409不锈钢在消声器冷凝液中的腐蚀行为

运用氧化-冷凝液蒸发循环方法模拟汽车消声器内腐蚀环境,研究了409不锈钢在两种冷凝液中的腐蚀行为,并分析了Cl-对冷凝液腐蚀的作用.结果表明,经250℃氧化后409不锈钢在冷凝液中表现出良好的钝态腐蚀性能,但无论冷凝液中是否存在Cl-,钝化膜在氧化和腐蚀的循环作用下均会被破坏而形成局部腐蚀坑.Cl-存在时,蚀坑内不易形成保护性氧化膜,形成的蚀坑更深.     

不同类型接触面对316L不锈钢缝隙腐蚀的影响

分别设计了金属-金属、金属-四氟乙烯、金属-橡胶、金属-塑料薄膜4种接触类型,探究不同类型接触面对不锈钢缝隙腐蚀的影响。对316L奥氏体不锈钢的缝隙构型进行FeCl3浸泡实验和电化学实验,研究了其对缝隙腐蚀行为的影响,通过激光共聚焦显微镜对缝隙腐蚀后样品的宏观形貌进行了研究。结果表明,金属-金属接触面条件下腐蚀形貌宽度最大,深度最浅,蚀坑横向发展,蚀坑达到一定深度后,腐蚀溶液横向扩散更容易。金属-橡胶接触面下腐蚀形貌宽度最小,深度最大,蚀坑纵向发展,这与橡胶所受应力有关,始终紧贴样品表面,腐蚀溶液不易发生横向扩散。电化学测试表明,不同类型接触面缝隙试样的破钝化电位相对于无缝隙试样均有明显降低。     

蒸汽环境对消声器用439不锈钢腐蚀行为的影响

运用氧化-浸泡循环实验和氧化-浸泡-蒸发循环实验,结合电化学测试以及SEM和XRD分析,研究了蒸汽环境对消声器用439不锈钢腐蚀行为的影响。结果表明:有/无蒸汽作用条件下,试样表面形成的腐蚀产物相似,循环实验后试样表面均生成了较浅的点蚀坑。与冷凝液环境相比,试样在蒸汽环境中的腐蚀阻力较小、局部腐蚀坑更深。蒸汽环境更有利于试样表面产物膜和蚀坑的生长。     

三种不锈钢在700℃熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为研究

采用失重法,并结合物相分析技术研究了B2205、B409及B439不锈钢在700℃熔融LiCl-5 mass%Li₂O中的腐蚀行为.结果表明,三种不锈钢均遭受严重腐蚀,且其腐蚀失重近似遵循线性规律.不锈钢的腐蚀速率随其Cr含量的增加而减小.不锈钢的快速腐蚀与循环的氯化-氧化反应有关.同时,Li也能快速内扩散形成相应的含锂化物.     

冷凝液pH对消声器用409不锈钢腐蚀行为的影响

采用极化曲线和电化学阻抗谱研究了消声器用409不锈钢在不同pH冷凝液中的腐蚀行为,并用X射线光电子能谱(XPS)分析了pH对409不锈钢钝化膜化学组成的影响。结果表明,试样在冷凝液pH为2时处于活化腐蚀状态,而冷凝液pH不低于3时处于钝化状态;在酸性条件下钝化膜富含铬的化合物、缺陷较多,试样腐蚀阻力相对较小,而在中/碱性条件下钝化膜富含铁的化合物、缺陷较少,试样腐蚀阻力较大。     

尿素对模拟汽车废气环境中不锈钢冷凝液腐蚀行为的影响

采用高温废气氧化-酸性冷凝液浸泡循环法模拟柴油机的排气环境,对比研究废气中引入尿素后排气系统用304和439不锈钢的冷凝液腐蚀行为,并分析了尿素对不锈钢氧化与腐蚀的作用。电化学测试结果表明：经400 ℃氧化后,304不锈钢在冷凝液中的腐蚀处于钝化状态,而439不锈钢的腐蚀趋于活化状态;在有/无尿素条件下,试样表面产物膜在氧化和腐蚀的循环作用下均会发生破坏而形成局部腐蚀坑;废气中引入尿素会增强其对两种不锈钢的氧化作用,进而导致不锈钢的均匀腐蚀量增大而局部腐蚀深度减小。     

中/低铬铁素体不锈钢在消声器冷凝液中的腐蚀行为

采用氧化-浸泡-蒸发循环试验方法模拟汽车消声器内部环境,对比研究了409M、425NT、439M三种中/低铬铁素体不锈钢在汽车消声器冷凝液中的腐蚀行为,讨论了合金元素铬的含量对不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:三种不锈钢经50次循环试验后均呈现点腐蚀特征,表面的氧化/腐蚀产物主要是(Fe,Cr)2O3;随着铬含量的升高,铁素体不锈钢的腐蚀电位上升,腐蚀阻力增加,腐蚀坑数量减少且深度下降,腐蚀质量损失降低,耐冷凝液腐蚀性能得到明显提高。     

双相不锈钢在动态下的中性电解除鳞行为

运用旋转圆盘模拟研究了2205双相不锈钢在运动条件下的中性电解除鳞行为。结果表明：随着运动速率从0增大到30 m/min时,试样脉冲电解后的失重量减小,除鳞效率降低,而表面形成的腐蚀坑变大;运动速率增大到30 m/min以后,电解除鳞效率及腐蚀坑尺寸的变化较小。除鳞速率随电解时间延长而迅速降低、并逐渐趋于稳定值。根据电解时试样表面氧化皮中孔洞和裂纹等位置处气泡的形核、生长及逸出特点,讨论了不同运动速率条件下气泡在电解除鳞过程中的作用机理。     

碳化硅高温锌液热腐蚀特性研究

采用渗硅碳化硅作为试样,以600～800℃的熔融锌液作为腐蚀介质,用浸泡法测定了试样在高温熔融锌液中的腐蚀速率,并与1Cr18Ni9Ti不锈钢试样进行了比较。通过扫描电镜对不同条件下腐蚀机制进行探讨。试样在锌液中的腐蚀速率由失重法计算。通过对在不同温度和不同腐蚀时间的不锈钢与渗硅碳化硅(SiC)试样的腐蚀试验,可以发现,对于不锈钢,锌液腐蚀主要以溶解腐蚀形式为主;不锈钢试样的腐蚀速率远远大于碳化硅试样,在600℃时,不锈钢材料的腐蚀速率比碳化硅材料高2个数量级,在700℃时,不锈钢试样在8h就全部溶解,而在750、800℃时,试样在不到5 h全部溶解。而对于渗硅碳化硅试样,试样的腐蚀是以试样裂纹剥落和溶解共同作用。腐蚀机制依赖于锌液腐蚀温度,当锌液温度小于750℃时,腐蚀是以剥落和溶解共同作用,硅的溶解腐蚀现象较低,试样的腐蚀速率很小;SiC试样在750℃,8h的腐蚀速率仅0.6%;当锌液温度大于800℃时,腐蚀主要以硅的溶解腐蚀为主,腐蚀速率大幅度增加,试样在800℃,8h的腐蚀速率达到3%。     

0Cr13铁素体不锈钢在FeCl_3溶液中的点蚀行为

通过腐蚀浸泡试验、形貌观察、极化曲线等方法,研究了0Cr13铁素体不锈钢在FeCl3溶液中的点蚀行为。结果表明:在6%FeCl_3(质量分数)溶液中,0Cr13不锈钢点蚀过程伴随着明显的全面(均匀)腐蚀,温度升高,点蚀坑数量和深度随之增加,均匀腐蚀加剧;均匀腐蚀引起的试样减薄,造成点蚀形貌失真,无法真实反映点蚀程度;0Cr13不锈钢表面点蚀坑属于开放式点蚀坑,数量虽多,但蚀孔深度相对较小,304L不锈钢表面点蚀坑属于皮下型或底彻型点蚀坑,呈溃疡状特征,具有很强的"深挖动力",破坏能力更强。     

固溶处理对316L不锈钢晶间腐蚀性能的影响

采用浸泡方法研究了1100℃固溶0.25~2 h对316L不锈钢晶间腐蚀性能的影响,用光学显微镜观察了不同热处理状态316L不锈钢的显微组织与腐蚀形貌的演变,用显微硬度仪测定了不同热处理状态316L不锈钢的硬度。结果表明,在1100℃固溶时间越长,固溶态试样的显微硬度越高,晶粒尺寸越大。随着固溶时间的延长,固溶态试样的腐蚀失重略有降低,敏化态试样的腐蚀失重先迅速降低,然后不再降低。敏化态试样的腐蚀失重高于固溶态试样1倍以上。所有试样的腐蚀失重都随着腐蚀时间的延长逐渐增加。根据实验结果得出,在1100℃固溶0.5~1 h的试样具有较好的综合性能。     

不锈钢表层对空化与电化学腐蚀交互作用的纳米力学响应

采用纳米压入测试技术,研究了阳极极化对空化作用下奥氏体不锈钢表层力学性能(纳米硬度H_nano和纳米弹性模量E_nano)的影响,并结合失重法与腐蚀形貌分析,探讨了阳极极化对空泡腐蚀过程中协同效应机制的作用.同时,将表层平均纳米硬度与平均纳米弹性模量的比值定义为表层综合力学性能参数（H/E）_nano.结果表明,在不同的阳极极化条件下,空泡腐蚀试样表层纳米硬度、弹性模量和表层综合纳米力学参数的演化规律存在很大差异.随着阳极极化电流增大,表层纳米硬度和表层综合纳米力学参数逐渐减小,表层纳米弹性模量逐渐增大.在空化作用下,当阳极极化处于钝化区时,其协同效应主要为空泡磨损起作用;当阳极极化处于钝化开始向过钝化状态转变时,其协同效应机制为腐蚀引起的磨损过程控制;一旦处于过钝化区,其协同效应则主要为磨损引起的腐蚀过程控制.奥氏体不锈钢表层纳米硬度是决定耐空泡腐蚀性能的关键因素.在空化与电化学腐蚀的交互作用过程中,随着电化学腐蚀增大,腐蚀引起的磨损失重量增大,即非Faraday失重增大,腐蚀表面也因此呈现坑、点、沟槽状的形貌特征.     

TiN夹杂物对超纯铁素体不锈钢点蚀的影响

通过电化学试验和浸泡试验,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)表征了超纯铁素体不锈钢的点蚀坑尺寸、TiN夹杂物的微观结构以及TiN与基体的电势差和高度差,分析了TiN对试样点蚀发生和扩展的作用机理.结果表明:试样的腐蚀电位和点蚀电位分别为94 mV和353 mV,点蚀坑的平均宽度和深度分别...     

海洋大气环境下TC4钛合金与316L不锈钢铆接件腐蚀行为研究

研究了TC4-316L异种金属铆接件在模拟海洋大气环境条件下的腐蚀行为。利用失重法、X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜等方法分析了试样的腐蚀动力学、锈层成分、腐蚀形貌。结果表明,TC4-316L铆接件在周期浸润实验1200 h后,316L不锈钢发生了腐蚀,而TC4钛合金并没有明显的腐蚀现象;316L不锈钢腐蚀产物包含FeOOH,Fe3O4和Fe2O3,而TC4钛合金表面主要为TiO2和Ti2O3等钛的氧化物组成的氧化膜。与单件316L不锈钢相比,由于电偶腐蚀与缝隙腐蚀的共同作用,TC4-316L铆接件中的316L不锈钢腐蚀加速。     

含砂流动海水中Q235钢冲刷腐蚀行为研究

目的 研究Q235钢在不同流速和不同含砂量环境下的冲刷腐蚀行为。方法 采用旋转冲刷腐蚀试验装置,利用电化学测试手段、表面显微分析以及失重测量等方法分析流速以及含砂量对冲刷腐蚀行为的影响。结果 试样表面主要以腐蚀坑和划痕为主,随流速的增加,试样表面腐蚀坑数目增多,砂粒摩擦造成试样表面有明显划痕。含砂量较小时,试样表面腐蚀坑较大,且比较分散;随着含砂量增加,试样表面腐蚀坑增多,但是腐蚀坑直径减小。随流速的增加,试样表面腐蚀产物膜变得更加致密。随含砂量的增加,试样表面的腐蚀产物膜变厚,出现更加稳定的Fe2O3。海水流速和含砂量均较小时,Q235冲刷腐蚀电化学表征为单层结构腐蚀产物层。随流速和含砂量的增加,电化学表征转变为双层结构的腐蚀产物层,砂粒无法直接作用于基体表面。冲刷流速从1 m/s增加到5 m/s时,冲刷腐蚀速率由0.0113 mm/a增加到0.0309 mm/a,Q235钢最大腐蚀坑深度由34.47 μm增大到281.94 μm。含砂量从0.15%增加到1%时,冲刷腐蚀速率从0.0113 mm/a变为0.0107 mm/a,最大腐蚀坑深度由34.47 μm变化为16.41 μm。结论 Q235钢的腐蚀速率及腐蚀坑深对冲刷流速较为敏感,而对含砂量变化敏感性较小。     

409型不锈钢在冷凝液中的缝隙腐蚀行为

运用冷凝液循环蒸发方法模拟汽车消声器内部腐蚀环境,对比研究了在有/无缝隙条件下409型不锈钢在冷凝液中的腐蚀行为。结果表明:与无缝隙试样相比,有缝隙试样在循环试验过程中表现出相对较低的自腐蚀电位;20次循环试验后,腐蚀阻力较低,腐蚀深度较大;缝隙导致不锈钢局部腐蚀速率约增大2.4倍,这主要是由缝隙内部在蒸发过程中更容易保持电解液腐蚀环境、并不断酸化导致的。     

Al-12.07％Si对太阳能发电站储能容器的腐蚀研究

在太阳能热发电站中,选择Al-12.07％Si作为储能材料,310S不锈钢作为储能容器,并将310S不锈钢沉浸在Al- 12.07％Si中进行长达1080 h的腐蚀.通过SEM、EDAX、XRD方法分别对腐蚀后的试样腐蚀层形貌、腐蚀层的成分和腐蚀试样的物相进行分析.研究结果发现,310S不锈钢基体与腐蚀层交界面的形状较平整和规则,试样表面均出现了Fe2Al5和FeAl3相.随着腐蚀时间延长,腐蚀试样的失重和腐蚀层厚度逐渐稳定,试样的腐蚀速率下降.     

S135钻杆钢预腐蚀后的弯曲疲劳性能

目的：考察有机盐钻井液对S135钻杆材料腐蚀及疲劳性能的影响。方法首先利用高温高压釜模拟有机盐钻井液井筒的工况环境,对疲劳试样进行预腐蚀,通过点蚀仪测定试样表面的腐蚀状况;然后利用旋转弯曲疲劳试验机在不同弯曲应力条件下对预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳性能进行测试,算得不同存活率下的疲劳强度,并绘制不同存活率下的S-N曲线。用体视显微镜和扫描电镜观察预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳断口形貌,进而得出S135钻杆材料表面腐蚀对其疲劳寿命的影响程度和影响机制。结果经过腐蚀的试样表面有较多腐蚀坑,腐蚀坑深度在0.4~0.7 mm之间。未腐蚀试样的疲劳强度为553 MPa,其疲劳断口只观察到单个疲劳裂纹源;腐蚀试样的疲劳强度为409 MPa,其疲劳断口观察到多个疲劳裂纹源。 S135钻杆材料腐蚀疲劳开裂敏感性指数为26%。结论经过高温高压有机盐钻井液环境腐蚀后,试样表面点蚀严重,腐蚀坑底部存在应力集中并导致裂纹源的形成,多个裂纹源的同时生长加快了裂纹的扩展,最终降低S135钻杆钢的疲劳强度。     

S135钻杆钢预腐蚀后的弯曲疲劳性能

目的考察有机盐钻井液对S135钻杆材料腐蚀及疲劳性能的影响。方法首先利用高温高压釜模拟有机盐钻井液井筒的工况环境,对疲劳试样进行预腐蚀,通过点蚀仪测定试样表面的腐蚀状况;然后利用旋转弯曲疲劳试验机在不同弯曲应力条件下对预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳性能进行测试,算得不同存活率下的疲劳强度,并绘制不同存活率下的S-N曲线。用体视显微镜和扫描电镜观察预腐蚀试样和未腐蚀试样的疲劳断口形貌,进而得出S135钻杆材料表面腐蚀对其疲劳寿命的影响程度和影响机制。结果经过腐蚀的试样表面有较多腐蚀坑,腐蚀坑深度在0.4~0.7 mm之间。未腐蚀试样的疲劳强度为553 MPa,其疲劳断口只观察到单个疲劳裂纹源;腐蚀试样的疲劳强度为409 MPa,其疲劳断口观察到多个疲劳裂纹源。S135钻杆材料腐蚀疲劳开裂敏感性指数为26%。结论经过高温高压有机盐钻井液环境腐蚀后,试样表面点蚀严重,腐蚀坑底部存在应力集中并导致裂纹源的形成,多个裂纹源的同时生长加快了裂纹的扩展,最终降低S135钻杆钢的疲劳强度。     

点蚀坑的形貌与腐蚀疲劳裂纹萌生

将预产生点蚀的1Cr18Ni9Ti疲劳试样进行长期(N>1×10~6cyc.)疲劳试验。其中一些在6％FeCl_3水溶液中进行,另一些在空气中进行。用定量金相方法逐个测量点蚀坑的直径和深度。发现点蚀坑的深径比和深度都与裂纹萌生有关,且在不锈钢点蚀坑的裂纹萌生过程中力学因素起主导作用而与碳钢完全不同。通过蚀坑底部的扫描电镜观察,分别确定了不锈钢和碳钢点蚀坑中裂纹萌生的初始位置,并依此讨论了腐蚀疲劳裂纹萌生机理。