氢氟酸-硝酸体系中Ti-6Al-4V的腐蚀加工溶解特征

利用E-t曲线、动电位极化曲线研究了氢氟酸-硝酸体系中溶液主体成分、温度对Ti-6Al-4V腐蚀加工溶解行为和特征的影响,通过测试阳极与阴极反应动力学揭示钛合金腐蚀加工动力学规律。研究结果表明,在该溶液体系中钛合金的腐蚀加工是侵蚀-溶解-钝化循环往复的过程,硝酸的钝化作用与氢氟酸的溶解作用同时存在,当钝化膜的生成速度和钛基体的溶解速度达到动态平衡时,腐蚀速度处于相对稳定的状态。腐蚀加工初期阶段氢氟酸浓度会影响钛合金表面氧化膜的破坏,浓度较低时,氧化膜较难破坏,自腐蚀电位正移;浓度较高时,氧化膜容易被腐蚀溶解,自腐蚀电位负移。氢氟酸浓度和温度增加,反应活化能减少,腐蚀溶解加剧。氢氟酸浓度较低时,温度对加工速度的影响占主导地位;浓度增加到80 m L/L,温度的影响减弱,氢氟酸起主要作用。硝酸的钝化作用在减少总体腐蚀速度的同时可有效改善微观表面的凹凸不平,使微观表面趋于平整。     

交流电频率对X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

通过电化学测试、浸泡实验和表面分析技术研究了交流电频率(50~400 Hz)对X80钢在鹰潭酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,随交流电频率的增加,X80钢的腐蚀速率逐渐减小,腐蚀程度减弱。交流电作用下X80钢生成的腐蚀产物疏松、裂纹多,对基体的保护性很差。X80钢的腐蚀电位偏移量随交流电频率的增大而减小。随交流电频率的增大,阴、阳极极化曲线的振荡幅度逐渐减弱。交流电的施加不仅使阴、阳极的电流密度增大,还使阴极反应由混合控制逐渐向活化控制转变。     

6082-T6厚板铝合金搅拌摩擦焊焊接接头应力腐蚀的敏感性

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究厚度为23 mm的6082-T6铝合金搅拌摩擦焊接头在含w(NaCl)3.5%中性溶液及空气中的应力腐蚀敏感性。结果表明:搅拌摩擦焊接头的上层和下层均未在含w(NaCl)3.5%中表现出应力腐蚀倾向;通过微观断口SEM分析可知,2种接头在惰性环境和腐蚀环境中断口SEM形貌上未发现脆性断裂特征,断口形貌以塑性断裂形成的韧窝为主。     

模拟体液中纯钛及Ti6A14V合金的腐蚀行为

采用电化学测试技术研究了人体医用金属材料工业纯钛和Ti6A14V合金在人工模拟体液中的腐蚀行为,结果表明,阳极极化后两种合金均未发现点蚀,工业纯钛的维钝电流密度小于于Ti6A14V合金,前者的阳极极化性能优于后者,Ti6A14V合金缝隙试样在阳极电位超过＋2000mV(vsSCE)后,电流开始急剧增大,发生了缝隙腐蚀;通过电子探针分析发现,在缝隙内Al和V两种元素发生活性溶解。工业纯钛在电位达到＋4000mV/(vsSCE）时仍没有发生缝隙腐蚀。     

低磷酸盐-低NaOH模拟炉水中20A碳钢的腐蚀

通过高压釜挂片试验，模拟在低磷酸盐-低NaOH工艺下炉水温度、溶解氧、pH值、侵蚀性阴离子Cl-、SO2-4等对20A碳钢的腐蚀影响，用电子探针二次电子像或背散射电子法、腐蚀产物的X－射线衍射分析及溶液中总铁离子的测定、计算腐蚀速率等方法综合分析评价腐蚀行为.结果表明，温度升高，碳钢的腐蚀速率增大，大于250℃时腐蚀产物为磁性Fe3O4，表面膜均匀致密，耐蚀性能好；溶解氧对试片成膜影响较大，腐蚀速率随溶解氧浓度减小而明显下降；炉水pH值控制在92～96合适；侵蚀性阴离子Cl-、SO2-4主要引起点蚀，加速腐蚀，阻碍膜的形成.     

氢氟酸-硝酸体系中TC4钛合金的腐蚀行为

本文探讨了氢氟酸-硝酸体系中TCA钛合金的腐蚀速率和腐蚀过程中的吸氢量,并利用电化学测试方法研究了TCA钛合金在这种体系中的腐蚀行为。研究结果表明,腐蚀速率随氢氟酸浓度和温度的增加而增大,而随硝酸浓度的增加先增大后降低。TCA钛合金在氢氟酸．硝酸体系中吸氢量较小,吸氢量随硝酸浓度的增加而减少。在只含有氢氟酸的腐蚀溶液中。极化曲线呈现活化特征,加入硝酸后,极化曲线出现明显的活化-钝化转变特征,硝酸浓度继续增大到一定值后,极化曲线呈现自钝化倾向,钝化膜的稳定性增加。腐蚀过程中硝酸能够促进钛合金表面钝化和抑制氢的生成。     

腐蚀环境中2种典型钛-铝双耳两层结构的腐蚀行为对比

对采用不锈钢衬套和铜衬套的2种典型钛-铝双耳两层结构进行了加速腐蚀试验,采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析结构腐蚀形貌、腐蚀产物,对比分析2种结构的耐腐蚀性能。研究表明：在腐蚀环境中,经过10个周期的加速腐蚀试验,2种典型结构均发生了腐蚀疲劳破坏;不锈钢衬套结构的铝合金腐蚀疲劳裂纹形成时间早且断口腐蚀严重,铜衬套周围铝合金的严重腐蚀是诱发该结构腐蚀疲劳损伤的主要原因。推迟疲劳裂纹形成和降低电偶腐蚀等可提高不锈钢衬套结构的耐腐蚀性能,降低结构应力水平、加强结构的日常维护,能有效提高铜衬套结构的耐腐蚀性能。     

热处理工艺对L80-13Cr腐蚀行为的影响

随着石油开采技术的提升,更多复杂环境的油气井得到开发,对13Cr系列钢材的耐腐蚀性提出更高要求。采用金相观察和扫描电镜(SEM)研究不同热处理工艺对L80-13Cr不锈钢力学性能和耐腐蚀性能的影响。试验结果表明,综合力学性能及电化学测试结果,L80-13Cr钢的最佳热处理工艺为淬火960℃、回火700℃。在高温高压电化学测试和FeCl₃点蚀试验中,与原材料相比,经过最佳热处理的L80-13Cr钢钝化膜更为稳定,耐点蚀性能明显提升。     

Ti6Al4V合金上类金刚石膜的摩擦学性能及腐蚀行为

采用离子束沉积技术在医用Ti6Al4V合金表面制备类金刚石薄膜(DLC),利用原子力显微镜、Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)及UMT-2摩擦磨损试验机对薄膜的形貌、结构、摩擦学性能进行表征。采用动电位极化对涂层前后基底的耐腐蚀性能进行测试。结果表明:制备薄膜为类金刚石碳结构,基底偏压对薄膜形貌、结构有较大影响;偏压为-100V时制备的薄膜表面粗糙度低(6.5nm),sp3/sp2比值高,摩擦学性能优异;经DLC膜保护的合金基底耐腐蚀性能获得明显改善。     

Ti6Al4V合金上类金刚石膜的摩擦学性能及腐蚀行为

采用离子束沉积技术在医用Ti6Al4V合金表面制备类金刚石薄膜（DLC）,利用原子力显微镜、Raman光谱、X射线光电子能谱（XPS）及UMT-2摩擦磨损试验机对薄膜的形貌、结构、摩擦学性能进行表征。采用动电位极化对涂层前后基底的耐腐蚀性能进行测试。结果表明：制备薄膜为类金刚石碳结构,基底偏压对薄膜形貌、结构有较大影响;偏压为–100 V时制备的薄膜表面粗糙度低（6.5 nm）,sp3/sp2 比值高,摩擦学性能优异;经DLC膜保护的合金基底耐腐蚀性能获得明显改善。     

铸态和喷射成形ZA35-3.5 Mn合金盐雾腐蚀行为

采用喷射沉积技术制备Mn含量为3.5%的ZA35合金,在质量分数为3.5%的NaCl盐雾条件下研究ZA35合金的腐蚀行为.结果表明,喷射成形态合金腐蚀动力学曲线满足抛物线型,腐蚀速率远远低于符合直线动力学规律的铸态合金.产生腐蚀的原因是富Zn-η相的优先溶解.铸态合金中大量片状富Mn相MnAl6的存在,提供了η相溶解的快速通道,加速腐蚀;喷射成形态合金中Mn全部固溶,降低了η相和α相电位差,减缓腐蚀.     

磷酸盐缓冲液中Ti6Al4V合金在不同法向载荷下的摩擦腐蚀行为（英文）

使用球对盘式摩擦计,在法向载荷为3～30N(对应最大赫兹接触压力为816～1758MPa)的条件下,研究Ti6Al4V合金在磷酸盐缓冲液中对磨氧化铝的摩擦腐蚀行为。纳米硬度测试结果表明,在纯磨损和摩擦腐蚀表面形成加工硬化层。在纯磨损过程中,当法向载荷从15N增加到30N时,表面硬度提高约100%;然而,当法向载荷为30N时,产生的磨屑越少,磨损率越低。在不同法向载荷下,腐蚀的存在使磨损率增加28%～245%。与静态相比,在摩擦腐蚀过程中,极化曲线获得的腐蚀电流密度增加3个数量级,且开路电位(OCP)向负电位方向偏移。由氧和磷化合物组成的摩擦膜不断形成和消除,使OCP曲线达到峰值,并使法向载荷高于3N时的摩擦因数波动减小。     

WE43合金中第二相对腐蚀降解性能的影响

采用显微组织观察、EDS分析、失重实验和电化学测试研究了固溶和固溶-时效WE43合金的腐蚀性能。结果表明,通过热处理改变基体中第二相,可得到不同腐蚀性能,固溶-时效试样经0和6 h浸泡后的腐蚀速率高于固溶处理试样的腐蚀速率,然而在浸泡24 h后腐蚀速率低于固溶处理试样。镁合金在腐蚀过程中,腐蚀速率先减小后增大。通过建立数学模型解释第二相对腐蚀性能的影响,以及腐蚀速率随时间改变的原因。     

高低温交替海洋环境Ti6Al4V合金的腐蚀损伤机理

目的 探究高低温交替海洋服役环境中Ti6Al4V合金的腐蚀损伤失效过程,揭示高温氧化、沉积盐膜、频繁启动工作模式耦合作用下合金的腐蚀损伤与退化机理。方法 采用高温氧化、高温氧化-盐雾交替和高温氧化-海水浸泡交替试验方法,对Ti6Al4V合金腐蚀失效行为进行了全面评估;利用X-射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱仪(XPS)与扫描电子显微镜(SEM)等微尺度检测分析仪器,全面解析了合金损伤失效过程中表面物相结构、腐蚀产物成分及表/截面形貌特征。结果 650 ℃氧化400 h后,Ti6Al4V合金表面氧化层(TiO2+Al2O3)生长致密且均匀;经50循环高温氧化-盐雾交替试验后,Ti6Al4V合金遭受加速腐蚀损伤,表面存在明显点蚀,氧化层出现分层剥落;经50循环高温氧化-海水浸泡试验后,Ti6Al4V合金腐蚀损伤进一步加速,但氧化层生长迅速,整体增重达5.167 mg/cm²。结论 高温氧化过程中Ti6Al4V合金表面氧化层呈缓慢均匀生长特征,具有优良的抗氧化性。高低温交替工作模式加速了氧化膜快速生长与结构破坏,Cl^‒的浓度对Ti6Al4V合金表面氧化层的降解具有显著驱动作用,且Cl^‒浓度越高腐蚀降解越严重。随着样品表面氧化层的致密性和完整性被破坏,混合盐逐渐侵入氧化层内部,加剧了氯化物的挥发,表明Ti6Al4V合金在高低温交替环境下抗腐蚀性较差。     

弯曲形变及热处理对纯镍N6焊缝晶界特征分布及腐蚀行为的影响

对纯镍N6等离子弧焊缝进行“U”形弯曲形变及热处理加工,借助电子背散射衍射（EBSD）和取向成像显微技术（OIM）对比分析Non-GBE、GBE样品晶界特征分布(GBCD)及对腐蚀行为的影响。结果表明：焊缝经“U”形弯曲形变+900℃退火10min后,低ΣCSL晶界比例提高到54.1%,并形成具有Σ3n取向关系的大尺寸晶粒团簇;退火过程中再结晶形核点增加,晶粒尺寸下降到146 um。GBE样品耐蚀性高于Non-GBE样品,GBE样品（0.2113 A·m-2）自腐蚀电流密小于Non-GBE样品（0.8138 A·m-2）,且GBE样品的容抗弧半径、阻抗模值|Z|、相位角θ均大于对应Non-GBE样品。两种样品表面均发生了点蚀,腐蚀行为概括为：腐蚀初期,C1-破坏样品表面局部区域钝化膜形成点蚀坑。随浸泡时间延长,阳极金属附近Ni2+浓度达到饱和或过饱和状态,Ni2+与膜层中结合水反应生成Ni(OH)2,部分Ni(OH)2脱水分解为NiO,组成的腐蚀产物膜沉积在样品表面,阻止Cl-穿过腐蚀产物渗透到样品表面,点蚀受到控制。     

频率及应力比对18CrNiMo7-6合金钢疲劳性能的影响

通过旋转弯曲疲劳试验和轴向疲劳试验方法得到了不同试验条件下的S-N曲线,研究了不加载频率及应力比对18CrNiMo7-6合金钢疲劳性能的影响.使用扫描电镜观察了试样的断裂表面.结果表明:常规加载频率下存在频率效应,并且随加载频率的增加,材料的疲劳强度呈增加趋势,并且屈服强度随应变速率的增大逐渐增大,发现不同加载频率下的...     

激光选区熔化制备Ti−6Al−4V合金的显微组织及在人工模拟唾液中的电化学腐蚀行为

为了进一步提高植入体的耐腐蚀性,通过激光选区熔化制备Ti?6Al?4V合金.借助扫描电镜、电子背散射、透射电镜、电化学腐蚀试验和接触角试验对其显微组织和在人工模拟唾液中的电化学腐蚀行为进行研究.结果表明:激光选区熔化制备Ti?6Al?4V合金在堆积方向呈现典型的β柱状晶,在扫描方向呈近圆形棋盘状组织,而锻造和锻造+热处...     

18CrNiMo7-6齿轮钢的疲劳裂纹扩展行为

基于裂纹扩展与尖端温度演变规律,对18CrNiMo7-6齿轮钢疲劳裂纹扩展行为进行了研究。采用红外热像法建立了齿轮钢裂纹扩展过程中的温度变化与应力强度因子之间的对应关系,并与断裂力学分析结果进行对比,发现两者之间存在差异;通过对齿轮钢的疲劳断裂机理的分析,解释了产生这一现象的原因。结果表明：随着应力强度因子的增加,18CrNiMo7-6齿轮钢的裂纹扩展速率随之增加;红外热像法对裂纹扩展变化更为敏感,可用于实时监测材料中的疲劳损伤;由于齿轮钢的断裂机理从脆性解理断裂向韧性断裂的转变导致温升速率产生差异,使得红外热像法具有更高的敏感性。     

在大气-氨混合气氛中Pt、Pd和Ni的腐蚀

研究了在大气+氨混合气体(氨浓度11.8％)、压力0.1 MPa和温度为820～850℃环境中Pt、Pd和Ni金属的腐蚀,采用SEM、TEM和XPS观测和分析了试样腐蚀形貌特征和表面化学状态.所研究的3种金属显示了完全不同的腐蚀行为.讨论了Pt和Pd金属的腐蚀机制,腐蚀特性与金属及其氧化物的挥发、再沉积、氧吸附和晶面稳...