几种阴离子对A3钢在NaHCO_3+NaCl溶液中亚稳态孔蚀行为的影响

用动电位极化法研究了CO32-、NO2-、SO42-、MoO42-和PO43-5种阴离子对A3钢在0.5 mol/L NaHCO3+0.05mol/L NaCl溶液中的亚稳态孔蚀行为.5种离子使A3钢的孔蚀电位Eb和亚稳孔蚀出现电位Em均不同程度地正移,说明这5种离子既抑制稳定孔蚀的发生,也抑制亚稳孔蚀的发生.在5种离子中,NO2-抑制亚稳孔蚀形核的能力最强.5种离子对稳定孔蚀与亚稳孔蚀形核与生长有大致相同的作用.     

用开尔文探针研究Al-Mg-Si合金在MgCl_2液滴下的腐蚀行为

采用开尔文探针研究了相对湿度(RH)为75%和33%时,Al-0.63Mg-0.28 Si合金在原始浓度0.05～0.3 mol/L、体积6μL的MgCl_2液滴作用下的腐蚀行为。由于液滴水分蒸发,在合金表面形成直径约2.9～3.2mm的MgCl_2薄液膜。当开路电位基线在基本维持稳定(-0.3～-0.5 V_(vs SCE))的基础上重复出现电位突降而后立即回复的电位噪声时,对应于亚稳孔蚀的不断形成与钝化,合金表面生成直径小于3μm的亚稳孔蚀。当开路电位缓慢下降至-0.7～-0.8 V左右并维持稳定时,对应于合金表面丝状腐蚀的形成与生长。在RH=33%气氛中,合金表面只发生亚稳孔蚀。在RH=75%气氛中,当初始浓度0.3 mol/L和0.2 mol/L时,24 h内合金主要发生亚稳孔蚀;当浓度下降至0.1 mol/L时,合金表面发生稳定腐蚀(丝状腐蚀),且丝状腐蚀发生在液滴边缘并向外扩展;当浓度进一步下降至0.05 mol/L时,发生稳定腐蚀的几率下降,24 h内主要发生亚稳孔蚀。气氛湿度降低,单位时间内亚稳孔蚀数目降低;而相同气氛湿度条件下,随原始MgCl_2液滴浓度降低,单位时间内亚稳孔蚀数目增加。     

含S阴离子对低碳钢孔蚀的影响

用电化学极化法研究了SO2-4,SO2- 3,S2O2-3,CNS-和S2- 5种含S阴离子对低碳钢在0.1 mol/L NaNO2 +005 mol/L NaCl溶液中的孔蚀行为的影响.CNS-,SO2-3,SO2-4和S 2O2-3离子促进碳钢孔蚀形核,影响大小顺序为S2O2-3＞SO2- 4＞SO2-3＞CNS-;S2-离子则抑制孔蚀形核.S2-,S2O2- 3和SO2-3离子促进小孔生长;而SO2-4抑制小孔生长.CNS-离子对 小孔生长的作用不明显.将各种含S阴离子对孔蚀形核和生长影响作用的大小进行了比较, 并讨论了作用机制.     

几种阴离子对316L不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响

用恒电位和动电位极化法研究了PO4^3-,CrO4^2-,SO4^2-和NO3^-4种阴离子对316L不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响。4种阴离子均抑制亚稳态小孔的形核速率和生长速率，其中PO4^2-离子作用最强，CrO4^2-离子次之，SO4^2-和NO3^-离子作用较弱。亚稳态孔蚀开始出现的电位Em和稳定孔蚀电位Ep均随离子浓度的对数增大而直线升高。讨论了不同离子的作用机制。     

PO43-对304不锈钢在氯离子水溶液中小孔腐蚀形核过程的影响

利用动电位循环扫描的方法研究了PO₄^3-对304不锈钢亚稳态孔蚀及稳定孔蚀形核与生长阶段的影响。随着PO₄^3-浓度的增大,亚稳态孔蚀电位E_m和稳定孔蚀电位E_b值均增大,即PO₄^3-浓度的增大,抑制了亚稳态孔蚀和稳定孔蚀的形核。PO₄^3-增加导致亚稳态孔蚀的平均生长速度和电流峰值降低,从而增大了亚稳态孔蚀转化为稳定孔蚀的难度,抑制了稳定孔蚀形核。但PO₄^3-增加导致孔蚀再钝化电位E_p降低,使充分发展的稳定蚀孔更难于再钝化,其原因可能是磷酸盐膜在小孔孔口的沉淀会促进蚀孔生长的稳定性。     

钨酸根离子对304不锈钢亚稳态与稳态孔蚀形核与生长的影响

利用动电位回扫的方法研究了钨酸根离子(WO_4~(2-))对304不锈钢亚稳态孔蚀及稳定孔蚀的形核与生长阶段的影响。随着WO_4~(2-)浓度的增大,304不锈钢亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb值均升高,即WO_4~(2-)浓度的增大,抑制了亚稳态孔蚀和稳定孔蚀的形核。WO_4~(2-)浓度增加导致亚稳态孔蚀的平均生长速度和电流峰值降低,从而降低了亚稳态孔蚀转化为稳定孔蚀的可能性,抑制了稳定孔蚀形核。WO_4~(2-)增加导致孔蚀回扫过程中的最大电流密度增大,再钝化电位Ep降低,即导致生长的稳定蚀孔更难于再钝化,其原因可能是钨酸盐膜在小孔孔口的沉淀会促进蚀孔生长的稳定性。     

在NaHCO_3-NaCl体系中阴离子对低碳钢点蚀的抑制作用

采用动电位和恒电位技术研究了低碳钢在NaHCO3 -NaCl体系中的点蚀电位和再钝化电位的分布以及 5种阴离子对它们的影响 .结果表明 ,点蚀电位和再钝化电位均服从正态分布 ;在 5种阴离子中 ,NO-2 和MoO2 -4 能够抑制点蚀的发生和发展 ,而SO2 -4 、NO-3 在低浓度时降低点蚀电位和再钝化电位 ,促进点蚀的发生 ,在高浓度时能够破坏自钝化 ;Cr2 O2 -7能显著抑制点蚀的发生 ,然而点蚀一旦产生后它却能加速点蚀的发展     

粗糙度在316L不锈钢小孔初期生长过程中的作用

通过分析不同粗糙度下的316L不锈钢在0.01 mol/L Na Cl溶液中小孔腐蚀早期的电流波动,研究了粗糙度与不锈钢亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb之间的关系,以及粗糙度(Ra)对亚稳态小孔生长机制的影响。结果表明,Em和Eb均随Ra的对数的增大而线性下降;Ra增大,亚稳孔的平均形核率和平均寿命增大,生长速率变化不大,但是同样的生长速率下粗糙表面的亚稳孔具有更强的可持续生长能力,加之高的形核频率导致强的腐蚀累积效应促进了亚稳态小孔向稳定孔的转变。     

表面粗糙度对316L不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响

用恒电位和动电位下的电流-时间记录法研究了表面粗糙度 对316不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响.结果表明,表面粗糙度增大使亚稳孔的形核数明显增 加,亚稳孔电流峰值也有所增大,亚稳孔生长速度则略有下降.提出了一个表征表面沟槽“ 开放度”的参量w/d,w/d值越大则表面越平坦,亚稳态小孔越难于形核.一定的电位和溶 液条件下存在一个临界w/d值,只有w/d值低于此临界值的表面才能形成亚稳态小孔.随w/d 值增大,亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Ep都逐渐正移.用w/d值定性解 释了表面粗糙度与亚稳态小孔形核速率、峰值电流和生长速度之间的关系.     

在NaHCO3-NaCI体系中阴离子对低碳钢点蚀的抑制作用

采用动电位和恒电位技术研究了低碳钢在NaHCO3-NaCl体系中的点蚀电位和再钝化电位的分布以及5种阴离子对它们的影响.结果表明,点蚀电位和再钝化电位均服从正态分布;在5种阴离子中,NO2-和MoO2-4能够抑制点蚀的发生和发展,而SO2-4、NO-3在低浓度时降低点蚀电位和再钝化电位,促进点蚀的发生,在高浓度时能够破坏自钝化;Cr2O2-7能显著抑制点蚀的发生,然而点蚀一旦产生后它却能加速点蚀的发展.     

不同低碳钢的点蚀诱发敏感性及诱发机理研究

选择4种冶金因素有代表性的低碳钢,通过极化试验比较了它们之间的点蚀诱发敏感性。电子探针分析了不同夹杂物在诱发点蚀过程中的腐蚀特征,显微腐蚀试验确定了点蚀诱发初期溶解产物的性质。结果表明,沸腾钢的点蚀敏感性显著低于镇静钢,稀土处理镇静钢则介于前两者之间。夹杂物是钢中主要点蚀诱发源,紧靠夹杂物的钢基体处的钝化膜保护作用最弱,点蚀均从该处基体诱发。同类杂物在不同类型钢中的点蚀诱发敏感性差异较大。同一钢中不同类型夹杂物的点蚀诱发敏感性差异很小,硫化物夹杂较其它夹杂物的点蚀诱发敏感性强。     

点蚀引发的热力学和动力学

本文作者对点蚀临界击破电位(φ_(cb))提出了严格的热力学定义,提出一个点蚀核形成过程的模型,继而推导出φ_(cb)与活性阴离子活度(α_X~-)的对数呈线性关系,确定了φ_(cb)、α_X~-,c,点蚀临界温度(T_c)之间的对应关系。然后,建立起点蚀核形成过程的动力学方程式,证明实测击破电位(φ_b)与φ_(cb)的关系为:φ_b=φ_(cb)+H,推得了不同恒定极化电位条件下点蚀诱导时间(τ)与α_X~-之间的几种函数关系,从理论上解释了许多作者的实验结果。最后,提出了实测φ_(cb)的可行方法。     

小孔腐蚀诱发过程的研究

用电化学方法研究了奥氏体不锈钢在含氯离子和硫酸盐的介质中孔蚀诱发的临界条件和诱发动力学过程,得出临界电位与氯离子浓度、温度和铝元素含量之间的定量关系。孔蚀诱发速度遵循着下式: 1/τ=Aexp/(Ea/RT)[Cl~-]~α[SO~_4~(2-)]~β电子探针分析结果表明,氯离子在膜表面上局部浓集。 根据实验结果,提出了孔蚀诱发的临界核模型。该模型可以解释(1)临界条件的存在和本质,(2)氯离子对钝化膜的局部破坏作用,(3)小孔的再钝化和再钝化小孔的临界尺寸,(4)孔蚀诱发的敏感位置,(5)缓蚀性阴离子的作用,(6)诱导期的含义。     

微晶化对纯铝点蚀行为的影响

通过磁控溅射技术在玻璃基体上制备了晶粒尺寸在400 nm左右微晶铝膜.利用动电位极化曲线及电化学噪声技术研究了微晶铝在酸性氯化钠溶液的腐蚀行为.结果表明,微晶铝自腐蚀电位升高,自腐蚀电流明显减小,维钝电流、点蚀击破电位显著升高;微晶化对纯铝点蚀行为有两方面的影响,一方面点蚀孕育速度增大,另一方面点蚀牛长速度降低,导致微晶化后纯铝的耐点蚀性能增强.     

含铬油套管钢的CO2腐蚀点蚀特征研究

在模拟油田CO2腐蚀环境中，研究了不同含Cr量N80钢的点蚀特征。结果表明，普通N80钢CO2腐蚀产物膜下会出现明显的点蚀现象，基体金属中加入Cr后，会有效抑制点蚀的发生；随着Cr含量增加，抑制作用增加。1％Cr的N80钢点蚀坑大小明显小于普通N80钢，而4％－5％Cr N80钢则呈均匀腐蚀形态，已经没有点蚀现象发生。     

N80油管钢CO2腐蚀点蚀行为

在模拟油田CO2 腐蚀环境下 ,利用XRD、EDS和SEM研究了N80钢点蚀坑的形成与发展 .结果表明 ,Cl-会在腐蚀产物膜与金属界面处富积成核 ,加速该区域的阳极溶解 ,促使点蚀坑的形核 ;点蚀坑内也有Cl-富积 ,在膜与基体界面处形成厚度为 3 μm的富积层 ,加速点蚀坑内基体的腐蚀 ,使得点蚀坑进一步发展 .同时 ,讨论了阳极反应与点蚀坑形貌之间的关系     

几种Al合金阳极氧化膜的孔蚀行为

用电化学极化和SEM分析等方法研究了工业纯铝L2，硬铝LY12和超硬铝LC4 3种Al合金的阳极氧化膜在NaCl溶液中的孔蚀行为.3种合金氧化膜在1 mol/L的中性、酸性、碱性NaCl溶液中均发生孔蚀，其阳极极化电流呈台阶式上升.当阳极氧化膜厚度增大时，L2的氧化膜耐孔蚀性能提高，LY12和LC4的氧化膜耐蚀性则没有明显改善.L2的阳极氧化膜上小孔贯穿氧化膜后，优先在Al基体中发展，形成外形规则、内部深 而大的小孔；LY12和LC4的阳极氧化膜上小孔则有膜中发展倾向，形成大而浅的小孔.氧化膜中的合金元素对腐蚀行为有重要影响.     

黄铜冷凝管的点蚀

研究了 H68 A 黄铜在含 Cl~-溶液中的闭塞阳极行为。结果表明,黄铜的闭塞阳极不存在加速腐蚀的自催化效应,而是使闭塞区表面保持活性状态。其电位随阳极液 Cu~+浓度升高而变正。闭塞区Cu~+和 H~+不能向外扩散时,EE_(Cu/CuCl/Cl~-)进行生成 CuCl[s]的溶解反应。Cu~+和 H~+能向外扩散时,E>E_(Cu/Cu_2O/h 即能发生溶解。此时闭塞室内生成 Cu_2O。闭塞区外有扩散出来的 Cu~+经二次反应后生成的沉积物。黄铜冷凝管点蚀的腐蚀产物分布情况符合后者,这种点蚀在 E>E_(Cu/Cu_2O)时即能形成。黄铜管表面有碳膜时容易形成闭塞区并使电位升高,起到促进点蚀发生和加速点蚀作用,而不是产生点蚀的必要条件。为防止点蚀必须促使黄铜表面生成完整的保护膜。     

Al-Zn-Sn-Ga阳极合金的孔蚀活化钝化机理

采用SEM观察Al-Zn-Sn-Ga合金微观下孔蚀的发展过程。结合电化学相关理论,模拟计算由组织中第二相优先溶解而形成的点蚀孔内pH值与蚀孔深度之间的函数关系;探讨在中性NaCl溶液的腐蚀条件下,自催化效应对该合金蚀孔发展的影响。结果表明,合金的腐蚀孔内pH值随着腐蚀坑深度的增加而急速变大,但在孔蚀深度为0~10^-4 cm数量级时pH值变化却极小,此时合金蚀孔由于Ga汞齐等因素的作用导致阴极反应较快,从而使蚀孔钝化。通过三维形貌仪测得该合金点蚀孔钝化深度约10^-5 cm数量级,表明理论计算与实验现象吻合较好