蚀的影响（英文）

系统研究在高放核废料存储环境下温度对纯铜腐蚀的影响。采用交流阻抗谱、Mott-Schottky技术、动电位以及恒电位极化曲线分析纯铜在不同温度下的腐蚀行为;并采用体视显微镜以及扫描电镜观察样品表面形貌,同时结合X射线光电子能谱分析钝化膜成分。结果表明,钝化膜阻抗并不随着温度的升高而一直降低,在60°C由于致密的外层结构阻抗反常增大;点蚀在此环境下可能发生且钝化膜的点蚀电位随着温度的升高而降低;钝化膜主要成分为Cu_2S,而CuS的含量随着温度的升高而增加;钝化膜主要呈p型半导体特性,阳离子空位密度在1023 cm~(-3)数量级且随着温度的升高其密度增大。     

2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀行为

为了研究2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的耐腐蚀性能，利用开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化法、恒电位极化法、Mott-Schottky曲线和扫描电镜等研究了2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀行为。结果表明：2507双相不锈钢在海水脱硫环境中的腐蚀形式为点蚀。随着NaHSO₃浓度的增大，2507双相不锈钢的开路电位、自腐蚀电位E_corr和点蚀击穿电位E_b负移，钝化膜电阻R_ct减小，腐蚀电流密度I_corr增大，耐腐蚀性能下降。HSO^-₃与Cl^-的竞争吸附对点蚀具有协同促进作用，HSO^-₃参与钝化膜的钝化过程并形成金属硫酸盐，钝化膜点缺陷密度增大，载流子密度增大，导电性提高，钝化膜屏蔽作用下降。     

硅酸钠对5083铝合金点蚀性能的影响研究

通过循环阳极极化曲线、电化学阻抗谱的测试以及浸泡腐蚀试验,研究了硅酸钠对5083铝合金在3.5%氯化钠溶液中的点蚀性能的影响。极化曲线结果表明,硅酸钠的加入使得5083铝合金在3.5%氯化钠溶液中的点蚀电位正移。通过EIS试验和浸泡腐蚀试验可进一步得出:体系中硅酸钠水解使得溶液中OH-浓度增加,铝合金表面钝化膜和Al2(SiO3)3沉淀膜增厚,从而较好地抑制了铝合金表面的点蚀,基体得到保护。     

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。     

铝合金阳极腐蚀过程的电化学阻抗谱研究

利用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了Al-Zn-In-Mg-Ti合金阳极在3%NaCl溶液中的腐蚀过程,观察了260h浸泡腐蚀后的表面形貌.结果表明:合金腐蚀是点蚀引起的,腐蚀由钝化态开始,经点蚀诱导期,达到点蚀稳定期.分别采用不同等效电路拟合合金在不同腐蚀阶段的电化学阻抗谱.结果表明:当合金处于钝化态时,EIS谱为反应电阻Rt很大的容抗弧;随浸泡时间的延长,EIS谱低频出现感抗弧,合金进入点蚀诱导期,溶液电阻R5增大,反应电阻Rt减小,蚀孔内反应电阻R0减小,感抗L收缩;合金处于点蚀稳定期时,EIS谱低频感抗弧消失,出现一直线,腐蚀产物扩散成为反应控制步骤.     

微弧氧化钛合金的电化学腐蚀行为

采用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备了多孔陶瓷层,研究了其在Hank′s模拟体液中的电化学腐蚀行为,利用SEM和XRD分析了其表面形貌和物相组成。结果表明,微弧氧化合金的自腐蚀电位升高约0.3V,提高了TC4钛合金在生物体液环境下的化学稳定性。在钛合金植入体电位范围内,微弧氧化处理可明显提高极化电阻,减少腐蚀电流1~2个数量级。随腐蚀时间的延长,TC4钛合金表面钝化膜逐渐发生腐蚀,而微弧氧化膜浸泡初期HA的形核及生长是电极反应中最活跃部分,2周后表面形成均匀的HA薄膜,表现出良好的抗电化学腐蚀性能。     

Kinetic regularities and mechanism of formation of nanosize passive films on titanium alloys for medical application and their electrochemical behavior in simulated physiological media

Chronopotentiometry and potentiodynamic voltammetry simulated were used to study the electrochemical behavior of the new pseudoelastic medical Ti-Nb-Ta alloy in simulated physiological media (neutral and acidified Hank’s solution, artificial saliva) at temperatures of 37 and 50°C as compared to titanium and nitinol. The mechanism of formation of protective passive films on the alloy surface is proposed on the basis of analysis of kinetic regularities used to establish steady-state potentials during exposure to the corresponding solutions. X-ray photoelectron spectroscopy technique was used to study the composition of passivating layers on the surface of the Ti-Nb-Ta alloy after corrosion tests. It is found that the new alloy is as good as titanium as regards its corrosion-electrochemical characteristics and is not subjected to pitting corrosion, as opposed to nitinol.     

Cu-Ti合金在模拟S2-污染海水中的腐蚀行为研究

通过浸泡实验与电化学测试,研究了固溶态Cu-4wt.%Ti合金在模拟污染海水(含S2-的3.5wt.% NaCl溶液)的腐蚀行为。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及X射线光电子能谱仪(XPS)对铜钛合金表面腐蚀产物进行测试分析。结果表明：含Cl-溶液中铜钛合金的腐蚀形式为点蚀,点蚀坑尺寸较小,分布均匀。添加S2-后点蚀更容易被诱发,点蚀坑尺寸较大。当NaCl溶液中的S2-浓度达到60ppm时,点蚀坑在合金表面相互连接,呈现出均匀腐蚀的形态;S2-<和Cl-对铜钛合金的腐蚀存在竞争吸附,S2-吸附性强对铜钛合金的腐蚀剧烈;在含S2-的NaCl溶液中腐蚀产物主要为CuS、Cu2S、Cu2O以及Cu2(OH)3Cl。S2-浓度较大时会导致溶液中OH-浓度增加,使腐蚀产物膜层厚度与致密度增加,因此当S2-浓度达到100ppm时铜钛合金能够发生钝化从而减缓腐蚀。     

温度对B30铜镍合金在海水中电化学行为的影响

采用线性极化、动电位极化、交流阻抗、循环阳极极化等测试方法,研究了温度变化对B30铜镍合金在海水中电化学行为的影响。结果表明:随着温度的升高,B30铜镍合金在海水中的腐蚀电流密度增大,生成的表面膜稳定性下降,点蚀倾向加重。     

Ni-Fe-W-B非晶合金的晶化行为及其电化学腐蚀特性研究

采用单辊急冷法制备了57.5Ni-24.5Fe-14.5W-3.5B(质量分数,%)非晶薄带,并在不同温度下进行退火。用DSC和XRD分析了非晶薄带的晶化行为及析出相的演变过程;用电化学极化曲线及电化学阻抗法研究了试样在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为;用SEM和EDS分析了试样腐蚀后的表面显微形貌及成分。结果表明:该非晶薄带的晶化过程分为3步,其晶化温度约为430,470和700℃;退火试样的耐腐蚀性整体优于非晶合金样,部分晶化试样的抗电化学腐蚀性能优于完全晶化试样;500℃退火试样表面形成致密钝化膜,抗腐蚀性能优异,而非晶薄带和720℃退火试样形成的钝化膜不稳定,易被点蚀和局部腐蚀。     

钛合金叶栅套料电解加工表面质量研究

针对TC4钛合金叶栅套料电解加工易点蚀、表面质量差的问题,开展了直流和脉冲电解加工对比研究,设计了脉冲电解加工正交试验,优化了脉冲电压、频率、占空比和加工速度等参数。试验结果表明:脉冲电解加工能减少钛合金点蚀凹坑,提高表面质量,在22 V电压、80%占空比和1000 Hz频率时,加工叶型表面完整无点蚀,加工效率高。     

温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mol不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mol不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.     

温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mo1不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mo1不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.