离子注入技术及离子注入对不锈钢腐蚀电化学行为的影响

离子注入方法及注入工艺对改变金属表面成分和表面性能是极为有效的技术．离子注入对金属腐蚀行为的研究已有约30年的历史。本文概述了离子注入技术及离子注入对不锈钢腐蚀电化学行为的影响，涉及的注入离子达十余种。     

Mg-Al-Pb及Mg-Al-Pb-Zn合金在3.5%/NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试法、浸泡实验法以及表面形貌观察法研究了 Mg-Al-Pb和Mg-Al-Pb-Zn合金在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:两种合金的腐蚀过程中都存在一个腐蚀速率很低的孕育期,长时间浸泡后合金的腐蚀达到稳定状态.对于固溶处理的合金,腐蚀起始于晶界处,Zn的添加会抑制Mg-Al-Pb合金在孕育期内的腐蚀,但是在浸泡较长时间后反而会加速其腐蚀过程.对于铸态合金,腐蚀过程起始于第二相周围,并且在浸泡较长时间后第二相会对腐蚀起到阻碍作用.经过长时间的浸泡后, Mg-Al-Pb和Mg-Al-Pb-Zn合金的腐蚀达到稳定状态,此时氢气析出速率会随着腐蚀合金表面粗糙度的增加而线性增加.     

Cl~-浓度对X80管线钢在CO_3~(2-)-HCO_3~-溶液中电化学腐蚀行为的影响

随着高强度管线钢广泛应用于油气管道输送领域,长距离埋地管道腐蚀现象越发明显。为了探究Cl~-与CO_3~(2-)-HCO_3~-共同作用下高强度钢的腐蚀行为,利用动电位极化及交流阻抗技术研究X80钢在不同浓度Cl~-的0.05 mol/L Na_2CO_3+0.10 mol/L NaHCO_3溶液中的电化学特征,并结合金相显微镜对X80钢的腐蚀形貌进行表征。结果表明:X80管线钢在不同浓度Cl~-的0.05 mol/L Na_2CO_3+0.10 mol/L NaHCO_3溶液中,其极化曲线呈现典型的活化-钝化-再活化特征;当Cl~-浓度由0 mol/L增大至0.09 mol/L时,X80钢的腐蚀速率呈现逐渐增大的趋势;当Cl~-浓度为0 mol/L时,试样表面腐蚀反应受阻,腐蚀现象较弱,只有几个小的腐蚀坑存在;当Cl~-浓度为0.09 mol/L时,极化电阻Rp出现最小值,此时X80管线钢的腐蚀现象最严重;溶液中的Cl~-吸附在X80钢表面会加速金属腐蚀反应的进行。     

高能喷丸处理工业纯钛焊接接头在10%HCl溶液中的腐蚀行为

采用高能喷丸处理技术(HESP)提高了工业纯钛焊接接头在10%HCl溶液中的耐蚀性,利用极化曲线和交流阻抗测试方法对其电化学腐蚀行为进行研究,结合Mott-Schottky曲线研究了工业纯钛焊接接头的腐蚀机理。结果表明,HESP处理工业纯钛焊接接头表层晶粒尺寸细化,从表层到基体晶粒尺寸由小到大呈梯度分布。HESP处理提高了工业纯钛焊接接头在10%HCl溶液中的耐蚀性,0.2 MPa-60min处理工艺是其最优处理参数。HESP处理焊接接头母材区在10%HCl溶液中的钝化膜具有n型半导体特性,材料表面缺陷较少,钝化膜排列致密,且处理后金属表面的钝化膜厚度大于未处理试样的钝化膜厚度,材料的耐腐蚀性能提高。     

不锈钢在烟气脱硫系统中的腐蚀行为

火电厂烟气脱硫系统的设备腐蚀问题比较严重,选材较为关键.为此,选用304不锈钢和2205双相不锈钢,考察了其在烟气脱硫模拟介质(死亡绿液)中不同温度和不同浸泡时间的腐蚀行为.结果表明:304不锈钢在死亡绿液中随温度变化腐蚀性很敏感,易发生点蚀,不宜用作烟气脱硫装置及其零部件;2205双相不锈钢在烟气脱硫模拟介质中不同温度和时间范围内都有良好的耐蚀性,可用作烟气脱硫装置及其零部件的材料.     

17-4PH不锈钢在不同浓度HCl环境中的电化学腐蚀行为

为了探明17-4PH不锈钢在HCl溶液中的腐蚀行为,采用动电位极化和电化学阻抗测量了其在不同浓度HCl溶液中腐蚀性能,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)和X射线光电子能谱(XPS)等技术研究了锈层对腐蚀行为的作用机制.结果 表明:17-4PH不锈钢在HCl溶液中随着HCl浓度的增大,腐蚀电流密度(Jcorr)增大,锈层电阻和电荷转移电阻减小;当HCl浓度超过10％,腐蚀电流密度快速增加,15％ HCl溶液中的Jcorr比10％的增加1倍多.基于此,提出了2种不同的等效电路对17-4PH不锈钢的电化学阻抗谱进行了拟合.HCl溶液浓度小于等于10％时,17-4PH试样表面具有双锈层结构,其中,Cu元素富集在外层结构中;而浓度大于10％时为单一锈层结构.锈层的不同结构是腐蚀机制和性能产生差异的原因.     

304不锈钢在盐湖卤水中的腐蚀行为

用腐蚀挂片试验方法研究了304不锈钢在盐湖卤水中暴露2a的腐蚀行为,井运用室内电化学试验方法研究了其电化学行为。结果表明：盐湖卤水浸泡2a后,304不锈钢腐蚀速率为0．0003mm／a,主要表现为点蚀,试样侧面加工缺陷处存在较深的点蚀坑;在卤水中浸泡768h后,304不锈钢表面钝化膜局部被破坏,出现点蚀孔。     

镁合金在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

为了提高镁合金材料的耐蚀性能,用电化学方法对比研究了AZ31,AZ61和AZ91镁合金在3.5%NaCl溶液中的电化学行为及缓蚀剂亚硝酸钠(NaNO2)对AZ61腐蚀电化学行为的影响。结果表明:3种镁合金的腐蚀速度大小依次为AZ31>AZ61>AZ91,其中AZ31的活化性能最高;NaNO2能抑制AZ61的析氢腐蚀速度,腐蚀表面较均匀,腐蚀电流密度J corr降低,腐蚀电位E corr发生正移;NaNO2属于阳极型缓蚀剂,其含量为2.0%时,对AZ61的缓蚀率高达85.1%。     

高铬镍不锈钢的腐蚀电化学特性

高铬镍不锈钢是湿法磷酸工艺装备中常用的材料,该工艺介质中含有磷矿石、Ｈ２ＳＯ４、Ｃｌ＾－和Ｆ＾－等,工作温度８０℃左右。该材料在这类介质中具有良好的耐腐蚀性能,主要源于铬和镍的适当配合。本文就高铬镍不锈钢中铬、镍含量对腐蚀电化学特性的影响进行研究,结果表明,随着铬含量增加,合金更容易钝化;随镍含量提高,合金态越稳定;高铬镍含量有利于合金钝化膜的形成。     

00Cr15超级马氏体不锈钢在含H_2SO_4的酸性NaCl溶液中的电化学特征

超级马氏体不锈钢耐各种介质的腐蚀对其使用至关重要。采用电化学噪声(ENC)、电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化(PDP)曲线,研究了00Cr15超级马氏体不锈钢在含H2SO4的酸性NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:随着其浸泡时间的延长,噪声电阻逐渐增大,噪声谱功率曲线的斜率在48 h时突然下降,即钝化膜变得稳定;电化学阻抗谱中的容抗弧随时间的延长逐渐增大,48 h后基本不再变化;随浸泡时间的延长,点蚀电位升高,维钝电流密度下降;00Cr15超级马氏体不锈钢在含H2SO4的酸性NaCl溶液中的再钝化能力强,耐蚀性好。     

2205双相不锈钢在NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展行为

为提高2205双相不锈钢的使用安全性,采用光学显微镜和力学性能测试等方法,研究了2205双相不锈钢在NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展行为。结果表明:与空气中相比,2205双相不锈钢在NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展门槛值有降低的趋势,近门槛区的裂纹扩展速率有所提高,并且裂纹扩展由近门槛区向稳态扩展区转变的临界ΔK提高;在稳态扩展阶段,NaCl溶液使裂纹扩展速率显著提高,导致疲劳寿命显著降低;当NaCl浓度在0.5%~26.6%范围内时,随着浓度的增大,稳态扩展阶段的Pairs方程参数m值呈增大趋势,C值呈减小趋势;NaCl溶液中力学和环境因素的交互作用,加速了疲劳裂纹扩展,材料一旦进入稳态扩展就更容易进入高速扩展区并最终发生断裂。     

奥氏体不锈钢热轧板焊接接头的腐蚀行为

用低碳不锈钢(ER308L)对304不锈钢进行手工钨极氩弧焊接(TIG),并将其分别置于硫酸、盐酸、6%FeCl3和混合酸溶液中进行电化学腐蚀试验,测试了焊接接头在不同介质中的电化学腐蚀行为、电化学特征值以及晶间腐蚀倾向.结果表明:随H2SO4浓度的升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力先减小后增大,在H2SO4浓度约60%时最差;随HCl浓度升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力逐渐下降,钝化区间短暂,活化区较长;在混合酸中焊缝金属钝化区间较宽,但没有明显的钝化平台;在6%FeCl3溶液中阳极极化曲线出现明显的点蚀特征;焊缝金属的抗电化学腐蚀性能好于母材,其在盐酸和硫酸中的电化学腐蚀性能与浸泡腐蚀结果一致;焊接接头没有产生晶间腐蚀.     

浓硫酸中304不锈钢焊接接头腐蚀行为的电化学研究

为了给应用于浓硫酸工业生产的304不锈钢管道的防护提供指导,采用电化学阻抗谱法与动电位扫描法研究了304不锈钢焊接接头各个区域在质量分数为98%的浓硫酸中不同温度下的腐蚀行为。结果表明:304不锈钢焊接接头在浓硫酸中的腐蚀形式以点蚀为主。在相同条件的浓硫酸介质中,焊接接头各区域耐蚀性优劣依次为:基材、焊缝、热影响区,焊接过程对不锈钢的腐蚀起到促进作用。随着硫酸介质温度的逐渐升高,基材的钝化膜比较稳定,而焊缝与热影响区的钝化膜会发生破裂;并且各区域的自腐蚀电流与腐蚀速率会逐渐增大,耐腐蚀性逐渐下降。     

不锈钢管道焊缝区域的海水腐蚀性能

通过化学成分分析、金相试验和腐蚀试验,分析了不锈钢管道焊缝及附近区域耐海水腐蚀的特点,揭示了该焊缝及附近区域的海水腐蚀规律,并总结出该焊缝及附近区域金相组织变化对耐海水腐蚀性能的影响。     

X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为

X80管线钢在油气输送中广泛使用,而对其在土壤溶液的腐蚀情况研究尚不够系统、深入.为此,采用电化学测试、扫描电镜观察、表面能谱分析及X射线衍射等方法,研究了原始态与退火处理态的X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为与机理,分析了热处理和腐蚀时间等因素对X80钢极化曲线的影响.结果表明,退火态X80钢的耐蚀性低于原始态,这主要与X80钢的组织因热处理而发生改变有关;随浸泡时间的延长,两种状态X80钢总的腐蚀倾向均增加,但原始态时的腐蚀速率呈增大-减小-增大趋势,退火态时的腐蚀速率则呈增大趋势;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成,而腐蚀产物膜的完整性和致密性影响了X80钢表面的腐蚀行为与过程,使管线钢表面的局部腐蚀破坏程度增加.研究还发现Clˉ对X80钢的腐蚀起主导作用.     

2507双相不锈钢在NaClO溶液中的腐蚀性能EI北大核心CSCD

采用电化学动电位再活化法(EPR)、动电位极化和交流阻抗测试方法(EIS)研究2507双相不锈钢(SAF2507)在5g/L NaClO溶液中的晶间腐蚀和点腐蚀行为,并采用X射线光电子能谱(XPS)研究SAF2507腐蚀后表面形成的钝化膜组成。结果表明:SAF2507的再活化率Ra为0.68%,具有良好的耐晶间腐蚀性能;动电位极化和EIS的测试结果表明:SAF2507极化后能够发生自钝化现象,钝化区间为-0.5~0.6V;电荷传递电阻为1.389×10~4Ω·cm^2,说明其具有较强的耐点腐蚀性能。XPS研究表明SAF2507在5g/L NaClO溶液中钝化膜主要成分为Cr,Fe等氧化物和氢氧型化合物。同时进一步探讨了SAF2507的腐蚀机理。     

不锈钢在海水中的腐蚀行为研究进展

简述了国内外不锈钢海水腐蚀的研究进展,介绍了几种合金元素对不锈钢耐腐蚀性能的影响以及不锈钢在海水中发生点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等4种主要腐蚀类型的机理,并对不锈钢防护的发展方向进行了展望。