Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金添加不同含量Co后在HCl溶液中的腐蚀行为

添加合金元素可提高非晶合金的耐蚀性.对Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金添加Co,采用电化学极化曲线和浸泡腐蚀法研究所制备的Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox(x=3.5,7.5,11.5)块体非晶合金在不同温度1 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,探讨添加Co元素提高Ti-Zr-Be-Cu块体非晶合金耐蚀性的机理.结果表明:Ti35Zr30Be27.5-xCu7.5Cox块体非晶合金在298 K的1 mol/L HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征,随着Co元素含量的增大其耐蚀性能逐渐增强,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级;在313,333 K的1 mol/L HCl中浸泡腐蚀失重,随Co含量增大,非晶合金耐蚀性增强.     

Incoloy 825/L360复合管焊接接头耐蚀性研究

目的研究Incoloy 825/L360复合管焊后的焊缝耐蚀性能。方法以Incoloy 825/L360复合管为研究对象,选用Inconel625焊材进行了镍基合金焊缝的焊接,并对焊缝和Incoloy 825母材在质量分数为3.5%的NaCl溶液、6%的FeCl_3溶液中进行电化学试验,并对其耐蚀性进行了对比分析。结果在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,不同温度下母材自腐蚀电位均高于焊缝,自腐蚀电流密度均小于焊缝,随着温度的升高,母材的自腐蚀电位和焊缝的自腐蚀电流密度均增加,母材的自腐蚀电流密度变化不明显;在质量分数为6%的FeCl_3溶液中,母材与焊缝的自腐蚀电位整体较高,母材的自腐蚀电流密度高于焊缝,不同温度下焊缝极化曲线均存在明显的钝化平台。结论 Incoloy 825母材和焊缝在两种溶液中的耐蚀性存在一定差异;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,母材腐蚀对温度不敏感,焊缝的腐蚀敏感倾向性随着温度的升高而增大,腐蚀敏感性高于母材;在质量分数为6%的FeCl_3溶液中,不同温度下的焊缝极化曲线均存在明显的钝化平台,腐蚀敏感性低于母材。     

3种合金在80℃H2SO4和H2SO4-HNO3溶液中的腐蚀行为

化工装置常用316L合金、804合金和Hastelloy C合金制造,使用过程中常接触65%～85%H2SO4溶液和65%～85%H2SO4与少量HNO3的混合液。采用静态挂片试验和电化学方法研究了这3种合金在80℃,72%H2SO4溶液和80℃,72%H2SO4+0.1%HNO3混合溶液中的腐蚀行为。结果表明:在80℃,72%H2SO4溶液中,804合金的耐蚀性优于Hastelloy C合金,316L的耐蚀性最差;在80℃,72%H2SO4+0.1%HNO3溶液中,804合金的耐蚀性优于316L,Hastelloy C合金的耐蚀性最差。     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金在NaCl溶液中耐腐蚀性能研究

研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金在0.1mol/L的NaCl溶液中的耐腐蚀性能,及对其软磁性能的影响。实验结果表明,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶合金经0.1mol/L的NaCl溶液腐蚀后溶液中有橙色沉淀物产生,XRD测试表明铁基纳米晶合金腐蚀后仍保留非晶纳米晶双相结构;铁基纳米晶合金有效磁导率μe随腐蚀时间的增加而降低,腐蚀30d后在频率为50Hz、1、100kHz时其有效磁导率μe较腐蚀前分别下降35.9%、35.3%、27.6%,矫顽力Hc由腐蚀前的0.7097A/m增加到1.117A/m,增加了57.4%,磁滞损耗Pu由腐蚀前的1.819J/m3增加到2.994J/m3,增加了64.6%,腐蚀后铁基纳米晶合金软磁性能有所下降。     

316L和Hastelloy C合金在不同温度循环废酸中的耐蚀性能

为了解316L和HastelloyC合金在不同温度的循环废酸中的耐蚀性能,利用静态挂片试验、电化学试验和扫描电镜研究了2种合金在不同温度循环废酸中的腐蚀速率及形貌。结果表明：在50℃的循环废酸中,316L和HastelloyC合金均具有优异的耐蚀性,且耐蚀性相当;316L和HastelloyC合金的腐蚀速率均随循环废酸温度的升高而增加,316L合金的增加缓慢,HastelloyC合金的增加急剧;当温度由50℃升高到80℃时,循环废酸的氧化性增加,Mo含量较高的HastelloyC合金在循环废酸中不能形成完整、致密的钝化膜,从而使其耐蚀性急剧下降。     

316L和45N＋双相不锈钢在食品级H3PO4中的腐蚀行为

为了减少盛装食品级磷酸设备的腐蚀,采用失重法、腐蚀电位-时间曲线、扫描电镜研究了316L不锈钢和45N＋双相不锈钢在食品级H3PO4溶液中的腐蚀行为。结果表明：在55℃,85．0％H3P04溶液中,316L不锈钢的腐蚀速率大于45N＋双相不锈钢;45N＋双相不锈钢表面钝化膜形成速度比316L不锈钢的快;45N＋双相不锈钢在H3PO4溶液中具有很好的耐蚀性,受H3PO4浓度的影响较小,耐蚀性优于316L不锈钢;316L不锈钢的耐蚀性随H3PO4浓度的增加先变好后变差。     

热处理温度对非晶合金耐蚀性能的影响

目的 在非晶合金过冷液相区范围内研究热处理温度对非晶合金耐蚀性能的影响。方法 采用差示扫描量热法来表征非晶合金,并作出非晶合金的差热曲线,以此来确定非晶合金的玻璃化转变温度Tg和晶化温度Tx,进而求出其过冷液相区范围,以此来确定热处理退火温度范围。随后在过冷液相区范围内均匀选取3个不同温度点对非晶合金进行热处理,最后在质量分数为3.5%的NaCl溶液中对非晶合金进行电化学测试,并与未处理样品进行比较,进而发现其耐蚀性规律。结果 经过不同的热处理后,非晶合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀结果相差较多。结论 在保温时间和冷却方式不变时,随着热处理温度的增加,非晶合金的耐蚀性呈下降趋势。退火温度为540 ℃时,非晶合金的耐蚀性能最佳。     

Zr2TiCuNiBe高熵非晶合金的电化学腐蚀行为

目的 设计一种具有高玻璃形成能力的高熵非晶合金,并探讨其电化学腐蚀行为。方法 通过合金的原子尺寸差、混合熵、混合焓等经验参数规律,设计ZrxTiNiCuBe(x=1.5、2、2.5、3、3.5)合金,并采用铜模吸铸法制备直径为6 mm的样品。利用X射线衍射技术表征材料的结构,通过电化学工作站分析Zr2TiNiCuBe高熵非晶合金在1 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH和3.5%(质量分数)NaCl这3种溶液中的电化学腐蚀行为,并研究溶液温度、晶化处理对合金在NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果 设计的Zr–Ti–Ni–Cu–Be合金均为单一的非晶结构,具有较强的玻璃形成能力。Zr2TiNiCuBe高熵非晶合金在H2SO4、NaOH溶液中具有钝化行为,主要发生均匀腐蚀,在H2SO4溶液中的自腐蚀电流密度和维钝电流密度分别为6.42×10^–8、3.49×10^–6 A/cm²,在NaOH溶液中的自腐蚀电流密度和维钝电流密度分别为1.59× 10^–7、5.66×10^–6 A/cm²。在NaCl溶液中主要发生点蚀现象,自腐蚀电流密度和点蚀电位分别为7.26×10^–8 A/cm²和−0.103 V,具有较强的点蚀钝化能力。结论 Zr2TiCuNiBe高熵非晶合金在H2SO4、NaOH和NaCl溶液中均呈现出比304L不锈钢更优异的电化学腐蚀性能。     

Nb添加对Ti基非晶合金腐蚀及力学性能的影响

为研究微量添加Nb元素对Ti_(40)Zr_(10)Cu_(34-x)Pd_(14)Sn_2Nb_x(x为原子数分数,x=0、1%、3%、5%)非晶合金的耐腐蚀性能及力学性能的影响,本文利用动态极化曲线,分析了在0.144 mol/L的NaCl溶液及0.2 mol/L的PBS溶液中非晶合金Ti_(40)Zr_(10)Cu_(34-x)Pd_(14)Sn_2Nb_x(x=0、1%、3%、5%)的电化学性能,并通过材料拉伸试验研究了非晶合金块状样品的室温压缩性能.结果表明:在0.144 mol/L的NaCl溶液中,非晶合金样品在阳极区出现了自发钝化的特征,钝化电流密度在10~(-7)～10~(-8) A/cm~2,钝化电流密度随着Nb的添加略有降低,且点蚀电位随Nb原子数分数的增加分别为200、340、400和490 mV,说明微量添加Nb元素能有效提高Ti基非晶合金的耐点蚀能力,即在0.144 mol/L的NaCl溶液中Ti基非晶合金的耐腐蚀性随着Nb含量的增加而增强;在0.2 mol/L的PBS溶液中,因磷酸根离子的缓蚀作用,Nb添加导致的成分变化对非晶合金的腐蚀行为影响不大;此外,添加了原子数分数为1%及3%Nb的非晶合金,其压缩强度及塑性变形能力变化不大,但添加5%Nb的非晶合金因较大体积分数纳米晶的存在导致其室温断裂强度及塑性变形能力有明显下降.     

Cu-Zr-Al-Ti块体非晶合金的制备及腐蚀行为研究

制备出新型Cu46 Zr46 Al4 Ti4块体非晶合金.利用X射线衍射仪和差示扫描量热仪对其非晶态进行表征,采用电化学方法和扫描电子显微镜研究了非晶合金在3.5％ NaCl溶液中的电化学行为.结果表明,Cu46Zr46-Al4 Ti4样品为完全非晶,玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx和过冷液相区△Tx都有所降低,断裂强度提高了约11％.Cu46 Zr46 Al4 Ti4的腐蚀电流密度降低了1个数量级,电化学反应电阻R1大大增加.分析表明,Ti通过抑制阴极过程从而降低了非晶合金的腐蚀速度,其机理可能是Ti的加入降低了活性阴极的面积或增加了氧的离子化过电位.     

纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金在H2SO4溶液中的腐蚀电化学行为

利用机械合金化法通过控制球磨时间分别制备出粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金粉末,采用真空热压法分别制备了粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr块体合金.使用PAR273与M5210电化学综合测试仪通过测定两种Cu-20Ag-20Cr合金在不同浓度H2SO4溶液中动电位极化曲线和交流阻抗谱(EIS)等研究了晶粒细化对其腐蚀电化学行为的影响,发现随着H2SO4溶液浓度的增大,粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金的自腐蚀电位负移;向中性Na2SO4溶液中加入0.02 mol/L H2SO4,腐蚀电流密度明显增大,但随着H2 SO4溶液浓度的增大,腐蚀电流密度变化不大.晶粒细化后,Cu-20Ag-20Cr块体合金的腐蚀电流密度变大,活性溶解增强,腐蚀速度加快;当H2SO4的浓度为0.50 mol/L时,两种Cu-20Ag-20Cr合金均发生了钝化,纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金表面形成钝化膜时的维钝电流密度明显小于粗晶Cu-20Ag-20Cr合金,表明晶粒细化后,合金的钝化性能得到改善,稳定性增强;在H2SO4溶液中,两种Cu-20Ag-20Cr合金的交流阻抗谱均在高频处呈连续的圆弧,在低频端出现了“扩散尾”,在中性Na2SO4溶液中容抗弧的曲率半径最大,加入H2SO4溶液后,容抗弧的曲率半径显著变小,随着H2SO4溶液浓度的增大,容抗弧曲率半径的大小变化不大.     

直流磁控溅射非晶碳膜的导电性和耐蚀性

用直流磁控溅射技术在304不锈钢基体上制备导电非晶碳膜,重点研究了基体偏压对非晶碳膜微结构、导电性和耐蚀性的影响。结果表明:与纯不锈钢双极板相比,经非晶碳膜表面改性的不锈钢表面的导电性和耐蚀性均大幅度提高。当基体偏压为-200V时在质子交换膜燃料电池组装典型压力(1.5MPa)下非晶碳膜的sp2含量最高,使改性不锈钢双极板具有最低的接触电阻(16.65mΩ·cm2);在模拟质子交换膜燃料电池工作环境的腐蚀溶液中镀膜后不锈钢板的腐蚀电位显著提高,腐蚀电流明显下降。尤其在偏压-200V下薄膜具有最佳的致密性,腐蚀电位为0.25V,腐蚀电流密度为1.22×10-8A/cm2,耐蚀性能最佳。     

8367、904L和316L奥氏体不锈钢的耐点蚀性能研究

为了研究8367、904L和316L奥氏体不锈钢在不同环境下的的耐点蚀性能,采用电化学试验和浸泡腐蚀试验,从点蚀当量、临界点蚀温度、点蚀电位和腐蚀速率等方面进行了分析。结果表明：8367、904L和316L不锈钢在3.5%NaCl溶液中的临界点蚀温度分别为66,50,15℃;随着介质温度的升高,8367的临界点蚀点位无明显变化,904L和316L的临界点蚀点位则逐渐降低,且E_b（8367）>E_b（904L）>E_b（316L）;8367不锈钢在20℃和50℃的4%FeCl₃溶液中均具有较低的腐蚀速率,且随着温度升高,腐蚀速率无明显变化;904L和316L在20℃和50℃的4%FeCl₃溶液中的腐蚀速率均大于8367,且随着温度升高,904L和316L的腐蚀速率大幅度增大。     

含Ce的CuCrZr合金退火前后在氯化钠溶液中的电化学性能

退火作为工业上控制和改变金属材料组织、结构和性能的重要手段,在生产中具有很重要的意义.采用电化学工作站研究了含稀土Ce的CuCrZr合金退火前后在氯化钠溶液中的电化学性能.结果表明,稀土元素Ce的添加有利于提高合金的耐蚀性.对于未退火的研究试样,Ce的添加降低了合金的腐蚀电流;而对于经过退火处理的试样,退火增加了合金在氯化钠溶液中的腐蚀电流,但Ce对耐蚀性的提高作用依旧存在,它的存在可减缓退火对合金耐蚀性的降低作用.同时,试样在1 mol/L NaCl水溶液中的阻抗谱表明:退火提高了试样表面产物膜的致密度,增加了腐蚀反应的难度.     

FeCrMnNiTix高熵合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

将Fe,Cr,Mn,Ni和Ti 5种金属纳米粉体经行星式球磨机混合后,采用真空熔铸法制备FeCrMnNiTi,FeCrMnNiTi_0.5,FeCrMnNi 3种高熵合金。为研究这3种合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,运用电化学工作站测定3种合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的开路电位、极化曲线和交流阻抗,利用金相显微镜和扫描电镜对腐蚀后的合金进行微观组织观察。电化学测试结果表明:当FeCrMnNiTi合金的自腐蚀电位为-0.301 V时,FeCrMnNiTi_0.5合金的自腐蚀电位为-0.443 V;腐蚀产物形貌观察表明:FeCrMnNiTi_0.5以晶界腐蚀为主,另外2种合金以点蚀为主。由此得出结论:FeCrMnNiTi耐蚀性最好,FeCrMnNiTi_0.5耐蚀性最差;加入Ti可能造成了合金晶格畸变。     

激光熔覆CoCrFeMnNiMox高熵合金的组织和耐蚀性研究

目的 为了增强钢制结构表面的耐蚀性,研究Mo含量对CoCrFeMnNiMox高熵合金组织与耐蚀性的影响。方法 采用激光熔覆的方式在N80钢上制备CoCrFeMnNiMox（x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5）高熵合金熔覆层,研究Mo含量变化对高熵合金组织、物相与耐蚀性的影响。结果 CoCrFeMnNiMox熔覆试样均由单一的FCC固溶体相组成,随着Mo含量的增加,晶格畸变增大;当Mo的摩尔比超过0.3后,晶粒有长大倾向;Mo的摩尔比为0.5时,表面择优生长晶面由（111）密排晶面转变为（200）非密排晶面。熔覆试样在氯化钠溶液和稀硫酸溶液中的耐蚀性相较N80钢提升明显,其中,CoCrMnFeNiMo0.3的耐蚀性最好,在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中其自腐蚀电流密度是N80钢的5%,自腐蚀电位比N80钢提高了1倍;在0.5 mol/L硫酸溶液中,其自腐蚀电流密度是N80钢的31%,钝化区电流密度比N80钢降低了1个数量级。结论 在该高熵合金体系中,随着Mo含量的增加,晶格畸变增大。CoCrMnFeNiMox高熵合金熔覆层可以有效地阻止基体腐蚀的发生。Mo元素在溶液中能够形成MoO3附着在金属表面,从而形成稳定致密的保护层,减少点蚀的发生。CoCrMnFeNiMo0.3熔覆层的耐蚀性最好。     

CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响

Cl-对金属及合金有强烈的点蚀作用,易引起局部腐蚀失效,造成严重的经济损失。探究其腐蚀机理有利于预防Cl-对金属的腐蚀。通过极化曲线、交流阻抗等电化学测试方法,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等检测手段,研究了60℃下CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响,并讨论了其腐蚀机理。结果表明:在CO2饱和NaCl溶液中,Cl-存在多种影响作用,如腐蚀催化、增大H+活度、降低CO2溶解度等;随着Cl-浓度的增大,2Cr13不锈钢的再钝化能力变差,点蚀诱发敏感性增强,腐蚀速度呈现先增大后减小的变化趋势,NaCl浓度为60 g/L时,2Cr13不锈钢的腐蚀速率最大。     

电化学方法研究腐蚀介质对热浸镀Al-Zn-Si-RE合金镀层腐蚀行为的影响

为研究腐蚀介质对热浸镀Al-Zn-Si-RE合金镀层腐蚀行为的影响,利用电位-时间曲线、Tafel曲线和电化学阻抗谱技术研究了合金镀层在不同盐度、温度和pH值的NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,利用扫描电子显微镜(SEM)观察不同腐蚀介质下极化测试后合金镀层的腐蚀形貌.结果表明:随着NaCl溶液温度或浓度的提高,热浸镀Al-Zn-Si-RE合金镀层均出现腐蚀电位负移、镀层腐蚀倾向增大、腐蚀速率增加、腐蚀抗力降低的现象;此外,酸性和碱性条件均会加快镀层在NaCl溶液中的腐蚀速率,其中镀层在pH值为11.0的碱性条件下,腐蚀电流最大,阻抗谱容抗弧幅值最小,说明镀层腐蚀速率最快,耐蚀性最差.     

Mn对Mg-5Al镁合金腐蚀性能的影响

研究了不同含量的Mn对Mg-5Al镁合金的显微组织以及在NaCl溶液腐蚀介质中腐蚀性能的影响。结果表明,添加Mn后,Mn优先与Al结合形成Al8Mn5相,合金晶粒明显细化,连续或半连续网状分布β-Mg17Al12相逐渐呈断续及颗粒状弥散分布且数量减少。随着Mn含量的增加,合金腐蚀速率降低,腐蚀电流密度降低,而钝化膜电阻和电荷转移电阻增加,合金耐蚀性能得到明显的改善。当Mn含量为0.5%(质量分数)时,合金耐蚀性最好,腐蚀速率仅有1.08mg.cm-2.d-1,比未添加Mn的合金降低了72%。     

微量添加Y对锆基非晶合金在盐酸溶液中耐腐蚀性的影响

采用真空单辊甩带法制备出成分为(Zr_(56)Al_(16)Co_(28))_(100-X)Y_X(X=0,2,4)的合金试样,利用X射线衍射(XRD)、电化学极化曲线和场发射扫描电镜(SEM)研究了Y对Zr-Al-Co非晶合金在1 mol/L HCl溶液中腐蚀行为的影响,采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法分析耐蚀性的影响机理。结果表明,(Zr_(56)Al_(16)Co_(28))_(100-X)Y_X(X=0,2,4)非晶合金的耐腐蚀性能优于不锈钢(1Cr18Ni9Ti),适量地添加稀土元素Y能提高非晶合金费米能级,促进钝化膜形成,从而显著提高了非晶合金的耐腐蚀性。