模拟酸雨溶液中应力对镀锌钢绞线腐蚀行为影响

通过Tafel直线外推法研究不同应力作用下斜拉桥拉索镀锌钢绞线在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,采用SEM、XRD、DTA-TG表征钢绞线镀锌层腐蚀后表面形貌、腐蚀产物理化性质.结果表明,随着应力增加,镀锌钢绞线极化电阻变小,腐蚀电流密度增大,且在1120MPa应力作用下镀锌钢绞线腐蚀电流密度达最大值,为无应力作用下腐蚀电流密度的7倍; 镀锌层发生局部电化学腐蚀,腐蚀后表面出现少量蚀坑,腐蚀产物填满这些蚀坑,覆盖于镀锌层表面,生成的白色腐蚀产物主要是ZnSO4•H2O.     

热镀锌层在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为

通过无浸润式干湿交替循环加速腐蚀试验模拟热镀锌层在沿海工业大气环境中的腐蚀过程. 采用腐蚀失重和动态极化曲线,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和极化曲线分别对腐蚀24,48,96,192,336和672 h的热浸镀锌钢试样进行测试分析. 结果表明,镀锌层的腐蚀动力学变化规律符合经验公式D=Btn,腐蚀速率随时间延长先减小后增大. 腐蚀产物在96 h前均匀致密,腐蚀过程受阴极扩散过程控制,96 h后腐蚀过程受阳极过程控制. 含Cl元素的腐蚀产物NaZn4SO4Cl(OH)6·6H2O和Zn12(OH)15Cl3(SO4)3·5H2O对镀锌层的保护作用比初期产物Zn5(CO3)2(OH)6等保护作用差.     

Al—Zn热浸镀层在H2S—NaCl—H2O体系中的腐蚀行为

采用表面钝化助镀法进行热浸镀,获得了55％Al－Zn镀层。研究了溶液温度、H2S浓度、NaCl浓度、pH值及试验时间对55％Al－Zn镀层在H2S－NaCl－H2O体系中的腐蚀行为。分析了镀层腐蚀前后的表面组织形貌及腐蚀产物,阐述了镀层的腐蚀机理。结果表明,55％Al－Zn镀层具有Zn镀层的电化学保护作用,其耐蚀性是镀锌钢的2－3倍,是风Q235的10－11倍。     

镀锌钢在红沿河大气环境中的腐蚀行为

目的研究镀锌钢在红沿河地区SO2和Cl-含量较高的大气环境中的腐蚀行为与机理。方法根据GB/T 6464—1997将制备好的试样在红沿河核电厂进行现场暴晒试验,分别暴晒4、12、18、24个月后取回试样。利用失重分析、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等技术,观察与分析试样暴晒后的腐蚀产物。结果镀锌钢腐蚀失重随暴晒时间的延长而线性增加;随着暴晒时间的延长,锌镀层表面形成的腐蚀产物成分变化不大,以Zn12(SO4)3Cl3(OH)15·5H2O和6Zn(OH)2·Zn SO4·4H2O为主;腐蚀产物随暴晒时间的延长逐渐增加,产物形貌略有变化,以球状和针状为主。暴晒18个月后,腐蚀产物分为双两层,内层致密,外层疏松;暴晒24个月后,腐蚀产物厚度稍有增加,疏松层向致密层转变。结论 SO2与Cl-是镀锌钢在红沿河地区的大气腐蚀过程的主要影响因子。镀锌钢表面形成的腐蚀产物对锌镀层的保护作用较差。     

热浸镀55Al-Zn-1.6Si合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为

用盐雾试验和电化学阻抗谱法研究了热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层和某商用热浸镀锌层在5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并用光学显微镜和扫描电镜分析了清除腐蚀产物后镀层表面组织形貌特征.结果表明,热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层耐盐雾腐蚀性约为商用热浸镀锌层的2.5倍.商用热浸镀锌层腐蚀表现出显著的扩散控制特征,而热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层腐蚀主要由电极表面电荷转移过程所控制.     

输电塔杆用热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验模拟镀锌钢在酸雨大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学技术分别对腐蚀48,84,132,180和228 h的镀锌钢试样进行测试分析,得到腐蚀动力学规律、腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性。研究了锈层对镀锌钢在酸雨条件下大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中镀锌钢的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱的变化过程。     

电弧喷涂锌涂层的酸雨腐蚀性能

热镀锌涂层因具有优越的耐腐蚀性、涂装性能等被广泛应用于工业生产众多领域,成为金属材料在户外工作环境下防腐蚀的有效措施之一。为研究热喷涂锌涂层在酸雨中的腐蚀行为,采用电弧喷涂技术在Q235碳素结构钢表面喷涂锌涂层,模拟酸雨腐蚀环境,在腐蚀液pH值改变的情况下,采用SEM,XRD,硬度测试及失重分析等手段,分析不同pH值溶液腐蚀后涂层的表面形貌和腐蚀产物,及试样的硬度变化和腐蚀速率情况。结果表明,锌涂层的表面腐蚀会随着模拟酸雨溶液pH值的降低而加重,其表面腐蚀产物逐渐增多,腐蚀产物的形貌由小块状逐渐变成羽针状和岛状,主要成分为Zn(OH)2,ZnSO4和Zn4SO4(OH)6·3H2O;涂层表面硬度最高为23.4 HV、最小腐蚀速率为0.21×10-4g/(m2·h),但当模拟酸雨溶液pH值由7降至2.8时,涂层表面硬度降低约12%,腐蚀速率约增大至最小值的26倍;模拟酸雨溶液pH值在5～2.8时,溶液对锌涂层的腐蚀比较严重。     

热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的 为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理,同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。方法 采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果 腐蚀产物主要由Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成,腐蚀一段时间后,发现少量ZnO、Zn₅(OH)₆CO₃,腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构,1 848 h呈“三明治”型,相比于上下两层暗色物质,中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势,只在672～840 h腐蚀速率下降,对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。腐蚀672～840h阶段腐蚀速率...     

LC4铝合金在模拟污染大气环境中的腐蚀行为

通过干湿周浸循环加速腐蚀试验,用NaHSO3和NaCl分别模拟对大气腐蚀有明显影响的两种大气污染组分SO2和Cl-.利用失重分析、表面形貌观察和腐蚀产物分析,研究了LC4铝合金在模拟污染大气环境中的腐蚀行为和机理.研究发现,在0.02 mol/L NaHSO3和0.02 mol/L NaHSO3＋0.006 mol/L NaCl两种加速腐蚀介质中,不论包铝层存在与否,LC4腐蚀失重均与腐蚀时间有线性关系;Cl-在HSO3-存在的情况能够更有效产生点蚀源,破坏LC4表面的氧化膜,加速LC4腐蚀;试样放置的角度对LC4腐蚀有较大的影响.     

热浸镀锌层界面的微区电化学腐蚀行为

目的 探究钢铁热浸镀锌的镀层/钢基体界面的微区电化学特性及腐蚀行为。方法 采用扫描电化学显微镜(SECM)分析技术,研究镀层/钢基体界面在0.1 mol/L NaCl溶液腐蚀过程中微区电流的演变过程,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、3D显微镜以及X射线衍射技术(XRD)等分析腐蚀产物的物相组成与分布规律。结果 在腐蚀过程中,镀锌钢的腐蚀产物主要分布在热浸镀锌层界面处靠近钢基体的一侧,在镀锌层表面的分布较少,腐蚀产物主要由Zn5(OH)8Cl2、Zn5(OH)6(CO3)2与ZnO等物相组成。在腐蚀开始阶段,钢基体区域的SECM还原电流(I=1.2)大于镀锌层(I=1.1)。随着腐蚀时间的延长,镀层/钢基体界面处的SECM还原电流整体降低,同时在界面靠近钢基体一侧存在电流凹陷区(I=1.0),表明腐蚀产物主要沉积在此处,并对镀层的腐蚀起到保护作用。此外,在腐蚀过程中氧气的消耗主要发生在钢基体区域,随着腐蚀时间的增加,镀层和钢基体表面的溶解氧含量都逐渐降低。结论 在浸泡腐蚀过程中,镀锌层作为阳极,溶解生成Zn²⁺,并向钢基体区域扩散,同时钢基体表面消耗氧气,还原形成OH^–向镀锌层区域扩散。Zn²⁺与OH^–以及溶液中其他离子结合,生成腐蚀产物,在靠近镀层/钢基体界面处的钢基体一侧沉淀,对钢基体起到一定的保护作用。     

镀锌板在不同加速腐蚀环境下的腐蚀行为研究

目的研究中性盐雾环境、中性盐雾加周浸环境和中性盐雾加湿热环境下镀锌板的腐蚀行为,明确不同加速腐蚀试验环境对镀锌板腐蚀行为的影响。方法对镀锌板进行中性盐雾、中性盐雾加周浸、中性盐雾加湿热等不同类型的加速腐蚀试验,通过失重法、SEM、XRD以及极化曲线等方法,对比不同加速腐蚀试验类型对镀锌板腐蚀行为的影响。结果在三种加速腐蚀试验环境下,镀锌板的腐蚀过程基本相同:镀锌层及白色锌锈腐蚀、锌层破裂、锌层完全脱落、基体碳钢腐蚀。腐蚀产物都以Zn(OH)_2、γ-FeOOH、ZnO、Fe_2O_3等为主。三种环境下镀锌板的腐蚀都不均匀,不同位置的腐蚀情况存在一定差异。其中,中性盐雾环境下材料腐蚀情况最为严重,中性盐雾加周浸环境次之,中性盐雾加湿热环境下最轻。结论三种加速环境都是主要通过Cl~-在锌表面的沉降和溶解作用增强介质的导电性能,加剧锌层的腐蚀。在中性盐雾环境中,Cl~-浓度最高,试样腐蚀最严重。在中性盐雾加周浸环境中,SO_4~(2-)与Cl~-协同作用,腐蚀也较严重。而中性盐雾加湿热环境中,Cl~-被稀释,腐蚀情况最轻微。     

输电塔塔腿镀锌层电化学腐蚀性能研究

目的利用冷镀锌层进行输电塔塔腿防护和损伤修复。方法采用电化学腐蚀试验,并结合扫描电子显微镜等试验手段,研究输电塔塔腿镀锌层的耐腐蚀性能。结果在Na Cl和NaHSO_3溶液中进行电化学腐蚀时,镀锌层的腐蚀速率随着溶液pH的增大而下降,腐蚀电流密度减小,耐腐蚀性能逐渐变好。在pH为4的酸性溶液中,锌层表面凹凸不平,腐蚀产物主要是ZnSO_4。在中性和碱性溶液中,锌层溶解减弱,腐蚀后锌层表面较为平整,腐蚀产物呈针状或片状,腐蚀产物为ZnSO_4和Zn_5(OH)_8C_(12)·H_2O。结论在NaCl和NaHSO_3酸性溶液中,镀锌层腐蚀电位较低,腐蚀速度较快,镀锌层发生晶界腐蚀而使表面凹凸不平。随着pH值的增大,镀锌层腐蚀速度快速降低,在pH值为10的碱性溶液中,镀锌层腐蚀速度显著降低,耐腐蚀性能增强。     

热浸镀锌层表面钛盐转化处理的研究

研究一种热浸镀锌层钛盐化学转化处理技术,分析了钛盐溶液各成分及工艺参数对热镀锌层表面转化膜形成及耐蚀性能的影响,对钛盐转化膜层的表面形貌和元素组成进行了表征,分析了钛盐转化液的稳定性。结果表明:采用含TiOSO40.9g/L,C2H2O42.5g/L,磷化合物3.0g/L的转化液,在pH=1.3,温度25℃的条件下处理热浸锌试片5min,获得的试片防腐性能良好,盐雾实验时间达160h;用C2H2O4替代H2O2,可大大提高钝化液的稳定性。     

对比研究热浸镀55%Al-Zn镀层与Zn镀层在盐水中的腐蚀机理

用盐雾腐蚀和浸泡腐蚀两种方法对比研究了热浸镀55%Al-Zn镀层和Zn镀层在盐水环境中的腐蚀行为。用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了清除腐蚀产物后镀层表面组织和横截面形貌特征。热浸镀55%Al-Zn镀层在盐雾腐蚀288h时的失重率约为Zn镀层的1/2,说明55%Al-Zn镀层具有更好的耐蚀性。用电化学阻抗谱方法分析镀层的腐蚀机理,认为55%Al-Zn镀层腐蚀前期由扩散控制,后期由于极化电阻的减小,电荷转移增多;而Zn镀层腐蚀前期是由于极化电阻减小,电极表面以电荷转移过程为主,后期表现出扩散特征。     

热镀锌层在模拟湿热酸性大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q420钢表面热镀锌工艺中,Zn和Zn-Al-Ni-RE合金镀层在酸性铜离子加速盐雾试验条件下的耐蚀性能。方法 Q420钢表面预处理后进行热镀锌,根据GB 6460—1986进行铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,对比纯Zn镀层与Zn-Al-Ni-RE合金镀层的耐蚀性。结果 Ni,RE等元素的加入使镀层表面光亮,组织更加细密。在酸性铜离子加速实验进行到192 h时,纯锌镀层的腐蚀质量损失是合金镀层的2.7倍;72 h后纯锌镀层出现红锈,120 h后合金镀层出现红锈,说明Zn-Al-Ni-RE合金镀层比纯Zn镀层更耐腐蚀。结论通过适量添加Al,Ni与稀土元素,能使Q420钢合金镀层的耐蚀性能大幅度提高。     

钢板热镀55%Al-Zn层的耐盐水腐蚀性能

采用全浸、半浸和盐雾等试验方法研究了钢板热镀55 %Al-Zn合金镀层在3%NaCl的盐水溶液中的腐蚀行为.观察分析了镀层的组织结构和在盐水中 腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物,阐述了镀层在盐水中的腐蚀过程和机理.结果表明55%Al-Zn 合金镀层比Zn镀层更耐蚀,并同样具有Zn镀层对钢基体的保护能力.     

Ra 及 Rpc 对无铬耐指纹热镀锌板表面性能的影响

目的研究热镀锌板表面平均粗糙度Ra和峰值数Rpc对无铬耐指纹热镀锌板表面耐指纹性、耐腐蚀性和涂装性的影响。方法将Ra=0.6~1.1μm和Rpc=55~100的热镀锌板制成耐指纹板,采用X射线光电子能谱仪分析其组成,采用分光光度仪分析其耐指纹性,采用硫酸铜混合溶液滴定和盐雾试验方法检测其耐腐蚀性,采用涂漆和冲击实验检测其涂装性。结果耐指纹膜和锌层表面形成Si—O—Zn金属键,耐指纹膜除了物理结合,还通过化学键合的方式与锌层表面结合。在充分交联固化和化学键合的情况下,无铬耐指纹热镀锌板耐指纹性不受热镀锌板Ra和Rpc的影响;热镀锌板Ra值越低,耐腐蚀性越好;耐指纹膜单位质量为1.1 g/m2,Ra≤1.1μm时,耐指纹板72 h盐雾试验白锈面积不大于5%;热镀锌板Rpc值越高,无铬耐指纹热镀锌板涂装性越好,Rpc≥80时,耐指纹热镀锌板涂漆冲压后,漆膜完好。结论 Ra和Rpc对热镀锌板耐指纹性影响不大,对耐磨蚀性和涂装性影响显著。