7050铝合金应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的膜致应力随电位变化的一致性

用流变应力差值法测量了不同极化电位下7050铝合金在3.5%NaCl 水溶液（pH=10）腐蚀过程中表面钝化膜形成的拉应力,并用慢应变速率拉伸法测量了不同极化电位下的应力腐蚀敏感性。结果表明:7050铝合金在溶液中自然腐蚀时,表面钝化膜会产生一定的拉应力;阳极极化使表层拉应力明显上升,且随着电位升高应力增大;阴极极化时,当电位E ≥-1100mV时表层拉应力随着电位的升高而降低,当电位≤E-1100mV时拉应力随着电位升高而升高。应力腐蚀敏感性随外加电位变化规律和钝化膜引起的附加拉应力变化完全一致。     

阴极极化对7050铝合金应力腐蚀行为的影响

采用阴极极化、慢应变速率拉伸试验(SSRT)和定氢仪研究阴极极化对7050铝合金应力腐蚀行为的影响。结果表明:当阴极极化电位高于-1100 mV时,7050铝合金的应力腐蚀敏感性(Iscc)随着极化电位的负移而升高;而当阴极极化电位低于-1100 mV时,Iscc则随着极化电位的负移而下降。外加极化电位对不同时效状态7050铝合金Iscc的影响程度不同,即阴极极化对欠时效状态下铝合金的Iscc影响显著,对过时效状态铝合金Iscc的影响最小,对峰时效状态下铝合金Iscc的影响居中。铝合金的应力腐蚀机理为阳极溶解和氢脆共同作用,且氢对铝合金应力腐蚀的作用随着氢浓度的增加而增加。     

304不锈钢应力腐蚀促进马氏体相变

304不锈钢在143℃硅油中恒载荷邓蠕变足长时间后，再在143℃MgCl2溶液中相同恒载荷下进行应力腐蚀，结果表明，在开路条件下应力腐蚀能使表层和体内σ′马氏体分别升高14％和1．5％，但如放在不发生应力腐蚀（VSCE＝－600mV阴极极化）的沸腾MgCl2溶液中，则马氏体含量基本不变，测量了在不同恒电位的143℃MgCl2溶液中形成印化膜中形成钝化膜后产生的膜致内应力，结果表明，当阴极电位VSCE≤-550mV后，钝化膜应力为零或是压应力，同时亦发生应力腐蚀；如VSCE＞－550mV,则随电位升高，钝化膜引起的拉应力也升高，与此同时，应力腐蚀敏感性也升高，因此：304不锈钢应力腐蚀促进马氏体相变和腐蚀印化引起的附加拉应力有关。     

不锈钢应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的应力随电位变化的一致性

奥氏体不锈钢在沸腾MgCl2溶液中将形成纯化膜，拉伸试验样成膜之前的流变应力和成膜后屈服应力之差就是作用在整个试验上的平均膜致应力，用304不锈钢（1Cr18Ni9)测量了在不同电位下的沸腾MgCl2溶液中形成钝化膜所产生的膜致内应力，与此同时，用慢应变速率拉伸法测量了不同恒电位下的应力腐蚀敏感性，结果表明，如电位V≤－550mVsCE，则印化膜产生压应力，且不发生应力腐蚀，当电位V≥-500mVSCE后，钝化膜产生拉应力，应力增大，应力腐蚀敏感性也随膜致拉和升高而增大，因此，304不锈钢在沸腾MgCl2溶液中应力腐蚀敏感性随外电位的变化和腐蚀钝化膜引起的内应力随外电位的变化完全一致。     

黄铜应力腐蚀敏感性及其与脱Zn层拉应力的对应性

测量了不同极化电位下,Ｈ６２黄铜在氨水溶液腐蚀过程中表面脱Ｚｎ蔬松层引起的拉应力,并用单边缺口试样测量的不同极化电位下的应力腐蚀敏感性,结果表明：黄铜在氨水中自然腐蚀时,在脱Ｚｎ层界面会产生 大的拉应力,整个试样的平均应力为σ＝１８．１ＭＰａ;阳极极化使表面拉应力略有下降,阴极极化则使疏松层引起的拉应力急剧下降乃至为零,阴极极化在表层产生镀Ｃｕ层后出现尖力;应力腐蚀敏感性随外加电位的变化规律和疏松     

外加电位对316L不锈钢在硼酸溶液中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸 (SSRT) 实验,结合不同扫描速率下的动电位极化曲线,对316L不锈钢在动电位极化曲线不同区下的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性以及腐蚀机理进行了研究。通过断口的SEM形貌进一步分析了316L不锈钢在硼酸溶液中的应力腐蚀开裂机理。结果表明,在近中性硼酸溶液环境下,外加电位对应力腐蚀开裂敏感性具有一定影响;当外加电位处于钝化区和过钝化区时,其SCC机制是由阳极溶解控制,且随着电位的升高其SCC敏感性增大;外加电位为-600 mV时,开裂机制为氢致开裂,此时316L不锈钢有最大SCC敏感性。     

不同pH值下黄铜应力腐蚀敏感性与腐蚀引起拉应力的对应性

黄铜在氨水中当9≤pH≤11.4时，形成脱Zn层，当pH≤8或pH≥12时形成钝化膜，用两种方法测量腐蚀钝化膜或脱Zn层引起的内应力，拉伸试样成膜（或脱Zn层）之前流变应力和成膜后屈服应力之差就是作用在整个试样上的膜致应力，用一边保护一端悬挂的薄片测出腐蚀过程中的挠度，用SEM测量脱Zn层厚度，用AFM测量钝化膜厚度，从而求出钝化膜和基体界面的内应力，两种方法所测出的腐蚀引起的内应力随pH值的变化趋势是一致的，用缺口拉伸试样测量应力腐蚀敏感性，结果表明，应力腐蚀敏感性随pH值的变化和钝化膜（或脱Zn）引起的内应力随pH值的变化完全一致，当pH≥7时，钝化膜或脱Zn层引起的拉应力有极大值，而且随pH值的升高变化不明显，与此同时，SCC敏感性也有极大值，而且随pH值的升高变化也不明显，但当pH≤6后随pH值下降，钝化膜引起的拉应力急剧下降，与此同时，SCC敏感性也急剧下降，由此可知，黄铜在氨水中的应力腐蚀和腐蚀引起的拉应力密切相关。     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅱ.碳钢在碱性H2S溶液中的阳极钝化及钝化膜破裂

通过极化曲线和交流阻抗谱 (EIS)测定 ,对低碳钢在碱性H2 S溶液中的钝化及钝化膜破裂过程进行了研究。结果表明 ,相同pH值下 ,除氧碱性溶液中加入H2 S,对碳钢的钝化具有一定的促进作用 ;在阳极极化下 ,钝化初期阻抗谱具有两个时间常数 ,表现出不完全钝化的特征 ;随极化电位的升高 ,钝化膜逐渐完整 ,阻抗呈单一容抗弧特征 ,容抗弧半径逐渐增大 ;当极化电位高于 - 690mV时 ,由于电极表面HS 同OH 的竞争吸附和放电作用 ,导致电极表面钝化膜发生酸性溶解 ,并生成硫化物斑点 ,极化电阻显著下降 ,当极化电位高于 - 635mV时 ,钝化膜发生破裂 ,电极表面有大量硫化物生成     

阴极极化对7050铝合金C-环应力腐蚀敏感性的影响

采用阴极极化、扫描电子显微镜(SEM)和定氢仪分析,研究了不同时效状态的7050铝合金C-环在3.5%Na Cl水溶液中的应力腐蚀行为。结果表明:7050铝合金恒位移试样C-环时效后的应力腐蚀敏感性(Iscc)变化规律为:Iscc欠时效(135℃/8 h)Iscc峰时效(135℃/16 h)Iscc过时效(135℃/24 h)。在一定范围内施加阴极极化电位,7050铝合金材料发生阴极腐蚀,从而促进裂纹萌生。对相同时效状态的7050铝合金,C-环断口的氢渗透速率随着极化电位的负移而增加,从而导致合金的Iscc增加。     

新型1200 MPa级Ti-35421合金应力腐蚀敏感性的原位电化学研究

以新型1200 MPa级Ti-35421合金(Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe)为研究对象,采用慢应变速率拉伸实验结合原位电化学监测研究了不同应变速率和阴极保护电位对其应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明：当应变速率为1.67×10^-5mm·s^-1时Ti-35421合金在3.5%NaCl溶液中应力腐蚀敏感性最高,其塑性损失和应力腐蚀指数分别为27.27%和0.273;裂纹尖端钝化膜层在应力和腐蚀的共同作用下钝化保护弱于溶解,导致了应力腐蚀加剧;当外加阴极保护电位为-600mV时Ti-35421合金在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀敏感性最低,其最佳阴极保护电位范围为-450～-600 mV,降低了阳极共轭反应,从而使其塑性损失和应力腐蚀指数分别降低到1.01%和0.113。     

时效、阴极极化对7050铝合金应力腐蚀敏感性的影响

采用双悬臂梁(DCB)试样,并通过阴极极化、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)分析等手段,研究了不同时效状态下7050铝合金在3.5%Na Cl水溶液中的应力腐蚀行为。结果表明:7050铝合金时效后的应力腐蚀敏感性(Iscc)变化规律为:Iscc欠时效(135℃×8 h)﹥Iscc峰时效(135℃×16 h)﹥Iscc过时效(135℃×24 h)。阴极极化电位E=-1100 m V时,合金的Iscc增加,DCB试样裂尖处氢离子流强度变大,氢在晶内扩散程度加深。微观组织分析表明:随着时效时间的延长,7050铝合金晶界析出相明显粗化,并且呈不连续分布。     

拉应力条件下微弧氧化膜对铝合金腐蚀及电化学行为的影响

为研究在拉应力条件下微弧氧化膜对铝合金腐蚀及电化学行为的影响,采用恒载荷应力环在3.5% NaCl溶液中研究了经微弧氧化（MAO）处理后的7050铝合金（AA7050）应力腐蚀行为。用原位电化学阻抗谱（EIS）的方法评价在拉应力条件下,膜层的腐蚀破坏随浸泡时间的变化,并建立了相应的等效电路模型。结果表明,在3.5% NaCl溶液中,微弧氧化膜在有无拉应力的条件下都可以提高AA7050的耐蚀性和减少AA7050的塑性损失。在400 MPa拉应力条件下,微弧氧化膜的阻抗在应力腐蚀的过程中呈现出先减小后增大,再减小最后趋于稳定的规律;另外,AA7050在有拉应力的条件下,拉应力会促进基体的点蚀形核,提高腐蚀速率,微弧氧化膜的疏松层在拉应力的作用下会失去对基体的保护作用。     

温度和外加电位对X70管线钢在土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用动电位扫描、慢应变拉伸（SSRT）和扫描电镜观察研究了温度和外加电位对X70管线钢在成都土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为的影响。结果表明,在不同温度和不同电位下,X70管线钢在土壤模拟溶液中表现出不同的应力腐蚀敏感性。在温度和外加电位的交互试验中,电位的变化对X70管线钢在成都土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性的影响占主导地位,应力腐蚀敏感性在不同温度下的变化趋势保持一致。在－450 mV(vs SCE,下同)的阳极电位下,SCC的机理为阳极溶解;在－850 mV电位下,阴极保护作用抑制了阳极溶解;当电位负移至－1200 mV时,表现出较强的应力腐蚀敏感性,SCC机理以氢脆为主。温度对应力腐蚀敏感性的影响主要体现在对阴极极化电位的影响,但是各种因素综合在一起导致应力腐蚀敏感性随温度变化的复杂性。     

LC4铝合金的应力腐蚀研究

用Ⅱ型试样以慢拉伸方法研究了拉伸速度和极化电位对LC4铝合金应力腐蚀开裂行为的影响。采用应力腐蚀开裂面积A_(SCC)、应力腐蚀最大抗拉强度σ_(SCC)及其所对应的应变ε_(SCC)作为衡量应力腐蚀开裂敏感性的参数。结果表明,随拉伸速度降低,应力腐蚀开裂敏感性升高,但用σ_(SCC)来表现应力腐蚀开裂的敏感性不如A_(SCC)明显。阳极极化使抗拉强度下降;阴极极化时。若极化电位较小,则抗拉强度略有升高,强阴极极化抗拉强度则又会降低,说明应力腐蚀包含氢脆和阳极溶解两种机制。断口形貌观察发现,开路、阴极极化和充氢时的断口形貌相同,阳极极化则与其不同,表明开路时的应力腐蚀开裂是以氢脆为主的。     

时效工艺对2519铝合金热轧板材抗应力腐蚀敏感性的影响

以腐蚀的强度指标(Kσ)和腐蚀的伸长率指标(Kδ)评定合金的抗应力腐蚀敏感性, 研究了2519铝合金热轧板材在T6、T7和T8状态下的抗应力腐蚀敏感性.试验结果表明,2519铝合金热轧板材的抗应力腐蚀敏感性按T8>T7>T6 排序,而它们的力学性能按T6>T8>T7的顺序排列.另外,测试了室温下T6、T7 和T8状态2519铝合金试样的恒电位极化曲线,发现可以以合金的极化电阻定性地描述合金的抗应力腐蚀敏感性,且当合金的极化电阻越大时,合金的抗应力腐蚀敏感性越好.     

氢促进黄铜应力腐蚀及升高脱锌层应力的一致性

黄铜在氨水中腐蚀或应力腐蚀时表面形成脱锌层，它会产生一个会加拉应力，用挠度法和和流和差值法测量了不同氢浓度试样的脱锌层所引起的附加应力，也研究了不同氢浓度试样在氨水中的应力腐蚀敏感性，慢应变速率拉伸表明，黄铜不显示氢脆，但在氨水中显示极高的应力腐蚀敏感性（ISCC），它随试样中氢浓度（C0）升高而升高，脱锌层拉应力σp也随试样中氢浓度的升高而升高，实验表明，应力腐蚀敏感性随氢浓度的变化和脱锌层拉应力随氢浓度的变化相一致。     

氢对纳米不锈钢涂层钝化膜性能的影响

用动电位极化、恒电位极化、Mott-Schottky测量、X射线光电子能谱(XPS)分析及扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了氢对纳米不锈钢涂层在0.5 mol/L NaCl 0.05 m01/L H2SO4溶液中腐蚀行为及钝化膜性能的影响.结果表明,氢与涂层表面吸附的OH-反应使OH-吸附减少,从而延迟了钝化膜的形成;氢使钝化膜的成分发生改变,钝化膜中的OH-/O2-的比率升高,因而钝化膜的点蚀敏感性增加;同时,氢促使钝化膜的介电常数增大,空间电荷电容增大,载流子密度增加,从而降低了钝化膜的稳定性.随着充氢量的增加,钝化膜的维钝电流和载流子密度随之增加,说明钝化膜的稳定性和涂层耐蚀性能都随之降低.     

喷砂处理对A7N01铝合金应力腐蚀开裂和点蚀性能的影响

采用慢应变速率试验和循环极化试验,研究了喷砂对A7N01铝合金耐应力腐蚀开裂和点蚀性能的影响。结果表明:在3.5%NaCl(质量分数)溶液中,与未喷砂合金相比,喷砂处理后A7N01铝合金的应力腐蚀敏感指数增大,抗应力腐蚀性能下降。喷砂后合金的点蚀电位、保护电位均降低,滞后环增大,且随浸泡时间增长,点蚀电位和保护电位负移,滞后环增大,喷砂处理使合金的抗点蚀能力和钝化膜修复能力降低。喷砂处理会造成A7N01铝合金表层晶粒细化、硬度增加,但同时喷砂也会造成表面粗糙度增加,并有微裂纹等表面损伤发生,从而降低合金的耐蚀性。     

6063铝合金阳极氧化膜的耐碱腐蚀性能

铝合金建筑型材阳极氧化膜耐碱性能是衡量其质量的重要指标。采用自行研制的耐蚀性电位测量仪对预制不同厚度的6063铝合金建筑型材阳极氧化膜进行耐碱腐蚀性能测试,并用金相显微镜、扫描电子显微镜对氧化膜的腐蚀形貌进行观察。结果表明:随着6063铝合金阳极氧化膜膜层厚度的增加,其耐碱腐蚀时间逐渐增长;当腐蚀电位达1mV时停止试验,不同膜层厚度的试样腐蚀形貌大致相同。     

316L不锈钢在含Cl-高温醋酸溶液中的电化学行为

316L不锈钢试样在空气中放置24 h后在含Cl-醋酸溶液(0.2%KCl,60%的醋酸,85℃)中能自钝化,自腐蚀电位为100 mV;经阴极极化后的试样在实验周期内在含Cl-醋酸溶液中不能自钝化,其自腐蚀电位为(-242±3)mV;经阳极极化形成的钝化膜比在空气中自然形成的钝化膜更致密.测试了空气中钝化24 h以及阴极极化、阳极极化后,试样在醋酸溶液中自腐蚀电位随时间变化的曲线;结合阴极、阳极极化曲线,SEM观察和XPS成分分析,发现Cr是组成钝化膜并增加钝化膜稳定性的重要元素,而Mo是在钝化膜发生活性溶解或者被击穿时于表面富集的元素,可导致该区域电位升高,从而阻止腐蚀发生.初步探讨了316L不锈钢在含Cl-醋酸溶液中的腐蚀电化学行为和点腐蚀发生的机理.