CuNiCrAl合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

借助金相、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM/EDX)及X射线荧光光谱仪研究了CuNiCrAl合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为.结果表明CuNiCrAl合金在低温H2SO4溶液中,合金中的Cu相较易腐蚀;当H2SO4溶液浓度和温度达到一定值时,合金出现脱铬腐蚀现象,溶液的浓度和温度越高,脱铬倾向越大,且溶液添加NaCl能促进合金的脱铬腐蚀,还对CuNiCrAl合金的脱铬机制进行了探讨.     

Cu-Cr合金在3.5％NaCl+H2SO4溶液中脱铬腐蚀行为

通过金相、扫描电镜(SEM／EXD)，结合X射线衍射(XRD)研究了Cu-Cr合金在3.5％NaCl+H2SO4溶液中脱铬腐蚀行为。结果表明，Cu-Cr合金脱铬腐蚀首先发生在Cr相的界面处，并向Cr相内继续扩展，随H2SO4浓度增大及温度升高，其脱铬腐蚀倾向加大。     

Cu含量对Ni基定向合金涂层组织与摩擦学性能的影响

采用火焰喷涂+感应重熔+强制冷却复合技术制备了Cu添加的Ni60/Cu定向结构复合涂层。系统研究了Cu含量对Ni60/Cu定向结构涂层微观组织、物相演变、微观硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明：在定向结构涂层形成过程中,Cu元素持续向晶粒内部扩散,导致涂层随着Cu含量增加,涂层硬度持续降低。Cu含量对涂层显微组织产生重要影响,当Cu含量为15%时,涂层定向结构组织呈垂直于界面生长特征,微观结构细密规整。当Cu含量为15%时,涂层以磨粒磨损为主,显示出最低的摩擦系数和最小的磨损率,充分发挥了Cu元素的减摩效果,但过量的Cu元素添加反而使涂层耐磨性能变差。     

WC对定向结构Ni60涂层耐蚀性能的影响研究

为了研究WC含量对Ni60合金涂层耐腐蚀性能的影响规律及相关机制,向Ni60合金粉体中添加不同质量分数的WC,通过高频感应重熔和强制冷却技术,在45^#钢表面制备WC添加的Ni60/WC复合定向结构涂层,采用SEM、EDS、XRD、电化学性能测试和浸泡实验等检测手段分析研究了WC颗粒增强Ni60合金的定向结构复合涂层的耐腐蚀性能及其机制。结果表明：随着WC添加量的增加,极化电阻先增大后减小,WC添加量10%时达到最大值9710.8 Ω;腐蚀电流密度先减小后增大,WC添加量10%时最小为1.34×10_^-6 A/cm_²。WC添加量对涂层显微形貌、元素分布、物相均有影响,进而影响涂层耐蚀性能。     

锆合金在HCl和H2SO4溶液中的耐蚀性能研究

采用化学浸泡、电化学测试和物理检测技术,研究了HCl和H2SO4溶液中锆合金的腐蚀行为.结果表明,锆合金在还原性的HCl和低浓度H2SO4溶液中,具有优异的耐蚀性,而在高浓度的氧化性H2SO4溶液中腐蚀速率显著增大.物理检测结果显示,腐蚀的锆合金表面均匀地覆盖着弥散分布的微小颗粒状ZrO2.还原性的HCl和低浓度H2SO4溶液中ZrO2膜保持了原有的致密性,增强了锆合金的耐蚀性能.而高浓度H2SO4溶液中,在其强氧化作用下,锆合金基体/膜界面处不断生成ZrO2.当膜增加到一定厚度时,氧化膜的晶格参数与金属的晶格参数不一致,产生内应力,降低了氧化膜的附着力,直至氧化膜破裂,露出新鲜的锆合金表面.继之,新鲜的锆合金再次被氧化,以此循环往复,导致锆合金在浓H2SO4溶液中腐蚀加剧.     

用离子束技术改善Ni3Al（0.1B）在H2SO4溶液中的耐蚀性能

用多次扫描循环极化法研究经离子束表面改性的Ni_3Al(0.1B)在H_2SO_4溶液中的腐蚀行为。电化学测试和表面形貌的观察结果表明,离子注入、离子束混合和离子束辅助沉积技术对减缓Ni_3Al(0.1B)在用氧气饱和的1N H_2SO_4溶液中的腐蚀和改善钝化性能很有效果。     

Ni基合金在900 ℃75%Na2SO4+25%NaCl盐膜下的热腐蚀

研究了纯Ni、Ni-10Cr和Ni-10Cr-5Al合金在900 ℃空气中涂敷Na2SO4+25%NaCl盐膜时的热腐蚀行为。结果表明,Ni-10Cr合金的腐蚀动力学曲线近似服从抛物线规律,而纯Ni和Ni-10Cr-5Al合金的腐蚀动力学曲线分段服从抛物线规律。Ni-10Cr的腐蚀增重最小,抗热腐蚀性能最好,Ni-10Cr-5Al次之,纯Ni的腐蚀增重最大。Ni-10Cr-5Al合金热腐蚀24 h后氧化产物分为3层,外层氧化产物主要是NiO,中间层氧化产物为Cr2O3和Al2O3,最内层有少量Cr2S3和Al2S3。Ni-10Cr合金热腐蚀24 h后氧化膜分为3层,外层氧化产物是NiO,中间层是不连续的Cr2O3,内腐蚀区有少量Cr2S3。由于熔盐中NaCl的存在,Ni-10Cr-5Al和Ni-10Cr合金的腐蚀产物会变得疏松多孔。     

AC-HVAF喷涂Ni60/WC复合涂层组织及性能研究

利用活性燃烧高速燃气(AC-HAVF)喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了Ni60/WC复合涂层,研究了其微观组织及耐磨耐蚀性能.结果表明:涂层主要由Fe-Ni固溶体以及Cr0.19Fe0.7Ni0.11,WC,M6C(Ni2W4C或Fe3W3C),Cr26C3,CrB2等相组成;涂层与基体结合很好,涂层的孔隙率约为2.5%;WC,M6C,Cr26G3,CrB2等硬质相弥散分布于涂层中,部分区域硬质相达到了200～800 nm;涂层硬度分布不均匀,平均硬度为685HV;涂层具有优异的耐磨耐蚀性,其磨损体积是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/8.8,平均腐蚀速度是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/2;涂层的磨损机理以疲劳磨损为主,弥散分布的硬质相是涂层硬度以及耐磨性提高的主要因素.     

45#钢激光熔覆Ni60/Cu自润滑复合涂层组织演变及摩擦学性能EI北大核心CSCD

为改进45#钢表面硬度低、耐磨性差的缺点,拓宽其在工业生产中应用范围,选择激光熔覆技术在其表面制备Ni60(N1)、Ni60-10%Cu(N2)、Ni60-20%Cu(N3)(wt.%)三种耐磨复合涂层,研究三种涂层的微观组织、显微硬度及摩擦学性能。结果表明:N1涂层主要包括γy~Ni固溶体、Cr_(7)C_(3)硬质相、FeNis金属间化合物,N2、N3涂层额外含有固体润滑相Cu。性能上N1(730.41 HVo,s)、N2(653.04 HV_(0.5))和N3(592.29 HV_(0.5))涂层的显微硬度均高于基体,分别达到基体(299.20HV_(0.5))的2.44、2.18和1.98倍;室温下N3涂层表现出优异的减摩性能,摩擦因数比N1涂层降低8.5%,N2涂层表现出优异的耐磨性能,磨损率为1.74×10^(-5)mm^(3)(N·m),而添加20%Cu后,涂层对硬质相的支撑下降,导致硬质相剥离涂层,进而破坏润滑膜,导致磨损率上升。然而在600 C下,N1涂层的减摩性能最佳,摩擦因数比基体下降50.7%,N2涂层耐磨性最高,磨损.率为5.99×10^(-5)mm^(3)(N·m),低于N3涂层的磨损率9.02×10^(-5)mm^(3)(N·m),这是因为添加固体润滑相Cu对涂层的保护作用不足以抵消涂层硬度下降的负面影响。为固体润滑相Cu改进Ni60复合粉末,进而制备成自润滑复合涂层提供了添加量参考范围。     

激光功率对TC4合金表面Ni60A/CeO2熔覆层组织及耐腐蚀性能的影响

为了提高TC4合金基体表面的耐腐蚀性能,运用激光熔覆同轴送粉技术,采用1200、1500、1800、2100、2400 W等不同激光功率在TC4合金基体表面上制备Ni60A/CeO2复合熔覆层,对熔覆层进行了显微组织观察、电化学检测以及电化学腐蚀后的表面观察,探究激光功率对熔覆层耐腐蚀性能的影响.研究表明,随着激光功率...     

Corrosion behavior of select MAX phases in NaOH, HCl and H2SO4

In this paper we report on the electrochemical corrosion of select MAX phases, namely Ti₂AlC, (Ti,Nb)₂AlC, V₂AlC, V₂GeC, Cr₂AlC, Ti₂AlN, Ti₄AlN₃, Ti₃SiC₂ and Ti₃GeC₂ in 1 M NaOH, 1 M HCl and 1 M H₂SO₄ solutions. Polarization characteristics recorded in 1 M NaOH show that V₂AlC, V₂GeC and Cr₂AlC undergo active dissolution at potentials more positive than the corrosion potential, while Ti₂AlC, (Ti,Nb)₂AlC, Ti₃SiC₂ and Ti₃GeC₂ passivate. In the 1 M HCl solutions, Ti₂AlC, V₂AlC and V₂GeC actively dissolve; Ti₃SiC₂ and Ti₃GeC₂ passivate. Depending on potential, (Ti,Nb)₂AlC and Cr₂AlC showed trans-passive behavior. In 1 M H₂SO₄ solutions, Ti₂AlC, (Ti,Nb)₂AlC, Ti₃SiC₂ and Ti₃GeC₂ passivate, V₂AlC and V₂GeC show active dissolution, while Cr₂AlC exhibits trans-passive behavior. Ti₂AlN and Ti₄AlN₃ were passive in all solutions except in 1 M HCl, where Ti₂AlN showed trans-passive behavior. Given that the corrosion behavior of (Ti,Nb)₂AlC is unlike either Ti or Nb, the behavior of the former cannot be predicted from that of the latter.     

Improving the Na2SO4-induced corrosion resistance of Ti3AlC2 by pre-oxidation in air

Ti₃AlC₂ suffers severe Na₂SO₄-induced corrosion attacks at temperatures higher than 800 °C in air. A convenient and efficient pre-oxidation method is proposed to enhance the corrosion resistance of Ti₃AlC₂. The corrosion weight-changes of the pre-oxidized samples were decreased by about four orders of magnitude compared with those of the untreated specimens. The mechanism on improvement of corrosion resistance was investigated by means of thermogravimetric analysis, X-ray diffraction and scanning electron microscopy/energy-dispersive spectroscopy. A continuous and adherent α-Al₂O₃ scale was prepared by high-temperature pre-oxidation treatment in air. The preformed dense Al₂O₃ scale has good compatibility with the Ti₃AlC₂ substrate, and consequently, can act as an efficient barrier against corrosion. Long-time corrosion tests demonstrate that the Al₂O₃ scale conserves after corrosion attack and is capable of long-term stability.     

H2S/CO2环境中L360钢点蚀行为研究

利用静态挂片失重法研究了含H₂S/CO₂模拟油田水溶液中, 温度及Cl^-浓度对L360管线钢点蚀的影响, 并利用Gumbel第一类近似函数分析了最深蚀孔概率. 结果表明, 在40℃~70℃之间, Cl^-浓度为10 g/L条件下, 点蚀的严重程度随温度增高而增大. 恒定温度下, Cl^-浓度对点蚀发生也有明显的影响, 当Cl^-在10×15 g/L范围时, 腐蚀试样发生明显的点蚀; 当Cl^-浓度大于20 g/L时, 试样主要发生均匀腐蚀, 随着Cl^-浓度的增大, 腐蚀产物膜变得更加疏松, 保护性能下降, 均匀腐蚀速率增大. 最深点蚀分布服从Gumbel第一类近似函数.     

P110钢在CO2／H2S环境中的适用性研究

采用高温高压实验设备辅以失重法,研究了CO2／H2S腐蚀环境中P110钢的腐蚀性能,用SEM、EDS和XRD等分析了腐蚀产物．分别用电化学充氢及NACE TM0177A法对P110钢进行耐氢损伤试验．结果表明,虽然P110钢在试验环境中的均匀腐蚀速率很小,未发生点蚀,但随着充氢量的增加,强度、伸长率及断面收缩率均降低．...     

Influence of pre-oxidation on the hot corrosion of Ti3SiC2 in the mixture of Na2SO4-NaCl melts

Polycrystalline Ti₃SiC₂ suffered from serious hot corrosion attack in the mixture of 75wt.%Na₂SO₄ + 25wt.%NaCl melts at 850 °C. In order to improve the hot corrosion resistance of this material, pre-oxidation treatment was conducted at 1200 °C in air for 2 h. A duplex oxide scale with an outer layer of TiO₂ and an inner layer of a mixture of TiO₂ and SiO₂ was formed during the pre-oxidation. Because the outer oxide layer of the pre-oxidation treated specimens could inhibit hot corrosion process, they exhibited good hot corrosion resistance in the mixture of 75wt.%Na₂SO₄ + 25wt.%NaCl melts at 850 °C for 50 h. However, during the hot corrosion the outer layer of TiO₂ would degrade gradually. Once the outer layer damaged, the hot corrosion rate increased sharply, the corrosion behavior was similar to Ti₃SiC₂ corroded under the same conditions. The microstructure and phase compositions of the hot corrosion samples were investigated by SEM/EDS and XRD.     

Q125级套管钢高频电阻焊接头耐CO2/H2S腐蚀行为

采用SEM,EBSD和电化学等手段研究了Q125级石油套管钢高频电阻焊接头的耐CO₂/H2S腐蚀行为.结果表明,Q125级套管钢高频电阻焊接头处母材的耐腐蚀性能最好,热影响区次之,而焊缝的耐腐蚀性能最差,导致高频电阻焊接头在CO₂/H₂S腐蚀环境中产生了沟槽腐蚀.试验钢焊缝处的大角晶界比例高于母材和热影响区,从而使焊缝区反应速度常数高于母材和热影响区,这是焊缝区腐蚀速率最高的一个重要原因.通过电化学分析表明,焊缝处的电极反应的极化阻力最小,腐蚀反应易于发生;而母材的电极反应的极化电阻最大,腐蚀反应不易进行,这与腐蚀试验所得结果及极化曲线分析结果一致.     

纳米SiO2粒子/镍基复合镀层腐蚀行为

将纳米SiO2粒子通过超声分散引入到化学镀Ni-P合金镀液中,在碳钢基体表面共沉积得到纳米SiO2粒子/镍基复合镀层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对Ni-P镀层和纳米SiO2粒子/镍基镀层的微观结构形貌进行了分析;采用失重法和电化学方法研究了纳米SiO2粒子/镍基复合镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,纳米SiO2粒子/镍基复合镀层仍是非晶态,纳米SiO2粒子的加入提高了镀层的致密性,提高了镀层的耐腐蚀性能。     

H_2/CH_4流量比对含氢DLC薄膜结构及摩擦学性能的影响

利用等离子体增强化学气相沉积法在Si(100)基体上制备不同H2/CH4流量比下的类金刚石薄膜,采用拉曼光谱、红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、纳米力学性能综合测试仪以及摩擦磨损试验机对薄膜的组织结构、力学以及摩擦学性能进行了分析。结果表明:该条件下制备的薄膜具有典型的类金刚石结构且膜中氢含量较高,薄膜表面光滑,膜层致密且均匀,薄膜的硬度及与基底的附着力均随着H2/CH4流量比的增加而降低。薄膜在大气环境下具有优异的摩擦学性能,在相同的载荷及转速条件下,H2/CH4流量比对薄膜的摩擦因数影响不大。当载荷为5N时,随着转速的增加,摩擦因数降低;而载荷为10N时,摩擦因数约为0.05,转速对其影响较小。薄膜的磨损率在10-8~10-7 mm3/Nm之间变化,且随H2/CH4流量比的增加而增大。     

Ce(SO4)2浓度对电喷镀Ni-W-Ce合金镀层性能影响

为了研究Ce(SO4)2浓度与合金镀层表面性能的关系,采用喷射电沉积法制备了一系列Ni-W-Ce合金镀层工件。用扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面结构,并用能谱仪(EDS)检测镀层中的元素组成。XRD分析表明,镀层存在晶格畸变。LEXT4100激光共焦显微镜观察磨损痕迹,发现磨损机理发生了变化。结果表明,添加Ce(SO4)2改善了涂层的表面微观形貌,当浓度为0.5g/L时,涂层的表面质量最佳。同时,显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性随浓度的增加呈现先好后坏的规律。当Ce(SO4)2浓度为0.5g/L时,显微硬度达到峰值519.69HV0.1。此时,镀层耐磨性最好,其耐磨性表征参数均取得最小值。且镀层的耐蚀性也最好,腐蚀电位为-0.5537V,电弧电抗半径最小。