不锈钢着色工艺及彩色不锈钢的应用

概述了彩色不锈钢的着色原理、各种着色工艺、着色膜硬化处理工艺、着色处理过程的管理。讨论了彩色不锈钢板的性能及彩色不锈钢的应用。     

Evaluation of Pitting Behavior on Solution Treated Duplex Stainless Steel UNS S31803

The pitting corrosion resistance of duplex stainless steels UNS S31803 annealed at different temperatures ranging from 1050 ℃ to 1200 ℃ for 24 h has been investigated by means of potentiostatic critical pitting temperature(CPT).The microstructural evolution and pit morphologies of the specimens were studied through optical microscopy and scanning electron microscopy.The potentiostatic CPT measurements show that the CPT was elevated with the annealing temperature increased from 1050 ℃ to 1150 ℃ and decreased as the temperature further increased to 1200 ℃.The specimens annealed at 1150 ℃ exhibited the highest CPTand the best pitting corrosion resistance.The pit morphologies show that the pit initiation sites transfer from austenite phase to ferrite phase as the annealing temperature increases.The results were explained by the variation of pitting resistance equivalent number(PREN) of ferrite and austenite phases as the annealing temperature was varied.     

304奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的非线性超声表征

利用非线性超声检测技术并辅助于XRD与微观组织分析,探讨了在650℃经过2,6,10h敏化处理的304奥氏体不锈钢样品非线性超声特征参数的变化规律。结果表明:随着敏化时间的延长,归一化非线性系数单调增大;相比于固溶试样,经2,6,10h敏化处理后样品的归一化非线性系数分别增加28%,32%,43%,意味着以非线性系数表征304不锈钢的敏化度是可行的。分析认为:晶界析出碳化物(Cr23C6)与奥氏体基体产生的错配引发了局部应变场,干扰了超声波的传播;此外,随敏化时间延长,析出相的增加进一步加剧了超声波的畸变。     

Effect of Temperature on Pitting Corrosion Resistance of 316 Stainless Steel Coated by Cerium Oxide Film in 3.5% NaCl Solution

One of the main problems of stainless steel is its poor pitting corrosion resistance in the aggressive environment containing Cl-, such as seawater. In this paper we investigated the corrosion behavior of the 316 stainless steel coated by cerium oxide nanocoating prepared by sol-gel process. Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy （EIS） were used to study the corrosion behavior of cerium oxide nanocoatings in 3.5% NaCl solution. The microstructure of the cerium oxide was examined by scanning electron microscopy （SEM） and the formed phases was identified by X-ray diffraction （XRD）. The pitting corrosion resistance of the cerium oxide nanocoating was found to be improved after heat treatment of the cerium oxide nanocoating at 300℃ for 30 min.     

特种设备用双相不锈钢抗点蚀性能研究

点蚀是不锈钢最有害的腐蚀形态之一,点蚀往往是应力腐蚀裂纹和腐蚀疲劳裂纹的起始部位。点蚀是一种腐蚀集中于表面的很小范围内,并深入到金属内部的腐蚀形态,一般形状为小孔状,其危害性比均匀腐蚀严重得多,会引起爆炸、火灾等事故。双相不锈钢兼有铁素体和奥氏体的特性,它将铁素体良好的强度、硬度和奥氏体优良的塑性和韧性结合起来,并具有优良的耐点蚀性能,无论是在力学性能上还是在耐腐蚀性上,双相不锈钢都明显优于铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢,可以在点蚀环境中的特种设备上广泛使用。     

316L奥氏体不锈钢点蚀的原位声发射监测

为了研究316L不锈钢自然点蚀的生长规律,发展基于声发射技术的小孔腐蚀监测方法,利用声发射技术原位研究了316L奥氏体不锈钢在pH=1.0和中性(pH=6.7)的3.5%NaCl溶液中的自然点蚀状况,同时监测了开路电位E_(OCP);通过扫描电镜对试验后样品的表面形貌进行表征,并通过Matlab平台对声发射信号进行聚类分析。结果表明:316L奥氏体不锈钢的自然点蚀具有不同的孕育周期,声发射信号的获取跟E_(OCP)的变化具有较好的对应关系。在点蚀快速发展阶段,声发射信号具有较高的绝对能量。在Matlab平台上建立了一套信号处理程序,并对声发射信号进行重新定义,对处理后的信号进行声发射信号参数分析,得到了3类较好的声发射信号聚类,来源于不同腐蚀现象或阶段。其中,在点蚀的快速发展阶段主要以高持续时间高计数和高持续时间低计数2类谐振信号为主。     

溶解氧对碳锰钢点蚀电位测定的影响

选择常用的碳素船体钢和锰系船体钢各一种,在除氧及不除氧的3%NaC l溶液中进行了极化试验,测定了钢的点蚀电位,并利用电子探针分析了腐蚀形貌。结果表明,钢样在除氧溶液中的阳极极化是典型的钝化-点蚀过程;在相同的电位区间,钢样在不除氧的溶液中的表观极化行为与前者截然不同,但是钢样自身的极化过程仍是钝化-点蚀过程,点蚀仍是由钢中的夹杂物诱发,所测点蚀电位值比溶液除氧条件下的结果更正;在有溶解氧条件下测得的点蚀电位同样可以比较不同钢之间的点蚀诱发敏感性,其结果更方便、准确。     

船舶螺旋桨用不锈钢的发展

概述了船舶螺旋桨用不锈钢的发展 ,给出了几种性能优良的不锈钢螺旋桨材料 ,阐述了不锈钢作为螺旋桨材料的优缺点。     

不锈钢小孔腐蚀统计规律的研究

本文验证了不锈钢孔蚀最大深度的极值统计规律。采用极值分析方法,对不锈钢孔蚀盘管用小面积的测试数据推测了整根盘管上的泄漏孔数,极值分析推断结果与实际测定的情况符合得很好。同时,还应用了广义线性模型来处理了孔蚀失效率与时间的关系,发现失效率与时间的关系曲线具有“S”型特征。并且证明后勤模型与实验室测试数据之间拟合程度最好。     

Effect of Cl- on the Properties of the Passive Films Formed on 316L Stainless Steel in Acidic Solution

The corrosion behavior of 316L stainless steel （31 6L SS） has been investigated in solutions containing various concentrations of chloride ions by using potentiodynamic polarization, capacitance measurement and Mott- Schottky relationship analysis （M-S）. The result indicates that passive currents change slightly with the addition of chloride ions. The pitting potential （Epit） decreases linearly with Iog[CI-]. Correspondingly, the point defect diffusion coefficient （Do） of the passive film increases linearly with increasing Iog[CI-]. The results also indicate that the pitting corrosion of 316L SS follows the adsorption mechanism in NaCI solution.     

16Cr奥氏体不锈钢晶间腐蚀的敏感性

为了研究1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢(16Cr奥氏体不锈钢)的晶间腐蚀行为,通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和晶间腐蚀试验研究了其在不同敏化温度和冷却方式下,晶间碳化物的析出和耐晶间腐蚀性能的变化。结果表明:16Cr奥氏体不锈钢在敏化温度区间内加热时,晶界碳化物随加热温度的上升而增加,加热温度为850℃左右时晶界析出碳化物最多,主要为Cr_(23)C_6和Cr_7C_3;在敏化温度区间内相同加热温度时,水冷可显著减少其晶界碳化物的析出;16Cr奥氏体不锈钢对晶间腐蚀不敏感。     

Pitting corrosion of 2Cr13 stainless steel in deep-sea environment

Pitting corrosion of 2Cr13 stainless steel was investigated by deep-sea exposure test at various depths of 500 m,800 m and 1200 m in the South China Sea for 4 months.With the aid of electrochemical measurements in simulated deep-sea environments and grey relational analysis,the influence of deepsea environments on passive film and the mechanism of pitting corrosion were discussed.The results indicated that with the increase of sea depth,pitting depth of 2Cr13 stainless steel increased,which can be attributed to the change of chemical composition and the degradation of pitting resistance of passive film.Film growth was greatly retarded in the condition of low seawater temperature and low dissolved oxygen content of deep sea,resulting in an unstable and vulnerable film.Pitting depth was most influenced by hydrostatic pressure,which can increase the adsorption and penetration of Cl-ion,and promote the proliferation of point defects in passive film,leading to rapid deconstruction of protective oxides of the film.Pitting sensitivity of 2Cr13 stainless steel increased eventually with the combination of accelerated dissolution and suppressed self-healing of passive film in deep sea.     

TA7钛合金/耐热不锈钢电偶腐蚀敏感性研究

依据航空标准评价了ＴＡ７钛合金和１Ｃｒ１１Ｎｉ２Ｗ２ＭｏＶ及Ｃｒ１７Ｎｉ２耐热不锈钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中的电偶腐蚀敏感性,研究了试样表面状态对电偶腐蚀行为的影响,探讨了腐蚀机理。结果发现,有关文献中材料的常规接触腐蚀数据不适合于压气机工况下的材料接触相容性设计,航标中的平均电偶电流密度指标不适合作为评价钝性材料接触腐蚀敏感性的判据。     

高氮奥氏体不锈钢耐点蚀性能研究

目前产于高氮不锈钢的研究多集中于理论基础、制造工艺和力学性能等方面,有关耐蚀性方面的研究有限。通过循环极化、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗(EIS)等方法,研究了Cr23Mo1N奥氏体不锈钢(高氮钢,HNSS)和316L不锈钢在Cl-溶液中的耐点蚀性能。结果表明:与316L不锈钢相比,高氮钢具有更正的自腐蚀电位,更小的维钝电流密度。阻抗谱表明高氮钢的钝化膜比316L更加稳定,且电荷转移电阻更大。Mott-Schottky曲线表明高氮钢的点缺陷施主浓度比316L不锈钢低一个数量级,钝化膜的绝缘性更好。循环极化曲线表明高氮钢的点蚀敏感性更小,钝化膜的自修复能力更强,耐蚀性能更加优越。     

微观组织对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能的影响

采用化学浸泡法和模拟闭塞电池方法研究了固溶+时效和固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能,并与18-8型奥氏体不锈钢(316L)耐点蚀性能进行了对比。结果表明,0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢组织内富Cu析出相促进了点蚀坑萌生,而点蚀坑发展则与组织形貌有关。固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相多而大,其萌生的点蚀坑密度较高,但由于马氏体板条较细,其点蚀坑尺寸和深度较小;固溶+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相少而小,萌生的点蚀坑密度较低,但粗大的板条马氏体组织导致点蚀坑尺寸和深度较大。与18-8型奥氏体不锈钢耐点蚀性能对比表明,通过对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢进行合理的热处理,其耐点蚀性能可与18-8型奥氏体不锈钢相当。     

原子力显微镜评价奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的研究

由13Cr可焊马氏体不锈钢(WMSGSS)制造的油气管线由于价格便宜,相对于昂贵的耐腐蚀合金来说是一个很有竞争力的选择。但是实验室试验和现场经历表明,13Cr马氏体不锈钢焊接接头热影响区发生了沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)。对于低等级的马氏体不锈钢来说,沿晶应力腐蚀开裂机理被认为是在晶界的碳化物附近存在贫铬区。对于中等级和高等级马氏体不锈钢来说,只在实验室试验发现有应力腐蚀开裂。它们的应力腐蚀开裂机理还没有明确,虽然最可能的应力腐蚀开裂机理也被认为和低等级马氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理类似。原子力显微镜(AFM)已开始广泛用于材料显微组织和环境敏感断裂的研究中。高等级马氏体不锈钢焊接接头对晶间腐蚀/应力腐蚀开裂敏感性很有希望由原子力显微镜检测到。在原子力显微镜技术应用于这项研究之前,用由304不锈钢准备的不同敏化度的试样来确定它的适用性是十分有益的。本文用原子力显微镜研究了不同敏化程度的304不锈钢的晶间腐蚀敏感性并和SEM和EDS结果进行了对比。     

奥氏体不锈钢钨极氩弧焊焊接头的耐蚀性及电弧重熔

研究了手工钨极氩弧焊对奥氏体不锈钢 0 Cr1 9Ni9和 1 Cr1 8Ni9Ti表面耐蚀性的影响 ,以及微束等离子弧重熔对焊接接头耐蚀性的影响。实验结果表明 ,通常焊接对奥氏体不锈钢的表面耐蚀性有不利影响 ,焊接热影响区及焊缝金属的耐蚀性 ,较母材有所降低。但经微束等离子弧表面重熔后 ,表面重熔层快速凝固 ,细化了重熔层组织 ,显微偏析减小 ,铬碳化物在晶界的沉淀析出得到抑制 ,故此焊接接头的耐蚀性得以显著提高。     

316L不锈钢在不同环境中点蚀形核研究

通过人工海水中长期浸泡实验和循环伏安极化曲线测试,研究了温度、Cl-浓度、溶解氧浓度对抛光后的316L不锈钢点蚀形核的影响,确定了不锈钢在不同环境的人工海水中点蚀的萌生时间和位置。结果表明:与温度和Cl-浓度的影响不同,溶解氧浓度的增加对不锈钢点蚀形核具有抑制作用。316L不锈钢在4℃,8×10-6溶解氧浓度,10%(质量分数)NaCl溶液中浸泡后表面出现钝化膜局部破坏,点蚀形核时间为60~70天,形核位置存在MgO-Al2O3系和CaO-SiO2系非金属夹杂物。不锈钢在4℃人工海水和0.02×10-6溶氧量浓度下浸泡后,表面出现点蚀的时间为70~80天。     

316L不锈钢焊缝的点蚀行为

采用数显恒温水浴锅HH-4静态模拟点腐蚀的试验方法,研究316L奥氏体不锈钢焊缝在不同Cl^-浓度和温度下的三氯化铁溶液中点腐蚀行为,探讨不同的Cl^-浓度和温度变化对焊缝耐蚀性能的影响。结果表明：在三氯化铁溶液中,Cl^-浓度增加、温度升高,316L奥氏体不锈钢焊缝的耐点蚀性能下降,腐蚀速率增加,腐蚀后的表面形貌为不均匀点腐蚀。