海水问浸下45钢／BIO电偶对的电化学研究

海水干湿交替的间浸环境会加速电极表面的腐蚀。采用动电位极化、电化学交流阻抗（EIS）及激光拉曼光谱等分析方法研究了45钢／BIO电偶对在海水间浸工况下的腐蚀及其产物。并与海水全浸进行对比。结果显示：45钢电偶对在海水间浸下的腐蚀较严重,B10电偶对在海水间浸下的腐蚀速率较大,生成的腐蚀产物膜较厚;45钢电偶对锈层在海水全浸下的主要成分是Ot—Fe2O3和α-FeOOH,在海水间浸下的主要成分是a—Fe203和γ-FeOOH;B10电偶对锈层在2种工况下的主要成分有CuO,Cu2O和CuCO3·Cu（OH）2。结果表明,电偶对在海水间浸环境下的腐蚀较严重,这主要与电极表面的状态变化有关。     

23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢在模拟海水环境中的腐蚀行为

采用模拟海水干湿交替气氛的周期浸润腐蚀、模拟海水大气环境的中性盐雾腐蚀及模拟海水全浸区的全浸腐蚀三种加速腐蚀实验方法以及电化学阻抗谱技术进行了23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢在海水模拟环境下的腐蚀行为。采用扫描电镜和X射线衍射方法对腐蚀形貌及腐蚀产物组分进行分析研究。结果表明:在模拟环境加速腐蚀实验中,23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢腐蚀产物可分为外层锈层γ-FeOOH和内层锈层α-FeOOH,通过模拟三种海水环境的腐蚀速率得出干湿交替环境中的耐腐蚀性最差,腐蚀均是从点蚀开始,慢慢扩大,由局部腐蚀逐渐发展成均匀腐蚀。     

模拟海洋大气环境下Cu和Cr对耐候钢耐腐蚀性能的影响

过去,合金元素对耐候钢海洋环境中的耐蚀性影响缺乏详细的论讨.选取Q235和5种不同Cu和Cr含量的耐候钢,在0.5%的NaCl溶液中模拟海洋大气环境进行周期浸润试验.研究结果表明:在Cl-存在的环境中,在碳钢的基础上单独添加Cr(0～3.0%)或单独添加Cu(0.25%～0.50%)都不能使钢的耐蚀性有显著的提高.单独提高耐候钢中Cr的含量,有助于抑制其在腐蚀初期的腐蚀速度,但对后期的腐蚀发展趋势不利;单独提高Cu的含量,有助于延缓腐蚀后期的发展趋势.当同时提高耐候钢中的Cu和Cr含量时,可使耐候钢得到较佳的耐大气腐蚀性能.XRD分析结果表明,合金元素对外锈层的成分影响不大,其主要大气腐蚀产物为γ-FeOOH,Fe3O4,γ-Fe2O3和少量α-FeOOH.     

海洋大气环境下稀土及铌微合金钢的腐蚀行为研究

为给微合金钢的设计开发理论提供数据支撑,通过显微组织表征、干湿交替循环试验、中性盐雾试验和电化学分析等测试手段研究了稀土微合金钢和铌微合金钢在海洋大气环境中的腐蚀行为,对比分析了其耐腐蚀性能.结果表明:微合金钢的显微组织由铁素体和珠光体组成,并且铌微合金化有助于细化晶粒并能阻碍珠光体组织的形成.在腐蚀初期锈层的主要成分为γ-Fe2O3,γ-FeOOH,对于基体的保护性并不明显.随着暴露周期的延长,γ-FeOOH逐渐转化为α-FeOOH,提高了锈层对基体的保护作用,从而使腐蚀电流密度下降,提升了 2种钢的耐腐蚀性能.经过较长周期腐蚀后,铌微合金钢中晶粒的细化有利于增加表面锈层的致密性,α-FeOOH的含量相对较高,从而减慢了腐蚀速率.因此,相对于稀土微合金钢,铌微合金钢显示出更好的耐大气腐蚀性能.     

珠光体组织对重轨钢U71Mn腐蚀行为的影响

通过实验室加速腐蚀试验研究了不同珠光体片层间距重轨钢在模拟大气环境中的腐蚀行为,采用场发射电镜、XRD、电化学测试等方法对重轨钢组织和腐蚀结果进行了表征.不同冷却制度下所得实验用U71Mn重轨钢珠光体片层间距为155 nm、241 nm、340 nm、446 nm.随腐蚀时间延长和珠光体片层间距减小,腐蚀失重和腐蚀速率明显下降,珠光体片层间距为155 nm时,腐蚀速率最小,为0.0014 mg·cm-2·h-1.四种试样锈层中均含有α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4,当珠光体片层间距减小到241 nm以下,α-FeOOH峰值明显增强,腐蚀产物中最先出现少量α-Fe2O3,锈层形貌较为致密.珠光体组织片层间距从446 nm减小到155 nm,形成致密的保护性锈层的时间从240 h提前120 h,内锈层厚度和致密性明显提高,腐蚀480 h后珠光体片层间距最小的实验钢腐蚀电流最小,腐蚀电位最大,抗大气腐蚀性能最好.     

耐候钢锈层组织成分及其耐腐蚀机制分析

过去对耐候钢耐腐蚀性机理的研究,锈层初期生长因素考虑较少.模拟工业大气环境的周期浸润实验室加速试验,对试验钢进行了腐蚀失重分析;通过扫描电镜、X射线衍射、阳极极化等手段对锈层进行分析.主要研究耐候钢和碳钢的锈层组织和电化学性能.结果表明:腐蚀初期耐候钢的锈层组织成分以α-FeOOH为主;碳钢的锈层组织成分以Fe2O3为主.α-FeOOH晶体枝晶纤细,锈层致密,具有保护性;Fe2O3枝晶粗大,锈层疏松多孔,不具有保护性;耐候钢锈层具有钝化作用,对基体有很好的保护性.     

低成本Al-Ti-Cr高强耐海水腐蚀钢耐蚀性能研究

本工作以普碳钢为基体,添加Cr、Ti、Al等元素制备了新型低成本高强耐蚀钢,通过动电位极化、交流阻抗、周浸腐蚀实验和盐雾加速腐蚀实验研究了低成本Al-Ti-Cr高强耐蚀钢的耐海水腐蚀性能.结果表明:钢中的Cr能促进锈层向致密的α-FeOOH进行转变;Al和Ti提供阳极保护的同时,Al还能产生致密的Al2O3分散在锈层表面延缓腐蚀介质向基体的侵蚀,而Ti能够呈点状或者片状富集在锈层内部,对晶间腐蚀起到一定的保护作用,大幅度提高了耐蚀钢的耐蚀性能.     

Q420NH钢表面锈层稳定化处理与保护性锈层形成分析

采用主要成分为NaHSO₃、FeSO₄、CuSO₄、NiSO₄和Na₂HPO₄的稳定化处理剂对Q420NH钢表面进行稳定化处理,通过干/湿交替循环腐蚀实验(CCT),并借助SEM、EDS和XRD等分析测试手段,对比研究了Q420NH钢稳定化处理与未稳定化处理后表面锈层的显微结构及形成机理。研究结果表明,在64周期的腐蚀实验中,稳定化处理试样的瞬时腐蚀速率高于未稳定化处理试样;稳定化处理试样锈层主要成分为α-FeOOH、γ-Fe OOH、β-Fe OOH和Fe₃O₄/γ-Fe₂O₃,在64周期时,稳定化处理试样锈层中α-FeOOH的含量为28%,较未处理试样增加了50%;稳定化处理的耐候钢试样锈层中,Cr、Ni元素在锈层与基体结合处及锈层内部均有明显富集,锈层的自腐蚀电位由未处理试样的-0.619 V提高到稳定化处理后的-0.530 V,锈层电阻由172Ω·cm2提高到3...     

不同流速海水中B10／H62电偶腐蚀规律

H62黄铜与B10铜镍合金是船舶海水管路系统中广泛使用的电偶对,为了探讨其匹配性,研究了2种材料在0,1,3,5m／s流速海水中的电偶腐蚀行为。通过自然腐蚀电位监测、电偶腐蚀试验、三维视频显微镜考察了海水流速对2种材料电偶腐蚀倾向、电偶腐蚀规律和微观腐蚀形貌的影响。结果表明：在不同流速海水中,H62黄铜与B10间存在明...     

添加P和RE对碳钢耐腐蚀性能的影响

主要研究P和RE复合对碳钢耐腐蚀性能的影响;通过模拟工业大气环境的周期浸润实验室加速试验,对试验钢进行了腐蚀失重分析;并通过X射线衍射等手段对锈层进行了分析.结果发现:通过添加P及少量RE,可以使碳钢获得很好的耐候性.P和RE的复合作用机理主要是促进锈层中α-FeOOH的形成,同时抑制γ-Fe2O3生成,改变锈层结构,从而使锈层更为致密.     

低合金钢WNHS355和E36在海水中的腐蚀性能

为了研究低合金钢在海水区潮差带和飞溅带内氧浓差电流密度的分布及其生成的锈层的电化学致密性,采用电联接长钢样,在青岛海域进行了实海挂片,对WNHS355钢和E36钢在海水中的腐蚀性能进行了研究.海水腐蚀1 a的结果表明,WNHS355钢在全浸区、潮差区和大气区的腐蚀率均比E36钢小.50d的电偶电流测试表明,潮差带是阴极,钢得到了一定程度的保护,低潮位以下为阳极,钢加重了腐蚀.带锈试样的极化曲线表明,WNHS355钢在潮差区和飞溅带锈层的维钝电流密度明显小于E36钢,锈层的致密性比E36钢的好,对钢基的保护能力强,与腐蚀失重数据一致.     

原油船货油舱CO_2-O_2-H_2S-SO_2干湿交替环境低合金钢腐蚀行为研究

对碳钢和Cr-Cu-Ni低合金钢进行模拟原油船货油舱上甲板环境的CO_2-O_2-H2S-SO_2干湿交替腐蚀实验,通过失重法获得模拟货油舱上甲板环境条件的腐蚀速率,分析锈层的物相组成并对带锈试样进行腐蚀电化学测试。结果表明,Cr-Cu-Ni低合金钢腐蚀初期减薄量大于碳钢,但随着腐蚀时间延长,Cr-Cu-Ni低合金钢腐蚀速率低于碳钢。相比于碳钢腐蚀电流密度降低幅度小的特点,Cr-Cu-Ni低合金钢腐蚀电流密度由裸钢的67.4μA/cm~2显著降低至带锈钢的11.7μA/cm~2。碳钢锈层内存在较大的贯穿整个锈层截面的裂纹,而Cr-Cu-Ni低合金钢中的耐蚀合金元素Cr Cu及Ni加入使锈层颗粒细小,结构致密,锈层内部截面裂纹细小。两种钢锈层均由非晶态腐蚀产物α-Fe OOH、少量的γ-Fe OOH、Fe_3O_4和单质S组成。相比碳钢的锈层,Cr-Cu-Ni低合金钢锈层具有较高的非晶态物质含量及较大α/γ值(α-Fe OOH与γ-Fe OOH含量比),从而使锈层具有高的致密度和保护性。     

907A钢材在间浸海水环境中的极化行为研究

本研究针对舰船主体材料907A钢所处的间浸海洋环境,在模拟20%间浸率工况下开展了6个周期干湿交替腐蚀条件下的阴极保护参数研究。通过对自然腐蚀和常规参数阴极保护两种状态下907A的动电位极化行为研究,确定了间浸条件下907A材料的腐蚀行为和阴极保护参数及其变化规律。研究结果表明,间浸工况比海水全浸腐蚀对结构材料具有更强的腐蚀性,间浸条件下907A材料的阴极保护电位应比传统的全浸状态下的阴极保护电位-0.85VCSE低,为获得在间浸条件下的最佳保护效果,优化的阴极保护电位建议为-0.90VCSE。     

新型Cu-Cr-Ni系耐海水腐蚀钢耐蚀性能及机理EI北大核心

针对海洋环境腐蚀特点,通过添加合金元素Cu,Cr和Ni开发一种新型船体用耐蚀钢(B-NS)。利用电化学实验、全浸实验和周浸实验对B-NS的耐蚀性能进行评估,同时通过扫描电镜和能谱对锈层截面形貌和成分进行分析。结果表明:合金元素的添加可有效降低B-NS钢的饱和电流密度和全浸以及周浸条件下的腐蚀速率,同时促进周浸条件下更加稳定、致密保护性锈层的生成。合金元素赋予B-NS钢优异耐腐蚀性能,主要表现在提高B-NS钢热力学稳定性,促进锈层生成以阻挡侵蚀性介质腐蚀基底和赋予锈层阳离子选择性,阻止Cl-渗透进锈层。     

FeMnSi/B10偶对在不同温度3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

B10海水管道与FeMnSi记忆合金管接头连接使用易发生电偶腐蚀。为明确FeMnSi/B10的电偶腐蚀机理，通过电化学测试、腐蚀失重法、SEM、EDS分析了FeMnSi/B10偶对在不同温度的3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为、腐蚀形貌和腐蚀产物成分。结果表明：FeMnSi/B10发生电偶腐蚀时，FeMnSi为阴极，B10为阳极。FeMnSi和B10的腐蚀热力学趋势和腐蚀速率均随温度的升高而增加。FeMnSi/B10偶对电偶电流密度在初期急剧下降，随着时间的延长而减慢，最后达到稳定值。当温度从25℃升高至45℃时，偶对的电偶电流密度增大了约1倍，说明FeMnSi/B10偶对的耐蚀性对温度较为敏感。随着温度的升高，B10的腐蚀形式由晶间腐蚀发展为剥蚀。FeMnSi记忆合金的腐蚀产物为Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeOOH,B10铜镍合金的腐蚀产物为Cu₂O、Cu₂Cl(OH)₃。     

十种船体结构钢的海水腐蚀行为

为分析902钢板建造的几型舰艇发生严重局部腐蚀的原因,应通过试验仔细考察钢材的耐海水腐蚀行为。本文详细地介绍了902等十种不同成分的船体结构钢在我国黄海、东海和南海三个海区为期四年全浸条件下的腐蚀试验结果,从中得出了不同成分,和不同海区对钢在全浸条件下的平均腐蚀速度无明显影响,但含镍、铬、铜和钼等合金元素的钢与不含上述元素的902等钢在锈层形态、局部腐蚀形貌和深度上有差异,前者比后者点蚀较密,孔径较小,深度较浅。此外,对钢的海水腐蚀锈层形态与腐蚀形为的关系及钢的海水局部腐蚀机理进行了探讨。     

Q235碳钢在滨海盐土中的腐蚀形貌、产物及机理分析

对Q235碳钢在10%,20%和34%(水饱和)含水滨海盐土中一个月的腐蚀形貌进行宏观和微观形貌观察,计算不同含水条件下的腐蚀失重,并对腐蚀产物进行Raman光谱分析。结果表明:由于受扩散控制的影响,Q235碳钢在10%含水滨海盐土中的腐蚀失重最大,其形貌以局部腐蚀为主;含水量增加,腐蚀失重迅速下降,腐蚀形貌由局部腐蚀转变为均匀腐蚀。Q235碳钢在20%和34%含水滨海盐土中的腐蚀产物主要是α-FeOOH;受腐蚀产物表面脱水的影响,在10%含水条件下的腐蚀产物出现分层结构,内层主要成分是α-FeOOH,腐蚀产物中的Fe2O3和Fe3O4等多分布在α-FeOOH外。     

3%NaCl溶液中碳钢表面Fe3O4和α-FeOOH的形成机理

碳钢在海洋环境锈层中α-FeOOH和Fe3O4易引起高速腐蚀,为探讨其机理,对碳钢在3%NaCl溶液中浸渍和干湿复合循环试验后的锈层进行了红外光谱和扫描电镜分析,提出锈层中的γ-FeOOH和β-FeOOH可自动转化成α-FeOOH和Fe3O4;由γ-FeOOH形成的α-FeOOH和Fe3O4形成速度慢,晶粒小,有保护作用,由β-FeOOH转化而成的α-FeOOH和Fe3O4形成速度快,晶体颗粒大,结构疏松,没有保护作用.     

高铁不锈钢焊接接头在海洋大气环境中的腐蚀行为

为了提高高铁的行车安全,通过现场暴露试验,采用数码显微镜、能量色散谱、拉曼光谱及电化学测量方法研究了高铁不锈钢焊接接头在万宁海洋大气环境中暴露2a后的腐蚀行为规律。结果表明:暴晒2a后不锈钢焊接接头的腐蚀类型以点蚀为主,蚀坑密度较高;腐蚀产物主要有Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH,β-FeOOH和γ-FeOOH,不锈钢焊接试样在3.5%NaCl溶液中阳极行为存在一定钝化特性;各区域点蚀电位高低排序为筋板母材区〉底板母材区〉焊缝区。     

风电塔筒材料Q345D合金钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀规律研究

为准确了解塔筒材料在酸性大气环境下的腐蚀规律并为海上风电塔筒结构防腐优化提供理论依据,利用干湿酸性盐雾试验模拟沿海大气环境,对Q345D合金钢腐蚀24,48,72,96,168,240,360,480 h,研究塔筒材料Q345D钢在该环境下的腐蚀规律.利用X射线衍射仪分析(XRD)、扫描电镜观察(SEM)、通过测定腐蚀失重率、电化学测试等方法对不同腐蚀时间后的Q345D试样进行分析.结果 表明:Q345D的腐蚀动力学曲线遵循幂函数规律,随着腐蚀时间的增加,Q345D钢的腐蚀速率呈增长性变化趋势,腐蚀前168 h内,腐蚀速率较快,168 ～ 240h时,腐蚀速率减缓,腐蚀320 h后,速率又开始缓慢增加;Q345D在沿海大气环境下的腐蚀产物主要有β-FeOOH、Fe2O3、γ-FeOOH、Fe3O4、α-FeOOH组成,腐蚀过程中少量α-FeOOH形成减缓了基体的腐蚀速率:带锈Q345D钢自腐蚀电位随腐蚀时间的延长呈现逐渐增加趋势,腐蚀前168 h内,自腐蚀电流密度逐渐增加,腐蚀速率增加,168～240 h内,自腐蚀电流密度减小,锈层保护性逐渐变好,此阶段内腐蚀速率降低,240 ～480 h内,自腐蚀电流密度增加,腐蚀速率加快.