高锰钢海水腐蚀电化学行为研究

为探究高锰钢在不同海洋环境下的腐蚀规律,利用Autolab电化学工作站,在不同质量分数Cl^-、HSO₃^-及不同pH值介质腐蚀液中对高锰钢试样进行腐蚀实验,研究试样在3种腐蚀液中的开路电位、电化学极化和电化学阻抗行为。结果表明：在不同质量分数的Cl^-溶液中,高锰钢的腐蚀速度随Cl^-质量分数的增加出现先增大后减小的趋势,且在7.0%NaCl溶液中腐蚀速率达到极大值,即耐腐蚀性最差;在不同质量分数的NaHSO₃+3.5%NaCl溶液中,腐蚀速率随NaHSO₃质量分数的增加而增加;在不同pH值的3.5%NaCl溶液中,高锰钢在pH值为7.0的中性3.5%NaCl溶液中腐蚀速率最大,而在pH值为5.5和8.5的3.5%NaCl溶液中腐蚀速率次之。     

10NiCrMo钢在室内模拟海洋环境试验中的腐蚀行为

利用腐蚀电化学法及化学浸泡法研究了10NiCrMo钢在人工海水及3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:10NiCrMo钢在人工海水中的自然腐蚀电位为-0.690 V,在3.5%NaCl溶液中为-0.661 V,在人工海水中腐蚀电位较在3.5%NaCl溶液中低;3个月室内全、间浸腐蚀中,腐蚀速率大小主要受氧扩散控制影响,随着腐蚀时间增长,表面锈层的增厚,10NiCrMo钢在人工海水及3.5%NaCl溶液中的全、间浸腐蚀速率随时间的延长而降低,1 500 h后趋向稳定;10NiCrMo钢在人工海水中全、间浸腐蚀速率分别为0.338~0.459 mm/a和0.279~0.435 mm/a,在3.5%NaCl溶液中全、间浸平均腐蚀速率分别为1.200~1.141 mm/a和0.840~0.404 mm/a,虽在人工海水中腐蚀电位较在3.5%NaCl溶液中低,但在人工海水中全、间浸腐蚀速率均比对应时间段内在3.5%NaCl溶液中小,在人工海水中及3.5%NaCl溶液中的间浸腐蚀速率比全浸低。     

1ONiCrMo钢在室内模拟海洋环境试验中的腐蚀行为

利用腐蚀电化学法及化学浸泡法研究了1ONiCrMo钢在人工海水及3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:1ONiCrMo钢在人工海水中的自然腐蚀电位为一0.690V,在3.5% NaCl溶液中为-0.661V,在人工海水中腐蚀电位较在3.5%NaCl溶液中低;3个月室内全、间浸腐蚀中,腐蚀速率大小主要受氧扩散控制影响,随着腐蚀时间增长,表面锈层的增厚,1ONiCrMo钢在人工海水及3.5%NaCl溶液中的全、间浸腐蚀速率随时间的延长而降低,1500h后趋向稳定;IONiCrMo钢在人工海水中全、间浸腐蚀速率分别为0.338～0.459mm/a和0.279～0.435mm/a,在3.5%NaCl溶液中全、间浸平均腐蚀速率分别为1.200～1.141mm/a和0.840～0.404 mm/a,虽在人工海水中腐蚀电位较在3.5%NaCl溶液中低,但在人工海水中全、间浸腐蚀速率均比对应时间段内在3.5%NaCl溶液中小,在人工海水中及3.5%NaCl溶液中的间浸腐蚀速率比全浸低.     

3500MPa级马氏体时效钢的一般腐蚀应力腐蚀和氢脆的研究

本文采用慢拉伸(0.11mm/min)、快速拉伸(3mm/min)、恒负荷研究了18Ni马氏体时效钢的一般腐蚀性能、应力腐蚀和氢脆行为。结果如下:马氏体时效钢在试验溶液中的腐蚀,按人工汗水、3.5％NaCl、去离子水、兰墨水顺序逐渐变弱;在这些溶液中,马氏体时效钢几乎有相同的应力腐蚀敏感性;经440～540℃时效处理的钢,都有氢脆敏感性,但冷轧钢却不显示敏感。冷轧后只时效的钢,其敏感性也较低。     

热熔浸铝Q235钢在模拟海水环境下的腐蚀行为

以Q235钢材原件、热熔浸铝一次和两次的Q235钢为研究对象,通过模拟海水（质量分数为3.5% NaCl溶液）浸泡试验,对比研究了3种试样在NaCl溶液中的腐蚀行为。利用扫描电镜观测了不同样品在腐蚀前后的表面形貌,利用失重法、交流阻抗等方法研究了热熔浸铝Q235钢的腐蚀速率。结果表明,在NaCl溶液中Q235原件腐蚀速率最快,腐蚀严重,年均腐蚀速率为0.11 mm/a;热熔浸铝一次和两次的Q235钢腐蚀速率相差不大,年均腐蚀速率分别为0.04和0.03 mm/a,热熔浸铝后Q235钢的耐腐蚀性能明显得到提高,说明热熔浸铝是一种有效提高Q235钢耐海水腐蚀性能的手段。     

Cr对低合金钢在流动NaCl溶液中耐蚀性的影响

对碳钢和Cr含量不同的实验钢在流速为0.8m/s的流动的3.5％(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,最长腐蚀周期为192h.对4种实验钢的腐蚀失重进行了比较,并利用动电位极化曲线、SEM、EPMA和TEM等分析手段,对实验钢表面形成锈层的特征进行了系统研究.结果表明,含Cr实验钢的腐蚀失重低于碳钢,并且随Cr的质量分数由0.5％提高至2％,腐蚀失重亦降低.Cr元素在内锈层中的富集是含Cr钢耐蚀性改善的重要原因.这种富集可使腐蚀产物颗粒获得细小的尺寸,致密内锈层形成的原因就是由于这种尺寸细小的腐蚀产物的形成,使内锈层的保护性获得明显的改善.     

海洋环境下的金属材料腐蚀研究进展

对金属材料在海洋环境中的腐蚀规律进行了综述,探讨了温度、溶解氧、盐度、pH值等多种因素对金属材料在海洋环境中腐蚀的影响,总结了近年来国内外金属材料在海洋环境中的腐蚀问题研究现状,并对海洋环境腐蚀问题的研究趋势进行了展望。     

温度和pH值对20#钢盐酸露点腐蚀行为的影响

针对常压塔顶系统出现的盐酸露点腐蚀,利用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析手段,对不同温度、不同pH值下20#钢的盐酸露点腐蚀速率、腐蚀形貌及腐蚀产物进行了分析.结果表明:随温度的增加,20#钢的盐酸露点腐蚀速率呈先增加后减小的趋势,在90℃时达到峰值;20#钢的盐酸露点腐蚀速率与HCl溶液pH值负相关,随HCl溶液pH值的增加,露点腐蚀速率快速降低;20#钢表面整体为均匀腐蚀,局部区域伴有腐蚀坑,温度高于90℃时,随温度的升高腐蚀坑数量增多;随pH值增大,腐蚀坑数量减少且腐蚀坑变浅,溶液中存在的氯离子(Cl-)会加深腐蚀坑,加速腐蚀;X射线衍射分析表明:20#钢表面腐蚀产物膜的主要成分为α-FeOOH、Fe₃O₄和γ-FeOOH.      

Q235钢在实际土壤与模拟溶液中的腐蚀行为

对比分析了Q235钢在实际土壤和模拟溶液中的腐蚀行为,计算了其腐蚀失重,利用SEM和XRD方法分析了两种腐蚀介质中Q235钢的锈层形貌、物相结构及相对含量,并分析了不同介质中材料的极化曲线。结果表明:Q235钢在两种不同腐蚀介质中的腐蚀行为存在较大差异。Q235钢在模拟溶液中的腐蚀速率远高于实际土壤,至周期360h达到0.413mm/a,约为实际土壤的4.5倍;Q235钢在实际土壤中呈蚀斑相连长大扩展的腐蚀形貌,其腐蚀产物为α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4和Fe2O3;模拟溶液中试样为均匀腐蚀形貌,阴极过程主要受析氢控制;随腐蚀周期的延长,内锈层中生成结晶性良好的Fe3O4,降低了试样的腐蚀速率。     

高速列车支撑槽用6005A-T6铝合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究

通过微观组织分析、裂纹扩展路径及断口表面形貌分析,研究了高速列车支撑槽用6005A-T6铝合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为。结果表明:6005A-T6铝合金在3.5%NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展速率较空气环境中快3倍左右;腐蚀环境中疲劳裂纹呈沿晶扩展,扩展过程中出现较多的沿晶二次裂纹。6005A-T6铝合金中较高腐蚀电位的第二相促进周围α-Al基体在3.5%NaCl溶液中的腐蚀,并在腐蚀过程中同时释放H2,氢和腐蚀环境的联合作用促进了6005A-T6铝合金在3.5%NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展。     

夹杂物对E36级船板钢货油舱下底板点蚀行为的影响研究

为了探究夹杂物在低pH值、高浓度氯离子腐蚀环境下诱发点蚀的作用机理,本研究利用pH值0.85的10％NaCl溶液,模拟E36级船板钢货油舱下底板腐蚀环境;采用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱分析(EDS)、夹杂物原位观察等手段,分析不同类型、尺寸、形状夹杂物对点蚀行为的影响.试验结果表明:耐腐蚀钢中存在MnS﹑Ti...     

NSB耐蚀钢在NaCl溶液干湿交替作用下的电化学腐蚀行为

采用电化学极化曲线和阻抗谱测试方法,研究了马钢所生产NSB耐蚀船板钢在不同浓度Na Cl溶液干湿交替作用下的电化学腐蚀特征。结果表明:NSB耐蚀钢干湿交替循环试样在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电流密度最大,干湿交替循环在钢基体表面形成内外双锈层。红外光谱锈层相组成分析表明:干湿交替循环试样的腐蚀锈层中都含有Fe3O4和γ-Fe OOH,较高浓度的Na Cl溶液能够抑制α-Fe OOH的生成而促进β-Fe OOH的形成。     

流动3.5%NaCl溶液中Cr对低合金钢锈层还原行为的影响

利用电化学极化曲线、EPMA、XRD以及XPS等方法,研究了3.5%(质量分数)NaCl流动溶液中碳钢及含Cr钢锈层的还原行为。试验结果表明,含Cr钢的腐蚀失重小于碳钢。随着腐蚀的进行,试验钢锈层中Fe~(3+)参与了阴极还原反应。Cr元素以Cr~(3+)的形式富集于试验钢内锈层中,提高了腐蚀过程中试验钢的自腐蚀电位,抑制了锈层中Fe~(3+)的还原,使内锈层中Fe_3O_4含量降低,降低了由于锈层还原造成的基体腐蚀。并且,锈层还原作用受到抑制降低了锈层的导电性,使锈层还原O_2的能力降低,进一步降低了基体的腐蚀。所以,在流动3.5%NaCl溶液中,Cr元素主要通过抑制电化学阴极反应改善试验钢的耐蚀性。     

氧化钇对碳锰钢耐蚀性能的影响

使用真空电弧炉熔炼合成了添加x％ Y2O3(x=0.05,0.08,0.1,x为质量分数)的碳锰钢,利用电化学阻抗频谱(EIS)、金相显微镜研究了添加Y2 O3的碳锰钢在3.5％ NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,氧化钇能提高碳锰钢的耐蚀性能,添加氧化钇所引起的钢中夹杂物形态变化和阻断晶界网状结构是导致耐蚀性变化的主要原因.     

47121高强钛合金应力腐蚀开裂的研究

本文用恒变形,定载荷和悬臂梁弯曲三种方法对两种不同热处理制度的47121高强钛合金进行了应力腐蚀开裂的研究。介质为3.5％氯化钠溶液,温度为室温及50℃。实验证明:合金在室温及50℃的3.5％氯化钠溶液中,未检出应力腐蚀开裂;合金对缺口没有敏感性。     

Cr、V、Ta添加剂对超粗晶和特粗晶硬质合金电化学腐蚀行为的影响

以WC–8.4Co、WC–8.4Co–0.4Cr3C2、WC–8.4Co–0.4VC和WC–8.4Co–0.4TaC等4组超粗晶和特粗晶硬质合金为研究对象,采用Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究4组合金在pH=1的H2SO4溶液、pH=7的Na2SO4溶液以及pH=13的NaOH溶液中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜观察合金的腐蚀表面。结果表明,与WC–8.4Co合金相比,在3种不同pH值腐蚀溶液中WC–8.4Co–0.4Cr3C2、WC–8.4Co–0.4VC和WC–8.4Co–0.4TaC合金的耐腐蚀性能均得到改善,Cr3C2改善合金耐腐蚀性能的效果最佳;4组合金在pH=13的NaOH溶液中的耐腐蚀性能均优于其在pH=1的H2SO4溶液中的耐腐蚀性能。合金腐蚀机理为:与溶液接触时,合金中Co粘结相优先腐蚀,产生活性溶解,同时WC发生局域腐蚀。     

300M超高强度钢电化学性能及应力腐蚀开裂

采用动电位扫描技术和慢应变速率拉伸试验研究了超高强度钢300M在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀行为,并利用扫描电镜观察了不同外加电位下的断口形貌.300M钢在3.5%NaCl溶液中开路电位下的应力腐蚀开裂机制为阳极溶解型,Cl-的存在明显地增加了材料的应力腐蚀开裂敏感性.阳极电位-600 mV下300M钢溶解速率加快,表现出较高的应力腐蚀开裂敏感性,断面收缩率损失由开路电路下的52.6%升高至99.5%,裂纹起源于表面点蚀坑处,应力腐蚀开裂为阳极溶解型机制.阴极电位-800 mV下材料处于阴极保护电位范围,表现出较低的应力腐蚀开裂敏感性,强度和韧度与空气中拉伸的数值相近,开裂机制为阳极溶解和氢致开裂协同作用.在更低电位(低于-950 mV)下,300M钢的应力腐蚀开裂机制为氢致开裂,在氢和拉应力的共同作用下表现出很大的应力腐蚀开裂敏感性.      

7075铝合金在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀行为

用Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究7075铝合金在不同pH值(pH=3、5、7、9、11) 的0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,溶液pH值在3~7时,腐蚀电位正移,pH值在7~11时,腐蚀电位负移,pH值为11时腐蚀电位最负. pH值在3~11时,腐蚀速度呈现先降低后增大的过程,pH值为11时腐蚀速度最大,达到2.122 2 mm/a.在强酸溶液中,电化学阻抗谱中出现明显的感抗弧,表明存在不均匀点蚀现象. pH值为7和9时,电化学阻抗谱中只出现1个容抗弧,表明铝合金腐蚀属于金属基体溶解过程. pH值为11时,阻抗谱中出现2个容抗弧,表明铝合金腐蚀伴随铝合金的自溶解行为.      

Cu-Cr合金在NaCl+NH3溶液中腐蚀磨损行为

通过Cu-Cr合金在3.5％NaCl 4.5mol/LNH3溶液中的腐蚀磨损速率，结合Cu-Cr合金腐蚀磨损后的磨损形貌，探讨了其腐蚀磨损机制。结果表明：Cu-Cr合金在腐蚀磨损过程中腐蚀与磨损交互作用、相互促进，其腐蚀磨损特征以切削为主，伴随腐蚀。     

沿海工业区域输变电电塔钢构件的腐蚀行为研究

针对沿海工业区域输变电电塔钢构件出现的腐蚀现象, 模拟海洋 - 工业大气环境, 配比了含有 6 种不同浓 度 NaCl 的腐蚀介质溶液, 采用干湿交替循环法处理镀锌钢试样, 分析了镀锌钢试样的腐蚀失重行为。 研究结果 表明, 镀锌钢的腐蚀增重随着干湿循环次数的增加而增大; 镀锌钢的腐蚀过程可以划分为腐蚀初期、 腐蚀中期和 腐蚀后期 3 个阶段, 腐蚀初期和腐蚀中期处于腐蚀减速阶段, 腐蚀后期处于腐蚀加速阶段; Cl- 的存在缩短了镀 锌钢转入下一腐蚀阶段的时间, 含有 Cl- 和 HSO3- 的腐蚀介质溶液的腐蚀能力更强。 研究结果对于输变电设备维 护具有重要意义。