表面粗糙度对304不锈钢早期点蚀行为影响的电化学方法

采用动电位扫描、电化学阻抗谱和电化学噪声等方法研究了4种不同表面粗糙度304不锈钢电极在质量分数为3％的NaCl溶液中的早期腐蚀行为.随着不锈钢电极表面粗糙度的下降,304不锈钢自腐蚀电位与点蚀电位均有所上升;电荷转移电阻噪声电阻明显升高,而电位标准偏差与电流标准偏差则有所降低;粗糙度0.25μm的电极在阻抗谱低频区出...     

SUS304不锈钢在浓缩自来水中的点蚀敏感性

采用极化曲线研究了SUS304不锈钢在不同温度浓缩不同倍率的自来水中的点蚀敏感性,比较了含不同浓度氯化钠的去离子水和自来水对不锈钢耐点蚀性能的影响。结果显示,随自来水温度和浓缩倍率的提高,不锈钢的点蚀敏感性增大;与自来水相比,在去离子水中氯离子对不锈钢点蚀敏感性的影响更显著。     

显微显色法结合三维视频显微镜技术检测304不锈钢的早期点蚀

采用显微显色法对不同表面粗糙度的304不锈钢在3.0%、2.0%、1.0%、0.5%(质量分数)NaCl溶液与纯水中的点蚀行为进行全场原位检测,并采用三维视频显微镜技术对不锈钢早期点蚀坑进行分析。结果表明:随腐蚀介质中NaCl含量及304不锈钢表面粗糙度的降低,点蚀诱导时间延长,所形成的点蚀坑减少且分布稀疏;显微显色法结合三维视频显微镜技术可以检测直径为3~6μm的早期点蚀。     

基于扫描开尔文探针力显微镜的金属中局部氢分布测试方法研究

目的 探明金属材料中局部氢分布及演化特性是揭示其高压氢脆机理、预测承载件服役性能的重要基础。由于材料中局部氢分布测试难度大,目前各种测试研究方法都存在缺点和不足。方法 利用扫描开尔文探针力显微镜（SKPFM）进行金属中局部氢分布研究具有空间分辨率高、测试无损的特点,但其测试结果影响因素多,亟待建立相应的测试可靠性保障方法。较为系统的研究了关键测试参数、试验温度、试验气氛环境等对SKPFM测试结果的影响规律。基于上述影响SKPFM测试结果的因素及其影响规律,建立了相对应的控制策略,完善了基于SKPFM的金属近表面局部氢分布测试方法,并对该方法的有效性进行了验证。最后,利用建立的方法研究了高温高压充氢后S30408中氢分布的演化规律。结果 对于特定的激振频率,总存在一个激振相位的最佳区间,在此区间内CPD测试的误差最小,且数据稳定性高,激振频率的变化会导致最佳相位区间的变化;空气中的水分和氧气不仅对CPD整体值影响较大,还改变了不同位置处CPD的差值。根据对高温高压充氢后S30408中氢分布的演化规律的观察,氢在S30408中扩散速度随晶向的不同存在差异性。结论 利用SKPFM可以有效的测试金属近表面局部氢分布,为金属材料氢脆机理的研究提供了支撑。     

304不锈钢点蚀的电化学噪声特征

使用电化学噪声技术,通过长期连续实时监测,对304不锈钢在0.5mol/L FeCl₃溶液中发生局部腐蚀的点蚀发展过程和腐蚀机理进行研究。综合谱图分析、时域统计分析、小波分析等诸多方法进行分析和论证。结果表明：电化学噪声的谱图可以明显地分为4个阶段,分别对应于点蚀发展过程中的钝态期、亚稳态点蚀期、稳态点蚀期及稳态点蚀后期。在时域分析时,先用3阶多项式拟合移除漂移,电流噪声标准偏差Si在亚稳蚀和稳态点蚀阶段发生明显的升高,噪声电阻(R_n)、点蚀指标(PI)在对应时间点表现出相应的降低或升高。小波分析表明,随着反应的进行,能量积累开始逐步增大;亚稳态点蚀期能量开始向d4~d6处累积,当进一步发展为稳态点蚀时d5~d8出现极大值。     

304不锈钢点蚀行为的电化学噪声研究

本文利用电化学噪声技术检测了304不锈钢在6．0％（质量分数）FeCl3溶液中的点蚀行为。通过电化学噪声的时、频域分析和电化学噪声信号的统计分析以及相应的腐蚀形貌,研究了蚀点的生长过程。结果表明,浸泡初期噪声电阻Rn在较高水平波动,试样处于钝化状态;浸泡4～14h为点蚀诱导期,Rn开始降低,峭度和不对称度增大,出现明显的噪声峰,试样表面业稳态点蚀形核,生成的亚稳态点再钝化,通过扫描电镜观察未发现蚀点;浸泡14～32h为亚稳态点蚀向稳态点蚀过渡期;浸泡22h后,观察到电位噪声突然下降后不再恢复,功率密度（PSD）图低频区出现白噪声水平,亚稳态蚀点发展成为稳态的蚀点,通过扫描电镜观察到小而浅的蚀点;浸泡32～48h后材料处于稳定的点蚀阶段,通过扫描电镜观察到口径较大且较深的蚀点。     

重力对304不锈钢点蚀行为的影响

采用恒电位极化法、电化学阻抗谱和三维视频显微镜研究了304不锈钢在3.5％ NaCl溶液中水平放置和垂直放置时的点蚀行为.结果表明,试样垂直放置比水平放置更易达到稳定点腐蚀,由于重力作用使垂直放置的蚀孔内腐蚀产物更易扩散到孔外,加速点蚀的诱发和亚稳态点蚀向稳态点蚀的转变.阻抗谱等效电路中元件参数的分析结果表明,垂直放置的试样表面局部腐蚀比水平放置的更严重.     

利用SECM技术研究304不锈钢的点蚀行为

采用扫描电化学显微镜(SECM)技术,结合电导率和循环伏安测试,研究了304不锈钢在NaCl溶液中的点蚀行为。结果表明,点蚀早期阶段,在不锈钢表面首先产生不稳定的电活性点;点蚀形成的过程中,这些电活性点或消失或成为稳定点蚀坑,并同时出现新的电活性点。电活性点的产生与消失及点蚀的形成是同时发生的。NaCl溶液的电导率与其所含Fe2+浓度有关,Fe2+浓度越高,超微电极探针检测到的稳态电流越大。     

表面喷丸压力对304不锈钢应力腐蚀敏感性的影响

采用3种表面喷丸压力对304不锈钢板状试样进行强化处理。通过扫描电子显微镜分析了强化层的厚度和晶粒细化程度,采用显微硬度计检测了表层显微硬度分布。通过5%NaCl溶液中慢应变速率拉伸试验,比较了0.25、0.30和0.40 MPa喷丸压力处理后试样的应力腐蚀敏感性。结果表明：表面喷丸强化处理可以细化试样表层晶粒,提高硬度;随着喷丸压力的升高,试样表层晶粒层厚度增大,表面硬度提高,应力腐蚀敏感性指数降低。     

Fe~(3+)水解及其对304不锈钢点蚀行为的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、腐蚀形貌分析等方法研究了不同含量Fe~(3+)溶液水解对304不锈钢点蚀行为的影响,并从动力学角度分析了蚀孔生长的过程。结果表明:随Fe~(3+)含量的升高,水解产生的H~+含量升高,使自腐蚀电流密度升高,而溶解氧去极化作用减弱,使得自腐蚀电位负移;由于氢去极化作用,电荷转移电阻逐渐减小,腐蚀速率加快;当Fe~(3+)浓度达到3.0mol/L时,自腐蚀电流密度趋于平稳,金属离子的扩散控制了蚀孔生长,亚稳蚀孔向稳态蚀孔转变存在一个临界电流密度。     

酸性介质中HR-2不锈钢表面活性的SECM三维图像表征研究

采用扫描电化学显微镜（SECM）,面扫描与线性扫描技术相结合,研究了HR-2不锈钢在0.5 mol/L H₂SO₄+0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：HR-2不锈钢在该溶液中的开路电位、活化电位及钝化区电位分别为：-0.4 V、-0.23 V、0.0 V ~ 0.8 V,基底保持开路电位和活化电位时,探头最大电流为9.5 nA和35.2 nA,基底形成钝化膜后探头电流明显减小;当探头电位为-0.2 V时能有效氧化基底产生的H₂,0.6 V时能有效氧化基底反应产生的Fe₂₊,探头-基底间距为20 μm时,可较好地表征基底活性;当溶液中硫脲浓度为0.75 mmol/L时,有最佳的缓蚀作用。     

304 不锈钢表面 Mo 合金化改性层组织结构及耐磨性研究

目的提高304不锈钢表面耐磨性能。方法利用双辉等离子合金化技术,使304不锈钢表面形成Mo合金化渗层。分析渗层的成分分布和相结构,对比基体材料和Mo合金化改性层的硬度、磨痕形貌和摩擦磨损性能。结果所制备的Mo合金化渗层均匀致密,厚9.6μm,主要由纯Mo相构成。合金化元素Mo在渗层中从基体表面到内部呈梯度分布,表面显微硬度值达806HV0.05。在干摩擦条件下,Mo合金化渗层的比磨损率仅为304不锈钢基体的1/84,使材料的抗磨损性能得到明显改善。结论双辉等离子Mo合金化能够有效改善304不锈钢的抗磨损性能。     

混凝土孔隙液中Cl-浓度对304不锈钢亚稳态点蚀的影响

通过动电位极化和恒电位极化研究了C1浓度对304不锈钢在模拟混凝土孔隙液(pH 12.6)中亚稳态点蚀的影响,并利用极值统计分布研究了亚稳态点蚀的峰值电流密度(Ipeak),亚稳态点蚀半径(rpit),亚稳态点蚀稳定性乘积(Ipeak·rpit)以及单个亚稳态点蚀的生长时间(tgrow),再钝化时间(trep),生长率...     

00Cr12Ti铁素体不锈钢耐点蚀性能研究

研究了不同热处理制度下的00Cr12Ti铁素体不锈钢的耐点蚀性能以及在不同浓度的NaCl溶液和不同温度下的耐点蚀性能.研究结果表明:退火温度为850℃、保温时间为5 min时,得到的00Cr12Ti铁索体不锈钢的耐点蚀性能最好;同时,随着实验温度和溶液浓度的升高,00Cr12Ti铁索体不锈钢的耐点蚀性能呈下降趋势,点蚀的开始位置为TiN、TiS等夹杂处.     

含氟化物银钎剂去除304不锈钢表面氧化膜的机理

使用银钎剂（由K₂B₄O₇、H₃BO₃、KF或KHF₂组成）去除304不锈钢表面氧化膜,研究了银钎剂对304不锈钢表面氧化膜的去除机理。结果表明,700 ℃时,在钎剂成分中某一成分的单独作用下,K₂B₄O₇和KF不能去除304不锈钢表面氧化膜;在任意2种成分的协同作用下,只有K₂B₄O₇与H₃BO₃的混合物在700 ℃下不能熔化,其余二元混合物均能与钢板表面氧化物反应;自由能（ΔG_m^θ）和反应平衡常数（K^θ）的计算结果显示,钎剂去除氧化膜的主要原因是该过程中钎剂中的F替代氧化物中的O,该反应的平衡常数达到 1.3×10¹⁶⁷,自由能小于零,反应可以进行。XRD结果显示,在2θ=18°位置的峰形发生改变,说明KF被KHF₂替代后,钎剂去除氧化膜的机理发生变化。含有KF和KHF₂的3号钎剂在540 ℃时可以有效去除钢板表面氧化膜,与钎剂的反应产物具有非晶结构特征。