轧制纳米块体304不锈钢腐蚀行为的研究Ⅱ钝化膜保护性能

采用动电位极化曲线和Mott-Schottky分析等电化学测试手段,探讨了轧制纳米块体304不锈钢与普通304不锈钢在0.05mol/L H2SO4＋0.05mol/L Na2SO4溶液中钝化膜的保护性能;运用点缺陷（PDM）模型,分析了不同电位下在0.05mol/L H2SO4＋0.25mol/L Na2SO4溶液中两种材料形成钝化膜的半导体性质,阐述了导致两种钝化膜保护性能差异的根本原因.结果表明：两种材料表面钝化膜都具有n型半导体特征,氧空穴作为主要的载流子参与钝化膜的形成和溶解过程;钝化膜中载流子密度与钝化膜的形成电位之间满足幂指数关系,载流子在两种材料表面的钝化膜中的扩散系数非常接近,说明两种钝化膜遵从相似的形成和溶解机制,但轧制纳米块体304不锈钢中的载流子密度小于普通304不锈钢钝化膜中的载流子密度,从而使其钝化膜具有更好的保护性.     

309不锈钢纳米涂层在酸性溶液中的电化学腐蚀行为

用动电位极化、恒电位极化及交流阻抗技术研究了 309 不锈钢及其溅射纳米涂层在 0.25 mol/L Na2SO4 0.05 mol/L H2SO4 和 0.5 mol/L Nacl 0.05 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,在 0.25 mol/L Na2SO4 0.05 mol/L H2SO4 溶液中,纳米涂层和不锈钢形成的钝化膜的抗腐蚀能力差别较小;而在 0.5 mol/L NaCl 0.05mol/L H2SO4 溶液中,纳米涂层的耐点蚀性能有了很大提高,这是由于纳米化使涂层表面形成的钝化膜更加致密、更加稳定;同时,通过容抗测量研究了纳米涂层和不锈钢钝化膜的电子结构,并提出了相应的腐蚀机制.     

纳米Fe-10Cr涂层电化学腐蚀行为影响研究Ⅰ.钝化性能

利用磁控溅射技术制备出了晶粒尺寸为20nm-30nm的Fe—10Cr合金涂层．通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱图（EIS）和Mott—Schottky分析等电化学测试手段，探讨了Fe—10Cr纳米涂层在0．05mol／LH2SO4＋0．25mol／LNa2SO4溶液中的钝化性能。发现纳米化使材料的活性溶解增强；在钝化膜形成过程中Cr更容易富集，从而更容易钝化；纳米化后，材料表面钝化膜中的载流子密度下降，化学稳定性提高。     

304不锈钢在NaCl-(NH4)2SO4-NH4Cl溶液中的腐蚀行为

用电化学极化曲线和交流阻抗方法，研究了对304不锈钢（304SS）在3％NaCl和NaCl-（NH4）2SO4-NH4Cl混合溶液中的腐蚀行为．结果表明，在混合溶液中浸泡750h后，304SS仍然保持良好的钝化状态，其平均腐蚀电流密度为0．056mA／cm^2．根据交流阻抗研究结果，不锈钢在3％NaCl溶液中，主要表现出裸金属表面的点蚀和形成一定程度的钝化膜的特征，在2．0g／LNaCl、0．67g／L（NH4）2sSO4、2．3g／LNH4Cl混合溶液中，不锈钢表面形成稳定致密的钝化膜的典型特征．此钝化膜的电阻远小于腐蚀反应极化电阻．即使在形成良好的钝化膜的情况下，不锈钢所表现出的优良的抗腐蚀性能主要是由于金属表面活性点的钝化，而非钝化膜对离子导电或者对反应物／产物的扩散过程的阻隔作用．     

纳米Fe-10Cr涂层电化学腐蚀行为影响研究Ⅱ.点蚀性能

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱图（EIS）和Mott-Schottky分析等电化学测试手段．探讨了Fe—10Cr纳米涂层在0.05mol／L H2SO4＋0.5mol／LNaCl溶液中的腐蚀行为．研究表明，与铸态合金相比，溅射纳米涂层表面钝化膜的化学稳定性和再钝化性能明显提高；二者的钝化膜均具有p型半导体结构特征．但溅射纳米涂层表面钝化膜的载流子密度和平带电位都比较低，导致钝化膜中金属离子的传输速度较低，纳米橡层表面钝化膜的化学稳定性增强。     

不锈钢钢筋的临界氯离子浓度

采用动电位扫描测量技术和扫描电镜测试了304L和316L不锈钢钢筋与Q235钢筋在模拟混凝土孔溶液中的临界氯离子浓度,并采用XPS分析了304L和316L不锈钢钢筋的钝化膜成分。结果表明,普通碳钢(Q235)、304L、316L不锈钢在pH=12.6的模拟混凝土孔隙液中的临界氯离子浓度分别约为0.06 mol/L、1.2 mol/L、4.0mol/L;相比304L不锈钢钢筋,316L不锈钢钢筋试样表面钝化膜中含有耐腐蚀性的Cr3+的氧化物量更高。     

单相和双相不锈钢纳米涂层的电化学腐蚀行为

用磁控溅射技术在玻璃基体上制备由两种相组成(单相和双相)的不锈钢纳米涂层,利用动电位极化､交流阻抗技术及扫描电子显微镜研究两种不锈钢纳米涂层在0.25 mol/L Na2SO4 + 0.05 mol/L H2SO4 和 0.5 mol/L NaCl + 0.05 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为,观察相组成对纳米不锈钢涂层耐蚀性能的影响｡结果表明,与不锈钢单相涂层相比,不锈钢双相纳米涂层具有较差的抗局部腐蚀能力,其钝化膜的载流子密度远远大于不锈钢单相钝化膜的载流子密度,使得钝化膜的离子传输能力大大增强,从而降低了钝化膜的稳定性｡     

氢对310不锈钢钝化膜的影响

采用电化学和ＳＴＭ方法研究了氢对３１０不锈钢阳极极化过程,钝化膜形成过程和表面形貌特征以及膜耐点蚀性能的影响,并进行了相应的理论分析。研究表明：氢会降低不锈钢的自腐蚀电位,缩短钝化区域并使其向低电位方向偏移;降低反应电阻,增大钝化电流工,降低膜在纳米尺度上的结晶度和耐点蚀性能。     

Fe-20Cr溅射纳米涂层的腐蚀电化学性能研究

利用电化学方法与表面分析技术，考察了平面磁控溅射Fe—20Cr纳米涂层的腐蚀电化学性能及耐蚀机制．研究表明，尽管溅射纳米涂层钝化膜的溶解速度高于铸态合金，但其钝化趋势较强，即使在含有0．5mo1／L NaCl的H2SO4溶液中仍能自钝化，而此时铸态合金的钝化趋势非常微弱；纳米涂层的耐点蚀能力也远优于铸态合金；晶粒细化以及铬元素分布均匀性是决定溅射纳米涂层耐点蚀能力的关键因素．     

激光熔化沉积γ／Mo2Ni3Si金属硅化物合金的腐蚀行为

采用极化曲线，塔菲尔图（Tafel Plot），交流阻抗（EIS）及浸泡腐蚀技术，研究了激光熔化沉积γ／Mo2Ni3Si合金在不同酸，碱，盐介质中的腐蚀行为。结果表明，该合金在1mol／L NaOH溶液中，由于形成了稳定的钝化膜，耐蚀性优异；在1mol／LH2SO4溶液中，合金只能形成不稳定的钝化膜；而在含Cl^-的中性或酸性介质中，合金没有钝化趋势，且由浸泡腐蚀试验表明，在1mol／LHCl溶液中，由于Cl^-导致相界腐蚀，合金耐蚀性较差。     

304L和321不锈钢耐腐蚀性能研究

通过电化学和化学浸泡法分析了304L和321奥氏体不锈钢中厚板耐点腐蚀和晶间腐蚀性能。结果表明:304L击穿电位Eb较高,Eb-Ep较大,304L抗点腐蚀能力强于321,但是钝化膜破坏后修复能力要弱于321。晶间腐蚀浸泡试验中321晶界腐蚀较深,勾画出了完整的晶界,而304L不锈钢的晶界腐蚀总体上轻微,这看不到完整的晶界轮廓,这表明,304L在耐晶间腐蚀领域使用时可代替321不锈钢。     

304不锈钢环保型酸洗钝化工艺及其性能研究

采用化学浸泡法和动电位扫描法研究了304不锈钢在环保型酸洗钝化工艺下所得钝化膜的耐点蚀性能,运用X射线光电子能谱(XPS)分析了钝化膜的组成和结构.结果表明:由正交试验优选出的最优配方和工艺可大大提高304不锈钢表面钝化膜的耐点蚀性能;304不锈钢表面钝化膜中的Cr、Fe、Ni分别以Cr2O3、FeO、NiO的形式存在;钝化处理后,试片表面钝化膜中的铬元素和镍元素的含量明显增加.综合考虑,不锈钢柠檬酸钝化的最佳工艺为:柠檬酸质量分数4%,氧化剂X体积分数5%,乙醇体积分数2.5%,温度40℃,钝化时间60min.     

304不锈钢钝化状态对其与Sn交互作用的影响

Sn促进点蚀生长,降低钢的耐电化学腐蚀性能。研究不同钝化状态下的304不锈钢与低熔点金属Sn的交互作用机制,评价Sn对不锈钢耐电化学腐蚀性能的影响。分析无钝化,空气自钝化,化学钝化样品表面形成Fe-Sn化合物的显微形貌,用化合物厚度和所占比例表征Sn与钢相互作用程度。结果表明,无钝化膜保护的不锈钢通过形成片状的(Fe,Cr)Sn2化合物与Sn冶金结合;空气自钝化使不锈钢接触Sn的程度降低;HNO3化学钝化膜阻碍Fe-Sn的相互作用,Sn仅机械地粘附在钢表面。     

异步轧制对表面纳米化316L不锈钢组织和性能的影响

采用表面机械研磨处理(SMAT)在316L不锈钢上制备出纳米结构表层,然后在室温对其进行80％形变量的异步轧制(CSR),研究了CSR处理后表层组织和性能的变化．结果表明：经过60min SMAT后,样品表面形成了一定厚度的纳米晶层,晶粒尺寸为10—30nm．对其进行80％形变量的CSR后,表层组织仍为纳米晶组织,但纳米晶尺寸更加均匀、细小(为5—15nm),表面粗糙度显著下降;纳米表层硬度略有提高,但基体硬度显著提高;在0．05mol／L H2SO4 0.25mol／L Na2SO4腐蚀介质中的耐腐蚀性能比SMAT后的样品有明显改善,但均低于原基材．     

光亮退火处理304不锈钢在NaCl溶液中的耐蚀性

采用稳态阳极极化曲线、恒电位开路衰减响应曲线和电化学噪声等多种电化学测试技术研究了光亮退火处理的304不锈钢在0.01-0.6mol/L NaCl溶液中的耐蚀性能.研究结果表明,不锈钢的点蚀击穿电位Eb值与Cl-浓度的对数呈线性关系,在同一浓度下,光亮不锈钢的Eb值比普通不锈钢大约正400-600mV;在0.6mol/L NaCl溶液中不锈钢恒电位开路衰减及电流噪声的测量结果也表明,光亮退火处理使不锈钢在NaCl溶液中钝化膜的稳定性明显改善,耐点蚀能力显著提高.     

不锈钢盐酸露点腐蚀行为的原位研究

利用一种新型的露点腐蚀模拟装置结合原位的电化学阻抗谱,电化学噪声等测试手段评价了304和316L两种不锈钢的盐酸露点腐蚀行为.结果表明,316L不锈钢表现出更优异的耐盐酸露点腐蚀性能,主要原因可归结为两点:一是316L不锈钢钝化膜中含有较高的Cr/(Cr+Fe) 比以及较低含量的Fe;二是316L不锈钢钝化膜中含有能改善抗点蚀性能的Mo.     

氯离子对316L不锈钢在连多硫酸中应力腐蚀的影响

用恒变形U形弯曲试样应力腐蚀试验研究了长期服役在650～720℃下的316L奥氏体不锈钢室温下在0．38mol／L连多硫酸溶液及0．38mol／L连多硫酸 0．5mg/L NaCl溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为。采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对裂纹形态、断口形貌进行观察和分析。结果表明，该钢在0．38mol／L连多硫酸溶液中没有发生应力腐蚀破裂现象，而在0．38mol／L连多硫酸 0．5mg／L NaCl溶液中发生了应力腐蚀破裂，裂纹扩展为混合型，氯离子对钢表面钝化膜的破坏是诱发应力腐蚀破裂的主要原因之一。     

微量Cr对Cu基块体非晶合金的形成能力及耐蚀性能的影响

XRD,DSC和DTA分析测试表明,微量Cr有利于提高块体非晶合金(Cu47Zr11Ti34Ni8)100-xCrx(x=0,0．5,1)非晶形成能力．室温动电位极化法对该合金在1mol／LHCI溶液、3％Nacl溶液和6mol／L KOH溶液中的电化学测试表明,非晶合金存在自钝化现象,随Cr含量增加,非晶合金的钝化区宽度显著增大,维钝电流密度降低,耐蚀性能增强,含微量Cr的Cu基块体非晶合金比不含Cr的具有更好的抗腐蚀性能,且远远优于不锈钢1Cr18Ni9Ti的抗腐蚀性能．     

电位及后处理对304不锈钢表面膜组成及其稳定性的影响

通过5.6mol/LH_2SO_4中活性溶解能力和含氯离子介质中点蚀破裂电位E_b的测量,证明304不锈钢过钝化膜的耐酸活化溶解能力远远优于钝化膜。钼酸盐溶液的后处理,可使304不锈钢过钝化膜的点蚀破裂电位升高。304不锈钢这些稳定性的提高,与钝化膜中各组成结构的变化紧密相关。运用AES和XPS表面分析手段研究了304不锈钢表面膜的组成结构与外加极化电位,膜稳定性的关系。     

0Cr25Ni7Mo4、316与304不锈钢临界点蚀温度研究

采用外加恒定电位下腐蚀电流-温度扫描方法研究了0Cr25Ni7Mo4、304和316不锈钢在1 mol/L NaCl水溶液中的点蚀行为。利用不锈钢临界点蚀温度评价了材料的耐点蚀性能.测得0Cr25Ni7Mo4和316不锈钢的临界点蚀温度分别为79.5 ℃和15 ℃,304不锈钢在0 ℃以下.对0Cr25Ni7Mo4不锈钢材料优良耐点蚀性能的原因进行了分析讨论.