低碳高铬钢在氯离子环境中的周期腐蚀性能

研究了超低碳高铬钢与低碳高铬钢的周期浸润(2%Na Cl水溶液)腐蚀性能和组织形貌,并与工业生产Q235碳钢进行了相应的比较。通过光学显微镜OM、扫描电镜SEM、高分辨透射电镜TEM、XRD射线衍射仪等观察与测试。结果表明:超低碳高铬钢和低碳高铬钢具有优异的耐氯离子腐蚀性能,其腐蚀速率相比Q235分别为21.25%、24.9%,超低碳高铬钢的耐蚀性优于低碳高铬钢,显微组织为板条马氏体和残留奥氏体的高铬钢的耐蚀性优于显微组织为铁素体+珠光体的Q235碳钢。高铬、低碳、马氏体+相间分布的残留奥氏体共同作用提高了高铬钢的耐腐蚀性能。     

渗铬钢在熔融硫-多硫化钠中的抗腐蚀性

研究表明,渗铬厚度为10～75μm、表面铬浓度>70wt%的渗铬不锈钢和渗铬碳钢,在350℃对硫及多硫化钠有良好的抗腐蚀性.用各种物理测试手段分析了试样的表面形貌和物相组分的变化.渗铬钢的抗腐蚀性与表面渗铬浓度、厚度及生成的硫化物有关.     

Cu-P-Cr钢及其焊接接头的周期腐蚀性能

通过中试轧制、电渣压力焊制备了Cu-P-Cr钢及其焊接接头,利用光学显微镜研究了电渣压力焊接接头的组织晶粒度,利用干湿交替实验机、SEM、EPMA、XRD研究了Cu-P-Cr钢及其焊接接头在1.0×10-2mol/L的Na HSO3溶液中的耐腐蚀性能、锈层元素分布及组成,分析了母材与焊接接头的耐腐蚀机理及其影响因素。研究结果表明:焊接接头与母材的腐蚀速率相比碳钢分别为64.6%与61.5%。焊接接头锈层中Cu、Cr元素的大量富集、α-Fe OOH相的转变是腐蚀性能优异的主要原因,而焊缝及熔合区形态各异的铁素体+珠光体+魏氏组织和晶粒尺寸不均等导致了锈层中Cu、Cr富集程度低于母材、腐蚀性能稍弱于母材。     

海面建筑用高Cr-N钢在热腐蚀过程中的动态再结晶行为分析

研究了中铬钢和高铬钢在不同冷却速率下的显微结构和动态再结晶行为。结果表明,高铬钢在冷却速度不低于0.5℃/s,中铬钢冷却速率不低于10.0℃/s时,可以使板条马氏体比例不低于95%。冷却速度为10℃/s时,中铬钢中有将近3.5%的介于板条马氏体之间的薄膜状残留奥氏体。     

水下搅拌摩擦加工Mg-Y-Nd合金的生物腐蚀性能北大核心CSCD

为研究细晶镁合金的生物腐蚀性能,本研究采用水下搅拌摩擦加工技术(SFSP)制备了晶粒尺寸约为1.3μm、细小第二相颗粒弥散分布的细晶Mg-Y-Nd合金。通过质量损失测试研究其在模拟体液中的生物腐蚀性能,通过拉伸性能测试研究其腐蚀后的力学性能变化,利用扫描电镜观察其腐蚀后的表面及拉伸断口形貌。结果表明:SFSP技术有助于提高镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能;由于微观组织的细化和均匀化,细晶Mg-Y-Nd合金在模拟体液中呈现的是均匀腐蚀行为,在浸泡12 d后还保持了一定的承载强度。     

低碳中铬钢在模拟CO2驱油环境中的电化学行为

通过模拟动态腐蚀试验和电化学测试,分析了自主冶炼的低碳中铬钢Cr5和Cr7在模拟长庆油田CO₂驱油(CO₂-EOR)环境中的腐蚀行为,采用失重法、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等方法,对比分析了两种材料的耐蚀性。结果表明：Cr5钢的腐蚀速率为0.734 75 mm/a, Cr7钢的腐蚀速率为0.217 32 mm/a; Cr5钢和Cr7钢表面的腐蚀产物膜均为双层结构,腐蚀产物膜主要成分是FeCO₃和Cr(OH)₃,Cr7钢表面的腐蚀产物膜更致密;当温度为30℃时,Cr5钢和Cr7钢的电化学行为均由电极活化控制,当温度为50℃和70℃时,Cr5钢的电化学行为转变为由电极活化和扩散混合控制,而Cr7钢的电化学行为仍由电极活化控制。     

经济型高耐候钢耐大气腐蚀性能研究

在周浸腐蚀条件下,研究了不同Cr-Sb组合高耐候钢的腐蚀行为。结果表明,随着Sb的增加,耐蚀性不断提升;但Sb的添加,增加了试验钢的点蚀倾向。可以通过降Cr提Sb提升试验钢的腐蚀性能,但当Cr降到3.5%时,耐蚀性出现了拐点,腐蚀速率大幅提升。Cr-Sb协同不改变试验钢锈层的物相组成。Cu在锈层与腐蚀坑内富集形核,抑制了S向基体内扩散,提升了材料的耐蚀性。     

2219高强铝合金焊接接头的腐蚀性能

采用浸泡试验、极化曲线以及电化学阻抗测试,对2219高强铝合金母材和焊接接头在3.5%NaCl溶液中的腐蚀性能进行研究。浸泡后试样的显微形貌表明,试样中铜元素的分布及存在形态与其腐蚀性能密切相关;极化曲线表明,在电化学腐蚀过程中,搅拌摩擦焊接头的腐蚀电流最小,电子束焊接接头次之,而钨极氩弧焊接头的腐蚀电流最大;电化学阻抗测试表明,腐蚀过程中体系阻抗值由大到小顺序为搅拌摩擦焊的接头,电子束焊的接头,母材,钨极氩弧焊的接头。     

低碳贝氏体钢在干燥和高湿环境中的腐蚀行为

测试低碳贝氏体钢分别于干燥和高湿环境的电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,并观察其表面形貌,对比研究了低碳贝氏体钢在两种环境中的腐蚀行为.结果表明,低碳贝氏体钢在两种环境中的腐蚀速率均是先增至峰值后减小.高湿环境中试样的腐蚀速率峰值出现早于干燥环境中试样.峰值前高湿环境中试样的腐蚀速率高于干燥环境中试样的腐蚀速率,峰值后高湿环境中试样的腐蚀速率低于干燥环境中试样的腐蚀速率.     

典型金属材料在淡化海水中的腐蚀性能

采用浸泡试验、电化学测试等手段研究了碳钢、黄铜和不锈钢在淡化海水中的耐蚀性。结果表明,在试验条件下,碳钢发生均匀腐蚀,黄铜发生脱锌腐蚀,不锈钢不发生腐蚀;碳钢和黄铜的腐蚀速率随温度升高而增大,某缓蚀阻垢剂对碳钢和黄铜的腐蚀有抑制作用。随温度升高,不锈钢耐点蚀性能降低,药剂对不锈钢的点蚀性能影响不大。     

低合金钢X70和3Cr在超临界CO_2环境中的缝隙腐蚀EI北大核心CSCD

利用浸泡实验分别模拟了低合金钢3Cr和X70在含有超临界CO_2的3.5%Na Cl溶液和溶解有Na Cl溶液的超临界CO_2相中的缝隙腐蚀行为。采用SEM、EDS和3D显微镜分析了腐蚀产物膜的形貌和成分,运用失重法测试了不同环境下低合金钢的腐蚀速率。结果表明,在超临界CO_2环境下低合金钢在缝隙内部腐蚀较轻,在缝隙边缘处发生了明显的腐蚀。这种缝隙腐蚀现象是由于缝隙内部与外部之间形成的电偶效应引起的。2种钢在超临界CO_2相中的均匀腐蚀速率均低于局部腐蚀速率,在Na Cl溶液中的情况则相反。在超临界CO_2环境中,3Cr钢的耐均匀腐蚀性能优于X70钢,而耐局部腐蚀性能则劣于X70钢。2种钢缝隙腐蚀行为的差异主要是Cr含量不同造成的,而Cu在3Cr钢缝隙边缘处的富集可能对缝隙腐蚀过程起到了促进作用。     

22Cr双相不锈钢与304L、316L钢在氯化物溶液中耐应力腐蚀性能的比较

采用恒载荷法、恒应变法研究了22Cr双相不锈钢在不同Cl-浓度、不同温度的氯化物渗液中耐应力腐蚀的性能,并与316L和304L普通奥氏体不锈钢进行了对比.结果表明,22Cr双相不锈钢在氯化物环境中具有更好的应力腐蚀破裂(SCC)抗力.     

T91钢在超临界水环境中的腐蚀性能

在超临界水(SCW)环境中对新型铁素体/马氏体钢T91进行了不同时间的高压釜浸泡试验,采用SEM、EDS和XRD等方法对试样表面的腐蚀氧化膜进行了分析。结果表明:T91钢在超临界水环境中的氧化符合固态生长机制,材料表面生成了保护性氧化膜;外层氧化膜的主要成分是Fe_3O_4,有大量孔洞和裂纹缺陷;内层氧化膜的主要成分为Fe_3O_4和FeCr_2O_4,结构致密,随浸泡时间的延长氧化膜分层逐渐清晰;内层氧化膜中FeCr_2O_4含量逐渐增加,Fe(Fe,Cr)_2O_4的尖晶石结构具有保护性,使T91钢在SCW中的腐蚀速率降低。     

激光功率对激光熔覆FeCoNiCr高熵合金涂层组织结构及腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

针对激光熔覆高熵合金涂层的成分设计已有较多探究,但激光工艺参数对涂层结构与性能的影响尚缺乏系统研究。采用激光熔覆技术在316L不锈钢基体表面制备Fe Co Ni Cr高熵合金涂层,系统探究激光功率(1.2~2.0 kW)对Fe Co Ni Cr高熵合金涂层的组织结构以及耐腐蚀性能的影响规律。不同激光功率制备的Fe Co Ni Cr涂层均由典型的单一面心立方结构(FCC)组成,但随着激光功率的增大,涂层逐渐出现择优取向。Fe Co Ni Cr涂层呈现典型的双层组织结构特征,底部为柱状晶,顶部为等轴晶,但随着激光功率增加,顶部等轴晶逐渐向柱状晶转变。随着激光功率的增加,Fe Co Ni Cr涂层混合熵值逐渐下降。Fe Co Ni Cr涂层具有优异的耐腐蚀性能,但随激光功率的增加而逐渐减弱。其中,当功率为1.2 kW时,涂层的自腐蚀电流密度最小,自腐蚀电压最大且涂层表面无腐蚀坑,具有最佳的耐腐蚀性能,优于316L基体以及Stellite6和Ni60等常规激光熔覆涂层。通过优化激光功率获得具有良好耐腐蚀性能的激光熔覆Fe Co Ni Cr高熵合金涂层,可对该类涂层的开发、制备和应用提供一定的理论指导和技术支持。     

AlCoCrFeNiCu高熵合金的电化学腐蚀性能研究

利用电化学测试、扫描电镜观察及能谱分析等方法,研究了AlCoCrFeNiCu高熵合金在不同介质中的电化学腐蚀行为.结果表明,在3.5％NaCl和30％H2O2溶液中,1Cr18Ni9Ti不锈钢与AlCoCrFeNiCu高熵合金相比,具有较正的自腐蚀电位,较小的腐蚀电流密度,AlCoCrFeNiCu高熵合金的腐蚀以点蚀和局部腐蚀为主;在1mol/L H2SO4溶液中,AlCoCrFeNiCu高熵合金的腐蚀电流密度较1Cr18Ni9Ti不锈钢小,耐腐蚀性能更好.     

42CrMo钢在氯离子溶液中的腐蚀行为研究

目的通过研究42CrMo钻具用钢在常温下不同Cl~-浓度溶液中的腐蚀行为,为其腐蚀速率的预测奠定一定基础。方法采用浸泡实验、电化学测试技术研究42CrMo在不同浓度NaCl溶液中的平均腐蚀速率和电化学特性,并结合SEM扫描电镜对浸泡58 h后的挂片试样进行分析。结果浸泡实验分析表明,当Cl~-达到60 g/L时,42CrMo钢的腐蚀速率达到最大值,为0.124 g/(m~2·h);当Cl~-浓度继续增大时,腐蚀速率随Cl~-浓度的增加而逐渐减小。开路电位Eocp分析表明,随着Cl~-浓度的增加,Eocp总体呈现下降趋势,显示出较大的腐蚀倾向性。极化曲线分析表明,阴极极化曲线的斜率明显比阳极大,并且自腐蚀电流密度在60 g/L Cl~-溶液中达到最大值,为5.952 35μA/cm~2。腐蚀形貌研究表明,42CrMo浸泡58 h后,表面的腐蚀产物分布并不均匀,均发生了局部点蚀现象。结论随着Cl~-浓度的不断增大,42CrMo钢的平均腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,且在Cl~-为60 g/L时,平均腐蚀速率最大。42CrMo钢在静态常温下高Cl~-浓度溶液中以局部点蚀为主,其电化学腐蚀过程主要受阴极去氧极化的控制。     

FeCrNiCo(Cu/Mn)高熵合金组织及腐蚀性能

采用电弧熔炼方法制备了FeCrNiCoCu及FeCrNiCoMn两种高熵合金,借助第一性原理模拟计算及腐蚀电化学测试技术,研究Cu、Mn元素对制备高熵合金在3.5%NaCl、5%NaOH和0.5 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为的影响规律。结果表明:FeCrNiCoCu及FeCrNiCoMn高熵合金均为单一的FCC结构,其中FeCrNiCoMn态密度达到最大值时对应的能量较低,结构更趋于稳定,耐蚀倾向性好。FeCrNiCoMn高熵合金在三种溶液中的耐蚀性均高于FeCrNiCoCu的,这是由于Cu元素的存在会引起元素偏聚,降低了合金的耐蚀性。而Mn元素以金属间化合物的形式存在,降低了合金中耐蚀性差的元素含量,提高了合金的耐蚀性。     

分子动力学方法在高熵合金研究中的应用现状与展望EI北大核心CSCD

高熵合金是一种由多种元素以等摩尔比或近等摩尔比组合形成的单相固溶体,其优异的综合性能(如高强度、高硬度、高耐磨、高韧性、耐腐蚀、耐磨损等)引起了研究工作者们的广泛关注。分子动力学通过研究高熵合金的晶体结构、缺陷生长和位错运动来解释其优异的性能,进而揭示高熵合金的变形和强韧化机制。本文综述了分子动力学方法在高熵合金力学行为、摩擦磨损、纳米压痕、辐照损伤、热稳定性、薄膜生长等方面的研究进展,然后对分子动力学指导合金设计、提高势函数的精度、扩大原子尺度规模、实现多尺度统一计算以及模拟结合实验等未来的发展方向进行了展望。     

2205双相不锈钢在硫酸中的腐蚀性能

采用腐蚀浸泡失重方法结合动电位极化曲线和电化学阻抗谱,研究了不同温度下2205双相不锈钢在不同浓度H2SO4溶液中的耐蚀性,并与传统的20R钢和316L不锈钢作对比。结果表明,三种材质的耐蚀能力由强到弱排序为:2205316L20R;硫酸浓度和温度对腐蚀速率的影响由强到弱排序都为:20R316L2205。在T≤40℃,2205双相不锈钢的腐蚀深度为0mm/a,耐蚀性等级为1级,评定为完全耐蚀;当温度增加至60℃且硫酸浓度为30%时,其腐蚀速率显著增加,腐蚀深度为27.026mm/a,耐蚀性等级为10级,评定为不耐蚀。高铬含量可以降低不锈钢材料的钝化电位,另一方面可以增强不锈钢表面钝化膜的修复能力,可能是2205双相不锈钢比316L和20R更耐蚀的本质原因。     

冷挤压对高合金化7000系铝合金抗腐蚀性能的影响

研究了经固溶-时效和固溶-冷挤压-时效处理的高合金化Al-12.3Zn-3Mg-2.5Cu-0.18Zr-0.07Sr铝合金的微观组织与抗腐蚀性能。结果表明:固溶-时效和固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的晶粒都呈现明显的带状分布,但固溶-冷挤压-时效状态下合金内部亚晶比例明显上升;相比固溶-时效,固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的抗腐蚀性能(剥落腐蚀和晶间腐蚀)有明显的提高,可见冷挤压变形是提高7000系铝合金腐蚀性能的有效手段。