低碳钢在模拟酸雨大气条件下的锈蚀演化

利用干湿循环加速腐蚀实验和电化学极化曲线法研究了低碳钢在模拟工业酸雨大气条件下的锈蚀演化过程.结果表明:实验初期锈蚀速度随干湿循环次数的增加而增大,随后转为随干湿循环次数的增加而降低;带锈低碳钢的干湿循环下的腐蚀产物促进阴极过程抑制阳极过程;在干湿循环加速腐蚀进程中低碳钢表面铁锈的化学组成、结构变化表现为在锈蚀初期α-FeOOH含量较低,锈层疏松,锈蚀速度随干湿循环次数增加呈上升趋势;后期随α-FeOOH含量的增加和锈层变得更加致密,腐蚀速度转变为随干湿循环次数增加而下降.     

碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为

通过现场暴晒实验研究碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为和机理。Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中经过1 a暴露后,Q235钢的腐蚀速率大于Q450钢。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了两种碳钢表面的腐蚀产物,两者的腐蚀产物主要为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4。Q235钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较高,其腐蚀产物疏松,耐蚀性较差。而Q450钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较低,其腐蚀产物相对致密,耐蚀性较好。去除腐蚀产物后,通过体视学显微镜观察发现,Q235钢的表面产生大量密集腐蚀坑,且腐蚀坑深度和体积都大于Q450钢表面腐蚀坑。     

输电杆塔材料在模拟海岸-工业复合环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235、Q420、SQ420NH以及Q235镀锌钢在模拟海岸-工业环境中的大气腐蚀行为。四种材料的大气腐蚀速率由腐蚀失重法获得。利用XRD、SEM分析腐蚀锈层。结果表明:对于Q235、Q420和SQ420NH三种碳钢,前期腐蚀失重相差不大;腐蚀后期,SQ420NH开始表现出耐候性特点,耐蚀性优于Q235和Q420。三种碳钢的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH。随着腐蚀时间的延长(720 h),γ-FeOOH逐渐向α-FeOOH转变,锈层的致密度增加。腐蚀初期,Q235和Q420腐蚀产物形貌分别为棉花球状和片状,SQ420NH腐蚀产物形貌则为棉絮状。腐蚀后期,三种碳钢腐蚀产物演变为更多棉花球状。Q235镀锌钢腐蚀产物密实,孔洞、蚀坑数量较少,具有较好的保护性。     

低碳钢人工神经网络腐蚀模型构建和改进

为构建碳钢的酸雨腐蚀模型,用Autolab电化学工作站测定了低碳钢Q235和35钢在模拟酸雨溶液中的腐蚀数据,使用该数据建立了3层BP神经网络模型,并使用交互检验方法对模型进行分析和改进。结果表明,NH4+、SO42-、NO3-、Cl-和pH值为影响酸雨腐蚀行为的主要因素;改进后的模型预测精度更高,可用作酸雨腐蚀研究的数值模拟。     

低碳钢带锈电极的腐蚀行为

研究了一种低碳钢在干湿交替腐蚀加速实验条件下的锈蚀速度变化.结果表明：在初期，锈蚀速度随干湿交替次数的增加而增大，随后转为随干湿交替次数的增加而降低；低碳钢锈蚀速度的转变与铁锈组成的变化有关，γ-FeOOH和Fe3O4的形成是腐蚀速度出现转化的因素之一.带锈低碳钢的电化学极化行为表明 ，干湿交替初期的腐蚀产物对阴极和阳极过程都有促进作用，在后期表现为对阳极过程抑制，而对阴极过程促进.同时，提出了一种描述低碳钢大气腐蚀行为的流程图.     

低碳钢Q235在模拟酸雨大气腐蚀条件下的电化学阻抗谱监测

使用干湿交替方法模拟酸雨大气腐蚀条件,并利用电化学阻抗谱(EIS)技术对腐蚀过程进行实时监测,对低碳钢Q235在模拟酸雨大气环境下的腐蚀行为进行研究,着重探讨阴极还原反应的演化特征.结果表明,低碳钢Q235的阴极反应为氧的还原反应和锈层(腐蚀产物)的还原反应并行.随着干湿交替循环次数的增加,氧还原反应的活性逐渐减弱,最后几乎完全消失;而锈层还原反应的活性逐渐增虽,并取代氧还原反应成为主要的阴极反应.在同一个干湿交替周期内,腐蚀速率随着液膜厚度的减小呈现先增加,然后迅速降低的规律,这是由于液膜厚度对腐蚀反应同时存在2种效果相反的作用所致.     

A517Gr.Q海工钢在模拟海洋飞溅区的腐蚀行为研究

利用失重法和SEM、EDS、XRD、FT-IR等分析技术研究了A517Gr.Q海工钢在模拟海洋飞溅区干湿交替环境下的腐蚀行为以及环境湿度的影响。结果表明：在飞溅区干湿交替环境下,A517钢的腐蚀较为严重,在敞口和半封闭两种模拟环境(实验箱平均环境湿度分别为(62±5)%、(83±5)%)下腐蚀失重均随着时间的延长而增大,平均腐蚀速度都是先增大后趋于平稳。腐蚀产物均是由γ-FeOOH、β-FeOOH、α-FeOOH和Fe₃O₄组成。在62%RH环境下电解液膜的停留时间短,干/湿状态变化程度更加彻底,样品表面生成了更多的腐蚀产物,同时生成了较多具有高阴极氧化活性的β-FeOOH,锈层疏松多孔,表现为不均匀的全面腐蚀,材料的腐蚀程度较为严重。而在83%RH环境下,产物膜中生成了更多致密均匀的Fe₃O₄,对侵蚀性Cl-具有一定的阻挡作用。     

300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为研究

采用模拟海水全浸区的浸泡实验和模拟海洋大气区的中性盐雾实验,结合宏观和微观形貌、三维形貌、腐蚀产物分析以及电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(PDP)测试,研究了起落架用300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为以及pH对其电化学行为的影响。结果表明：300M超高强度钢对p H的变化敏感,随着p H的降低,开路电位正移;阳极过程始终由活性溶解控制,阴极过程由氧还原为主转变为析氢反应为主;容抗弧半径下降,电荷转移电阻下降,腐蚀电流密度上升,腐蚀加快。失重法得出的腐蚀速率说明在盐雾环境中比人工海水环境中的腐蚀更为严重;两种环境中的腐蚀产物均主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe2O3和Fe3O4组成;腐蚀呈现均匀腐蚀的特征。由于氧浓度和Cl-浓度的差异导致300M超高强度钢在两种环境中的腐蚀电化学和腐蚀产物沉积过程改变,从而腐蚀行为出现差异。盐雾环境中供氧充足,同时试样表面覆盖的薄液膜促进了腐蚀产物沉积使腐蚀更为严重。     

铝含量对超塑性锌铝合金腐蚀行为的影响

通过比较不同Al含量的超塑性Zn-Al合金在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,系统研究了超塑性Zn-Al合金在酸雨环境中的腐蚀机理。结果表明,Zn-Al合金在模拟酸雨溶液中发生的腐蚀行为与其显微组织有关。富Al相优先腐蚀,随着合金中Al含量的提高富Al相增多,合金的腐蚀速率反而下降。这是因为ZA4合金与ZA8合金晶界上分布有不连续的富Al相,腐蚀产物不致密,腐蚀坑逐渐向纵深方向发展,腐蚀速率相对较高。而ZA12合金与ZA16合金存在连续分布的富Al相,其表面形成致密的腐蚀产物膜,能有效阻碍反应的进行。     

模拟酸雨大气环境镀锌钢的室内加速腐蚀行为和机理

目的 采用室内加速试验方法研究热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为和机理。方法 主要采用失重法对试样的腐蚀动力学进行研究,采用EDS、XRD和XPS对试样进行腐蚀产物成分分析,通过SEM和共聚焦显微镜观测试样表面形貌,采用EIS对试样表面涂层的保护性能进行检测。结果 在模拟酸雨大气环境中,厚度损失与时间呈幂函数关系,腐蚀大致是一个减速过程但在104 d后加速,在120 d后试样表面出现红锈和密集、深而窄的点蚀坑。主要腐蚀产物有ZnO、Zn4SO4(OH)6及可溶性产物ZnSO4.xH2O和Na2ZnSO4.4H2O,并且由截面形貌可知,镀层在酸雨环境中易被破坏。结论 在模拟酸雨大气环境中,热浸镀锌本身的耐蚀性很快失效,腐蚀速度加快直至生成的腐蚀产物在缺陷处形成较为完整的产物膜,对镀层的腐蚀具有一定抑制作用。但是酸雨环境中腐蚀产物膜较薄,易被破坏,这种溶解会使镀层失去保护,进一步腐蚀。