2024-T3铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验,模拟2024-T3铝合金在海洋大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和电化学技术分别对腐蚀117、242、362、487和598 h的2024-T3铝合金试样进行测试分析,得到腐蚀动力学、腐蚀产物和点蚀坑的形貌、腐蚀产物的成分以及表面锈层的电化学特性,研究锈层对2024-T3铝合金大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中2024-T3铝合金的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱然后再略增强的变化过程。     

柠檬酸铈在氯化钠溶液中对碳钢的缓蚀作用

采用极化曲线、电化学阻抗谱和表面分析方法研究了氯化铈(Ⅲ)、硝酸铈(Ⅲ)和柠檬酸铈(Ⅲ)在3.5%氯化钠溶液中对碳钢的缓蚀作用.结果表明,氯化铈、硝酸铈和柠檬酸铈均能有效抑制碳钢在氯化钠溶液中的腐蚀,呈现阴极型缓蚀剂的特征;其中柠檬酸铈对碳钢腐蚀的抑制作用明显优于无机铈盐,且具有"临界值"效应;柠檬酸铈作缓蚀剂时,在碳钢表面形成的保护膜均匀致密,其中含有Ce、Fe、O、C等元素.     

Na2 SnO3对铝合金腐蚀的缓蚀作用

目的提高2024-T3铝合金在中性Na Cl溶液中的耐小孔腐蚀性能。方法采用动电位极化曲线测试、扫描电镜(SEM)观察并结合X射线光电子能谱(XPS)等方法,研究2024-T3铝合金在含不同浓度Na2Sn O3的0.1 mol/L Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为,分析Na2Sn O3及其浓度对2024-T3铝合金小孔腐蚀和均匀腐蚀的作用。结果电化学测试结果显示,添加一定量(0.05~0.4 g/L)的Na2Sn O3可以使溶液的p H值升高(可从6.6上升至10.1),促进铝合金表面发生钝化,使铝合金孔蚀电位Eb和自腐蚀电位Ecorr的差值增大(最大可达到600 m V),因此降低了铝合金的孔蚀敏感性,提高了其耐小孔腐蚀的能力。但是Na2Sn O3质量浓度较大(0.2、0.4 g/L)时,会促进2024-T3铝合金的均匀腐蚀。SEM和XPS结果显示,小孔及其附近区域Cu含量较多,并有大量的Sn O2颗粒沉积。结论少量(0.05、0.1 g/L)的Na2Sn O3对2024-T3铝合金的小孔腐蚀和均匀腐蚀均具有较好的抑制效果。Na2Sn O3对2024-T3铝合金的缓蚀作用可能源于其水解产生的Sn O2优先在铝合金表面的金属间颗粒(S相)周围发生沉淀,从而屏蔽了铝合金表面的活性点。     

ZAlSi7Mg铝合金在深海环境中的腐蚀行为研究

为研究深海低温高压环境中ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀行为,采用深海高效串型试验装置进行西太平洋海域腐蚀试验,利用SEM、EDS、XPS等技术分析了ZAlSi7Mg铝合金在500、800、1200和2000 m海深下的长周期腐蚀速率、点蚀深度、腐蚀形貌及腐蚀产物,并与中国南海海域深海腐蚀规律进行对比。结果表明：(1)ZAlSi7Mg铝合金在西太平洋500和2000 m深度处的腐蚀速率和腐蚀产物厚度均高于800和1200 m深度处,且随着海水深度增加,铝合金平均点蚀深度逐渐减小;(2)深海环境中ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀类型主要是点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀;(3)在西太平洋深海环境中,试验深度较大处试样与较浅处试样相比,表面腐蚀产物中含Al化合物含量较高,而含Mg的化合物含量较低,腐蚀产物主要包括Al₂O₃、Al(OH)₃、Al₂SiO₅和Mg(OH)₂。(4)在西太平洋和中国南海同一海水深度处,ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀速率和点蚀深度均存在较大差别。在中国...     

2024铝合金表面无铬硅烷膜的制备与性能研究

采用硅烷A-187为前驱体,制备了一种应用于2024铝合金基体表面的无铬硅烷转化膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、表面分析系统(XPS)、中性盐雾实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对硅烷膜的表面/截面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析。结果表明:制备的无铬硅烷水解液处理后的2024铝合金具有优异的耐蚀性能,中性盐雾实验168 h,无腐蚀产物产生,硅烷膜使铝合金的腐蚀电位正移154 m V;硅烷膜下基体腐蚀反应的阻抗值随浸泡时间逐渐升高,说明硅烷膜可以有效抑制基体的腐蚀,为2024铝合金提供良好防护。     

天然海水微生物对5083铝合金初期腐蚀行为的影响

利用荧光电子显微镜,扫描电镜及能谱表面分析技术和开路电位,电化学阻抗谱,动电位极化电化学技术研究了在天然海水中浸泡初期,天然海水微生物对5083铝合金腐蚀行为的影响.结果表明,在天然海水中,铝合金表面形成良好的生物膜.电化学结果表明,在天然海水中铝合金腐蚀电位负移,点蚀电位正移,电荷转移电阻增大,说明短期浸泡时,天然海水生物膜的形成可以抑制其腐蚀,尤其对点蚀具有明显的抑制作用.在无菌海水中,随时间的增长,铝合金的腐蚀也受到一定程度的抑制,原因是锈蚀产物的形成对铝合金具有一定的保护作用.     

典型抑制剂颜料对轨道交通用铝合金的腐蚀防护行为影响研究

通过对比商业化的抑制剂颜料铬酸锶和改性多聚磷酸锶铝,研究了新型绿色抑制剂颜料-肉桂酸铈对轨道交通用7XXX铝合金的腐蚀抑制行为和含肉桂酸铈环氧涂层的腐蚀防护行为。浸泡实验的结果表明,肉桂酸铈和铬酸锶对铝合金的腐蚀具有优秀的抑制作用。极化曲线(PDS)的结果表明,改性多聚磷酸锶铝在浸泡初期对铝合金具有较强的腐蚀抑制能力,而这种腐蚀抑制能力在浸泡后期弱于肉桂酸铈和铬酸锶。研究了含有1%(质量分数)以上3种抑制剂颜料环氧漆的腐蚀行为,电化学阻抗谱(EIS)结果表明,含有1%肉桂酸铈的环氧涂层具有优秀的腐蚀防护能力。     

LY12铝合金三价铈盐溶液中成膜工艺

利用浸渍法在LY12铝合金表面获得了金黄色的铈转化膜, 确定了常温稀土(铈)化学转化膜成膜工艺. 应用电化学方法和浸泡试验研究了铝合金铈化学转化膜的成膜动力学及转化膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能, 并与传统的Alodine处理工艺进行了比较. 采用表面分析技术分析了膜的成分并观察了膜的微观形貌. 结果表明, 本稀土处理工艺成膜工艺简单, 成膜速度快, 耐蚀性能略优于Alodine转化膜, 能有效地抑制铝合金的点腐蚀. SEM表明铝合金铈转化膜由许多球形颗粒和块状膜构成. EDAX能谱表明, 铈转化膜主要含有铈、氧和铝3种元素, 球形颗粒含有较高浓度的氧和铈.     

深海环境中304不锈钢腐蚀行为研究

采用深海高效串型试验装置对深海环境中304不锈钢进行实海腐蚀实验,并利用SEM,EDS,EIS和XPS技术,分析了304不锈钢在1200,2000和3000 m海深下的腐蚀行为。结果表明:304不锈钢在深海中的腐蚀速率较小,在1200,2000和3000 m深度海水中暴露0.5 a的腐蚀速率分别为1.84,2.07和3.11μm/a,腐蚀速率随着海水深度的增加略微增大;各海水环境因素对304不锈钢深海腐蚀速率的影响程度由大到小为:压力氧含量电导率温度pH值;深海环境中,304不锈钢表面局部发生缝隙腐蚀,缝隙腐蚀深度随海水深度增加而加深;深海试样腐蚀产物主要是Fe_3O_4和NiO。     

胞外聚合物对飞机油箱2024铝合金腐蚀行为影响

目的 探究飞机油箱内有积水存在的环境中硫酸盐还原菌分泌的胞外聚合物（EPS）对飞机油箱2024铝合金腐蚀行为的影响,为飞机油箱中微生物腐蚀与防护提供理论依据。方法 针对航煤中微生物滋生导致飞机油箱材料2024铝合金腐蚀失效的问题,通过傅里叶红外光谱（FT-IR）分析EPS的组成,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-MS）分析金属离子含量,采用表面分析法和电化学法研究了硫酸盐还原菌EPS在模拟飞机油箱积水环境中诱导飞机油箱2024铝合金的腐蚀行为。结果 与无EPS添加的介质条件相比,在相同的试验条件下,EPS导致航煤积水模拟溶液中的2024铝合金腐蚀电流密度减小,腐蚀产物膜呈疏松多孔的形貌,腐蚀形貌以点蚀为主。试验结束时,2024铝合金在EPS质量浓度为200 mg/L的模拟溶液中腐蚀速率大致为无EPS添加的模拟溶液中的1/10。当溶液中EPS质量浓度为100 mg/L和200 mg/L时,尽管EPS与Al3+络合产生的EPS-金属络合物会促进2024铝合金试样阳极溶解速度,但起主要影响的是抑制溶解氧扩散减缓阴极吸氧反应,抑制腐蚀的效果与EPS浓度仍成正比。结论 航煤积水模拟溶液中...     

油气开采用钛合金石油管材料耐腐蚀性能研究

选取5种油气开发常用钛合金材料(Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V-0.1Ru、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo)为研究对象,使用高温高压釜模拟国内典型严酷服役工况环境,研究了不同钛合金材料耐均匀腐蚀、局部腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂(SCC)及缝隙腐蚀的性能,通过使用扫描电镜和能谱分析等手段对腐蚀形貌和腐蚀产物进行了分析,并使用电化学方法对不同合金的耐腐蚀机理进行了研究。结果显示,在所测试工况条件下,所有钛合金材料腐蚀反应均为阳极控制过程,均匀腐蚀速率均低于0.001mm/a,并且对应力腐蚀开裂均有良好的抗力。Ti-6Al-4V和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo合金出现明显的点蚀和缝隙腐蚀问题。对腐蚀机理研究表明,在工况条件温度下,随着pH值的降低,所有钛合金均发生自腐蚀电位降低,极化电阻减小,腐蚀电流增大,耐腐蚀性能下降,其中Ti-6Al-4V耐腐蚀性能下降的最为明显,研究结果为油气开发工况下钛合金石油管的选材和缝隙腐蚀问题防治提供理论基础。     

Kühlwasserseitige Korrosionsbeständigkeit von metallischen Werkstoffen zur Handhabung von Schwefelsäure

Cooling water side corrosion resistance of high alloyed materials for handling of process side sulfuric acid The approved materials for use in sulfuric acid alloy 825 (German material No. 2.4858) and alloy 20 (German mater. No. 2.4660) have only a low resistance against localized corrosion in chloride containing water and are unsuitable for handling of sulfuric acid. The newly developed austenitic Cr-base alloy, alloy 33, (X1CrNiMoCuN 33-32-1, German mater. No. 1.4591) with 33 % Cr, 31 % Ni, 0,6 % Mo and 0.4 % N should have an excellent resistance against pitting and crevice corrosion additional to its high sulfuric acid resistance, too, because its Pitting Resistance Equivalent No. calculated according to PREN = %Cr + 3,3 · %Mo + 30%N runs to 50. Pitting and crevice corrosion properties of the alloy 33 are tested in comparison to those of reference materials in high chloride containing solutions (1M NaCl, artificial and modified sea water, 10% FeCl₃ · 6H₂O; 500 g/l CaCl₂ ). Pitting potentials and potentials of repassivation of pitting, critical temperatures of localized corrosion (FeCl₃-test, CaCl₂-test, artificial sea water), potentials of repassivation of crevice corrosion as well as depassivation pH values of crevice corrosion following Crolet have been determined. The results confirm that the localized corrosion behaviour of the alloy 33 corresponds to its PREN. With regard to pitting corrosion alloy 33 is comparable with the special stainless steel alloy 31 (mater. No. 1.4562), with regard to crevice corrosion it is comparable with alloy 926 (German mater. No. 1.4529).     

Effect of enamel coating on long-term oxidation and hot corrosion behavior of Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloys

The effect of enamel coating on long-term isothermal oxidation at 700 ℃ and cyclic oxidation at 800 ℃ in air and hot corrosion resistance of Ti-24Al-17Nb-0. 5Mo in 75% (Na2SO4 K2SO4 ) 25% NaCl (mass fraction) molten mixed salts at 700 ℃ was investigated. The results indicate that Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloy exhibits relatively poor long-term oxidation resistance due to the formation of Al2O3 TiO2 Nb2O5 mixed scales and poor hot corrosion resistance due to the spallation of scales formed in molten (Ns, K)2 SO4 NaCl. Enamel coating can effectively protect Ti-24Al-17Nb-0.5Mo alloy from long-term oxidation at high temperature in air and remarkably improve the hot corrosion resistance of Ti-24Al-17Nb-0. 5Mo alloy, and can act as the barrier to suppress the migration of oxygen and corrosive ions into the substrate.     

Die Oberflächenbehandlung von Schweißverbindungen hochkorrosionsbeständiger 6% Mo-Stähle und Nickel-Basis-Legierungen

Surface treatments of high alloy 6 Mo stainless steel and nickel alloy weldments High alloy stainless steels (6% Mo) and a high nickel alloy (alloy 625) weldment have been tested in order to answer the question whether post-treatment of the weldment has an effect on the corrosion resistance, especially on pitting corrosion. Therefore, the critical pitting temperature of weldments was tested in acidic chloride solution (standard tests). As a result grinding with rough emery paper as well as sand blasting lowers the localized corrosion resistance in the weldment area, while pickling has a positive effect, especially after blasting. Pickling can be done either by a solution of nitric + hydrofluoric acid or by a commercial pickling paste. In any event pickling is recommended as a final surface treatment for high alloy stainless steels and nickel alloys, especially in case of prevailing highly corrosive conditions such as pitting and crevice corrosion.     

Crevice corrosion monitoring of titanium and its alloys using microelectrodes

Crevice corrosion of titanium and its alloys in 10% sodium chloride was investigated at 100°C with the aid of microelectrodes. Potential, pH and chloride ion concentration inside the crevice were monitored using an Ag/AgCl electrode, a tungsten microelectrode and a Ag/AgCl chloride ion selective microelectrode, respectively. The pH and Cl^? concentrations within the crevice were calculated from the standard potential‐pH and potential‐log[Cl^?] calibration curves. The effect of Mo on the crevice corrosion of titanium was also studied. The passivation behavior on the titanium and Ti‐15%Mo alloy was studied using electrochemical impedance studies. There was no apparent change in pH and Cl^? ion activity inside the crevice for the alloy at 100°C, whereas a marginal decrease in pH and increase in Cl^? ion concentration were observed for pure titanium. Thus pure titanium is susceptible to crevice corrosion in hot 10% NaCl solutions at 100°C. The chloride ion activity was found to be reduced for the alloy so that the pH inside the crevice increased. The corrosion reaction resistance (R_t) was found to increase with the addition of Mo as an alloying element. It also increases with externally applied anodic potential. Hence, Mo is an effective alloying element, which enhances the crevice corrosion resistance of titanium.     

免水洗常温热镀锌表面磷化技术研究

以磷酸、氧化锌、磷酸二氢锰、钼酸铵和硝酸钙等为原料,通过正交试验等方法开发了一种磷化后免水洗的常温热镀锌表面磷化液。研究了磷化液的pH值、磷化温度、磷化时间以及自干时间等对磷化膜质量的影响。结果表明:磷化液pH值为2.6～3.3,在5～40℃浸渍磷化7～10min,自然干燥3h可获得磷化后工件免水洗的磷化膜。磷化膜的耐蚀时间超过50s,喷涂铁红环氧底漆后的漆膜附着力达1级。     

钛的缝隙腐蚀行为研究

采用电化学测试技术，研究了工业纯钛和Ｔｉ－０．３％Ｍｏ－０．８％Ｎｉ合金在２５％ＮａＣｌ和ＨＣｌ沸腾溶液中的缝隙腐蚀行为。结果表明，由于合金元素Ｎｉ具有低的氢超电势，促进了阴极极化过程，从而提高了钝化能力，且缝内表面Ｎｉ的富集增强了膜的钝化稳定性，因此，Ｔｉ－０．３％Ｍｏ－０．８％Ｎｉ合金抗缝隙腐蚀性能优于工业纯钛。     

Corrosion product analysis on crevice corroded Alloy-22 specimens

Surface analytical techniques were applied to characterize corrosion products formed during the crevice corrosion of the Ni–Cr–Mo(W) Alloy-22 in 5 mol/L NaCl at 120 °C. Micro-Raman spectroscopy demonstrated the formation of polymeric molybdates within the crevice corroded region where intergranular corrosion dominated. The location and chemical speciation of the Mo and W species formed was investigated by Raman mapping. Crevice corrosion was found to propagate preferentially across the alloy surface rather than to penetrate deeply at localized sites, a feature which appears to be linked to the formation and build-up of polymeric molybdates.     

模拟体液中纯钛及Ti6A14V合金的腐蚀行为

采用电化学测试技术研究了人体医用金属材料工业纯钛和Ti6A14V合金在人工模拟体液中的腐蚀行为,结果表明,阳极极化后两种合金均未发现点蚀,工业纯钛的维钝电流密度小于于Ti6A14V合金,前者的阳极极化性能优于后者,Ti6A14V合金缝隙试样在阳极电位超过＋2000mV(vsSCE)后,电流开始急剧增大,发生了缝隙腐蚀;通过电子探针分析发现,在缝隙内Al和V两种元素发生活性溶解。工业纯钛在电位达到＋4000mV/(vsSCE）时仍没有发生缝隙腐蚀。     

添加剂对铝合金稀土转化膜的影响

目的寻找有效提高稀土转化膜性能的添加剂体系。方法采用电化学手段研究添加剂(硼酸、柠檬酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氟化氢铵、氟化钠、草酸铵)对稀土转化膜的影响,对于具有积极作用的添加剂,使用响应面法进行复配,并优化配方。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学测试对优化条件下制备的稀土转化膜性能进行表征。结果向基础转化液中加入氟化钠(NaF)、柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7)和磷酸钠(Na_3PO_4)可以提高稀土转化膜的电化学性能。经过复配并优化配方,得到最优添加剂体系为0.68g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠。该配方可以抑制铝合金在转化液中的溶解,有利于铈元素的沉积,使铈的沉积量由5.01%提高到了9.60%。优化配方下制备出的膜层更加均匀致密,腐蚀电位提高了0.13 V,点滴时间可达122 s。XRD和EDS结果表明,膜层的主要成分为非晶态的铈锰氧化物。结论 0.68 g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠为最优添加剂配方。在优化体系中制得的稀土膜层的电化学性能得到了提升,表面更加均匀致密。