Fe基高Cr激光熔覆涂层CO2腐蚀行为研究

采用电化学工作站测试了激光熔覆Fe-20Cr、Fe-30Cr、Fe-40Cr涂层在含CO2饱和地层水中的腐蚀行为,研究了温度和Cl-浓度对其腐蚀的影响规律,并与P110套管钢进行了对比。通过对涂层进行X射线衍射(XRD)分析,解释了涂层Cr含量不同时耐蚀性的差异。结果表明:随温度升高,涂层钝化区间变窄,耐蚀性随温度升高而降低;当温度为85℃时,涂层具有比P110钢更低的腐蚀倾向和更优异的抗点蚀性;Cl-浓度与耐蚀性存在一临界值,当Cl-浓度达1 mol/L时,腐蚀性最强。低Cr含量的Fe-20Cr涂层具有较高的耐蚀性,随着Cr含量的增加,Cr23C6、Cr7C3等碳化物在晶界处析出,产生晶体贫铬区,进而降低了高Cr含量涂层的耐蚀性。     

不锈钢与碳钢在液固两相流中冲刷腐蚀特性的研究

研究了不锈钢与碳钢在液固两相流中的冲刷腐蚀特性和冲刷腐蚀交互作用。实验表明 :( 1)提高冲刷速度和浆料温度都大大加剧了材料的损伤和破坏 ,T8钢冲刷腐蚀失重率远大于 18- 8不锈钢。两者均在冲击角度为 4 5°时出现极大值 ,表明冲击角度在 4 5°时 ,对材料产生的损伤强度最大 ,因此在设计管道时应尽量避免 4 5°冲击角结构 ;( 2 ) 18- 8不锈钢以冲刷失重为主 ,T8钢以腐蚀失重为主 ,两者的冲刷腐蚀交互作用失重率占其总失重率的 6 0 %以上 ,表明耐蚀不耐磨的 18- 8不锈钢和耐磨不耐蚀的T8钢在冲刷腐蚀工况中均难以胜任 ;( 3)T8钢的冲刷腐蚀失重率和交互作用失重率均是 18- 8不锈钢的 6倍以上 ,表明在液固两相流冲刷腐蚀工况中 ,材料必须首先具有一定的耐蚀性 ,然后再考虑提高材料的硬度和耐磨性 ,这样才能有效地提高材料的耐冲刷腐蚀性能     

钼酸铵/硼酸/磷酸替代铬酐对达克罗涂层性能的影响研究

为降低达克罗涂层中的六价铬含量以达到环保性能要求,采用钼酸铵、硼酸、磷酸部分替代达克罗涂层中的铬酐,研究20%、35%、50%替代后达克罗涂液的黏度、涂层结合强度以及耐蚀性变化。结果表明:随着钼酸铵替代量增加,涂液黏度值逐渐变小;当铬酐替代量为20%时,3种涂层结合强度均有所改善;钼酸铵替代铬酐,当替代量为20%时,其耐蚀性最好;磷酸替代铬酐,当替代量为20%、35%和50%时,涂层的耐蚀性均优于未替代涂层,在50%替代时耐蚀性最好,自腐蚀电位可达-0.766 5 V。     

SDBS对镁合金LDHs涂层的缓释作用

为拓宽镁合金表面层状双氢氧化物(LDHs)涂层的应用范围,提出一种使LDHs涂层适用于酸性环境的方法,即向酸性介质中添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)对LDHs的表面形貌和结构进行表征和分析;通过电化学阻抗谱(EIS)对LDHs涂层在不添加和添加不同浓度SDBS的HCl溶液中的耐腐蚀性能进行考察;最后,在不存在和存在一定浓度SDBS的酸性介质中,采用Tafel极化方法对LDHs涂层进行破坏。结果表明,当有SDBS存在时,LDHs涂层的腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度显著下降。     

钢结构用锌-铝合金涂层的耐蚀性研究

涂层作为物理屏障,可阻断钢结构与水、氧气、盐等的接触,起到防腐作用,可大幅延长建筑钢的使用寿命,减少维护和修复费用,保障结构安全可靠。因此,为研究建筑钢结构用锌-铝合金涂层的耐蚀性,用铝粉与锌粉为主要材料,混合辅料,制备涂层浆液,用浸涂工艺在建筑钢结构上涂覆锌-铝合金浆料。以氯化钠溶液为腐蚀介质,测试铝粉质量分数分别为15%、25%、35%、45%时,该涂层的腐蚀微观、宏观形貌及质量损失;测试不同浓度氯化钠溶液与温度下涂层的耐蚀性。结果表明：铝粉质量分数为45%时制备的锌-铝合金涂层,微观形貌更致密,宏观腐蚀形貌未出现明显黄锈,且该铝粉用量下涂层腐蚀后质量损失最小。氯化钠溶液质量分数为10%且温度较高时,锌-铝合金涂层的耐蚀性最好。     

腐蚀介质对双相不锈钢2205腐蚀性能影响的研究

采用金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法和成分分析以及金相分析手段,研究经过不同热处理的双相不锈钢2205在35℃条件下、两种腐蚀介质(质量分数10%的HCl溶液和10%的H2SO4溶液)中的腐蚀行为和耐蚀性能。结果表明:在H2SO4溶液中,双相不锈钢2205表面形成钝化膜,阻碍腐蚀的发生,钝化膜的主要成分是Cr2O3、FeO、Cr-O等氧化物;而在HCl溶液中,双相不锈钢2205的耐蚀性较差,且其耐蚀性与热处理固溶温度呈正相关。     

Ni/Ni-TiN双层复合镀层制备及性能研究

为改善金属材料的显微硬度、耐磨性及耐蚀性等,采用超声-脉冲电沉积方法在45钢表面分别制备Ni-TiN和Ni/Ni-TiN双层复合镀层,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及电化学测试技术研究其表面形貌、组织成分和耐蚀性能。结果表明:与Ni-TiN镀层相比,Ni/Ni-TiN双层镀层胞状组织更加致密,晶胞间结合的更加紧密,孔隙更少,其孔隙密度可达到1.9个/cm2;Ni/Ni-TiN双层镀层的Ecorr向正偏移,达到最大值为-0.22 V,Icorr向负偏移,达到最小值为1.59×10-5A/cm2,表明Ni/Ni-TiN双层复合镀层有较好的耐蚀性;Ni/Ni-TiN双层镀层腐蚀初期,以均匀腐蚀为主,随腐蚀时间的延长,镀层腐蚀速率加快,由点蚀过渡到局部腐蚀状态;Ni/Ni-TiN双层镀层表面先出现腐蚀点,其直径不超过5.11μm。     

不同工况对HVOF喷涂Cr3C2-25%NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损性能的影响

运用腐蚀冲蚀磨损试验机在水、5%H2SO4与15%棕刚玉配制的腐蚀冲蚀介质中,对超音速火焰喷涂Cr3C2-25%NiCr涂层在不同工况下的腐蚀冲蚀磨损性能进行试验研究,探讨介质冲蚀速度、介质种类对涂层腐蚀冲蚀率的影响规律。结果表明,涂层腐蚀冲蚀累积质量损失随时间基本呈线性增加趋势,涂层在含5%H2SO4介质中的腐蚀冲蚀率远大于其在水介质中的腐蚀冲蚀率,涂层在高速冲蚀时硫酸介质引起的涂层腐蚀冲蚀率增量较为显著,而在硫酸介质条件下冲蚀速度增加引起的腐蚀冲蚀率增量更为显著。     

不锈钢激光熔敷Ni-Cr-B-Si合金涂层的组织及腐蚀行为

采用激光熔敷技术在316L不锈钢表面制备成形良好、无宏观裂纹、组织致密的Ni-Cr-B-Si合金涂层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析涂层的显微组织和物相组成,通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试研究涂层和基材在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明:涂层从底部到顶部,组织形态变化依次为平面晶、胞状晶、柱状树枝晶和等轴树枝晶,涂层主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Fe Ni3、M23C6(M=Fe,Ni,Cr)以及Cr0.19Fe0.7Ni0.11相组成;在3.5%Na Cl溶液环境中,涂层的自腐蚀电位比基材正移了0.14 V,腐蚀电流密度较基材减小71.84%,腐蚀阻抗值也显著高于基材,耐腐蚀性能优于基材,这是由于涂层表面形成钝化膜的致密度和稳定性更高。     

三元复合驱溶液组分对P110钢腐蚀电化学性能的影响

采用电化学工作站测试P110油管钢在强碱(NaOH)三元复合驱(ASP)溶液中的腐蚀电化学行为,研究ASP中不同组分、不同含量对P110钢腐蚀行为的影响,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对P110钢在ASP溶液中静态浸泡后的腐蚀形貌进行分析。结果表明,在实验条件下,P110钢在ASP、AS、A、AP溶液中,腐蚀速率依次增大。在实验浓度内,P110钢在强碱ASP溶液中钢表面形成保护性良好的钝化膜,耐蚀性随碱含量的增加而增加。加入表面活性剂起到抑制P110钢腐蚀的作用,且抑制作用随加入量增加而增强。加入聚丙烯酰胺后,耐蚀性随浓度的增加呈现先增加后下降趋势。经80℃在ASP溶液中静态浸泡20 d后,P110钢主要发生均匀腐蚀,腐蚀产物主要为Fe(OH)3、FeCO3、Fe2O3。     

弱碱三元复合驱采出液腐蚀与结垢特性及固体缓蚀阻垢剂研制

采用腐蚀挂片试验法、电化学测试技术、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等微观测试技术系统研究油田管道用钢(10钢、20钢、45钢、1Cr18Ni9Ti、X70钢)和储罐用钢(Q235钢)在不同浓度、不同温度三元复合驱溶液中的腐蚀行为,分析腐蚀形貌并确定腐蚀产物。通过现场采集垢样,采用微观测试技术对垢样的成分、表面形貌进行测试分析,判断其成垢过程及成垢物质,初步分析结垢原因。在弱碱三元复合驱腐蚀及结垢特性基础上,结合以往结垢药剂,采用聚乙烯醇作为固体阻垢剂的载体,乙二胺四甲叉磷酸(EDTMP)和水解聚马来酸酐协同阻垢,研制出一种高效的固体缓释性防腐阻垢剂,缓蚀阻垢效果优异,具有广阔的发展前景。     

超音速火焰喷涂合成TiC-Ni涂层摩擦磨损性能分析

以Ti,Ni和C为原料利用HVOF合成技术制备TiC-Ni涂层,对所制备的涂层进行滑动磨损试验,并利用扫描电镜观察涂层磨损失效形式。结果表明,粉末组成中Ni含量对涂层的滑动磨损性能影响较大,Ni含量较低时随Ni含量的升高磨损失质量降低,Ni含量过高时,涂层磨损失重反而升高。工艺参数中,氧气流量和燃气流量对涂层磨损性能的影响呈不同的变化规律,适中的氧气流量、燃气流量条件下制备的涂层磨损率较低。涂层滑动磨损失效主要有粘结相的优先犁削和碳化物剥落。失效过程中碳化物颗粒的剥落对涂层磨损起关键作用,涂层中的粘结相、氧化物和孔隙对疲劳裂纹的扩展有很大的影响。     

封孔铝涂层的抗高温氧化性能及其灰色预测

采用电弧喷涂在Q235基体上制备了铝涂层,对涂层进行封孔处理,测试了封孔铝涂层在500℃空气中的抗高温氧化性能,并与Q235基体试样的抗高温氧化性能进行了对比。结果表明,电弧喷涂铝涂层经封孔后,涂层的密封程度大大提高了,可以更好地阻挡或减缓氧化气氛向涂层内部的渗透,提高了涂层对基体的保护效果。封孔铝涂层在高温气氛中氧化速度大约是Q235钢试样的1/3,可以为低碳钢基体在高温空气环境下提供较好的保护。采用灰色预测理论建立模型对封孔铝涂层的抗高温氧化性能进行了灰色预测,结果表明模型预测值和实测值间的误差较小,该模型可以用于封孔铝涂层抗高温氧化性能的预测,根据短期的试验数据即可预测涂层经过更长时间后的抗高温氧化性能。     

冶金矿山湿式磨机衬板钢冲击腐蚀磨损行为的研究

利用改造的MLD - 10型冲击腐蚀磨损模拟试验机 ,研究了三种冶金矿山湿式磨机衬板钢的冲击腐蚀磨损行为。研究表明 ,在同样的模拟工况条件下 ,新研究开发的低碳高合金钢比高锰钢、中碳合金钢具有更佳的耐冲击腐蚀磨损性能 ,并通过对试样表面磨损形貌的观察分析 ,发现低碳高合金钢以冲击磨损为主 ,高锰钢以冲蚀为主 ,而中碳合金钢则是严重的冲蚀磨损     

高强度无磁钢的应力腐蚀

对新研制的中碳低铬镍Mn -V无磁钢 (简称Mn -V钢 )和低碳N1310不锈钢 (简称N1310钢 )做应力腐蚀实验 ;用金相和扫描电镜观察分析应力腐蚀断口。目的在于比较不同合金成分对应力腐蚀敏感性的影响。实验结果表明 :Mn -V钢存在较严重的应力腐蚀敏感性 ,N1310钢和Mn -V钢相比 ,N1310钢的应力腐蚀敏感性得到明显的改善。     

有氧烧结Ni60/WC合金涂层的组织和性能

在有氧烧结条件下,在45钢基体上制备Ni60/WC自熔合金涂层。利用XRD、SEM、EDS等对涂层的组织和性能进行分析。结果表明:涂层中主要有γ-(Ni,Fe)、WC、(Cr,Ni)23C6、Co3W3C、Ni2B等相组成,涂层平均显微硬度为918.4HV0.1;在磨粒磨损条件下,磨损率为1.47×10-2 cm3/h;过渡层的显微硬度从918.4HV0.1至220HV0.1呈梯度分布,宽度约为0.30mm。     

搅拌方法对Ni/TiN复合镀层微观结构和耐磨性能的影响

采用机械搅拌-电沉积和超声搅拌-电沉积复合方法,在20钢基体表面制备Ni/TiN复合镀层。利用扫描电镜(SEM)和摩擦磨损试验机对复合镀层进行研究。结果表明:当机械搅拌速率为400 r/mim时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为9.8%,显微硬度为871HV;当超声波功率为300 W时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为10.9%,显微硬度为926HV。在机械搅拌-电沉积制得的Ni/TiN复合镀层中,表面颗粒的粒径在3μm左右,而超声搅拌-电沉积制备镀层,表面颗粒的平均粒径为1μm。采用超声搅拌-电沉积制备Ni/TiN复合镀层,耐磨性能优于机械搅拌-电沉积制备的镀层。     

金属镍-碳化硅纳米复合电镀工艺研究

采用复合电镀技术在炭素结构钢板的表面上制备高硬度的Ni-SiC纳米复合镀层,研究镍-碳化硅纳米复合电镀的工艺条件。结果表明,当阴极电流密度为2.56A/dm2,镀液中纳米碳化硅粉的质量浓度为20g/L,镀液的pH值为5.0,温度为50℃时,镀层生长良好,均匀细致平滑,镀层的显微硬度可达到950HV0.2,远高于普通纯镍镀层的硬度。     

稀土硅铁对16MnR钢在内蒙古天然碱苛化烧碱中腐蚀性能的影响

通过焊条药皮向 1 6Mn R钢焊缝中过渡稀土硅铁 ,观察了稀土含量对焊接接头金相组织的影响 ,用高温动态失重法研究了稀土硅铁对耐内蒙古天然碱苛化烧碱焊缝腐蚀性能的影响 ,用透射电子显微镜 (TEM)观察了焊缝特征区腐蚀形态和表面腐蚀附着物形貌 ,并简要分析了焊缝特征区的腐蚀机理。