不锈钢钝化膜形成和破坏过程的原位ECSTM研究

利用电化学扫描隧道显微镜（ECSTM）,原位研究不同电位下不锈钢在0．5M H2SO4＋0．02M NaCl溶液中表面形貌的动态行为,并讨论电位对不锈钢电化学阻抗谱（EIS）的影响。结果表明：不锈钢在活化－钝化过渡区电位表面粗糙度最大;进入钝化区内,在钝化膜完整处,电位越高,表面粗糙度越小,钝化膜呈有序生长。在钝化膜薄弱处,电位控制在0．2V时,钝化膜最为完整。在0．5V时,表面微点蚀坑开始萌生。电位为0．8V时, 已有的微点蚀坑有所生长。不锈钢表面ECSTM形貌与电化学阻抗谱测量呈对应关系;电位为0．2V时,表面钝化膜最为完整,阻抗最大;电位为0．5V时,在钝化膜薄弱处萌生点蚀坑,钝化膜阻抗有所下降;电位为0．8V时,钝化膜完整处得到明显的整平,阻抗相比0．5V时明显提高,但由于已萌生的微点蚀坑开始生长,阻抗相比0．2V时仍有所降低。     

磷酸浓度对316L不锈钢耐蚀性及钝化膜特性的影响

利用电化学方法测量316L不锈钢在不同浓度磷酸溶液中的极化曲线、电化学阻抗、恒电位极化曲线和M-S 曲线,利用 XPS 技术对钝化膜的成分进行表征。结果表明,316L 不锈钢在空气中和磷酸溶液中形成的钝化膜均具有双层结构,内层主要含Cr₂O₃,在空气中形成的钝化膜外层为Fe的氧化物和氢氧化物,在磷酸溶液中形成的钝化膜外层则为Fe的氧化物和磷酸盐。当磷酸浓度小于1 mol/L时,316L不锈钢表面钝化膜受到的破坏较小,其依旧维持较好的耐腐蚀性,随着腐蚀时间的延长,钝化膜会由致密变疏松;当磷酸浓度大于1 mol/L时,表面钝化膜受到的破坏较为严重,耐腐蚀性明显降低,钝化膜变薄且疏松,但是难溶腐蚀产物的生成相对减缓了钝化膜被破坏的进程。     

H2S对316L不锈钢含Cl-环境下点蚀行为的影响

通过腐蚀模拟试验和电化学测试,研究了H2S分压对316L不锈钢在含Cl-条件下的点蚀行为。模拟试验结果表明,随H2S分压的升高,316L不锈钢试样表面钝化膜局部出现破损,点蚀电位及钝化膜电阻均明显下降,点蚀敏感性提高。H2S分压增至100kPa时,样品表面可以观察到明显点蚀形核,与无H2S条件相比,膜电阻显著减小,难以维持良好的钝化状态。     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅱ.碳钢在碱性H2S溶液中的阳极钝化及钝化膜破裂

通过极化曲线和交流阻抗谱 (EIS)测定 ,对低碳钢在碱性H2 S溶液中的钝化及钝化膜破裂过程进行了研究。结果表明 ,相同pH值下 ,除氧碱性溶液中加入H2 S,对碳钢的钝化具有一定的促进作用 ;在阳极极化下 ,钝化初期阻抗谱具有两个时间常数 ,表现出不完全钝化的特征 ;随极化电位的升高 ,钝化膜逐渐完整 ,阻抗呈单一容抗弧特征 ,容抗弧半径逐渐增大 ;当极化电位高于 - 690mV时 ,由于电极表面HS 同OH 的竞争吸附和放电作用 ,导致电极表面钝化膜发生酸性溶解 ,并生成硫化物斑点 ,极化电阻显著下降 ,当极化电位高于 - 635mV时 ,钝化膜发生破裂 ,电极表面有大量硫化物生成     

H_2S/CO_2腐蚀环境中镍基合金825表面钝化膜的电化学特性

在模拟高温高压H_2S/CO_2气田腐蚀环境中对镍基合金825表面钝化膜进行腐蚀试验,利用电化学方法测量其极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和Mott-Schottky曲线(M-S曲线),研究了温度和H_2S/CO_2分压比对其表面钝化膜电化学特性的影响。结果表明:温度和H_2S/CO_2分压比对镍基合金825表面钝化膜的电化学行为影响规律相同,温度升高或H_2S/CO_2分压比增大时,双电层电容和钝化膜电容均增大,电荷转移电阻和钝化膜电阻减小,载流子浓度增大,说明温度升高和H_2S/CO_2分压比增大时,钝化膜的致密性降低,容易遭到破坏,厚度减薄,对基体的保护性降低。     

254SMo不锈钢在高炉煤气模拟冷凝液中的电化学腐蚀行为

通过电化学阻抗谱、极化曲线、临界点蚀温度等方法,研究了254SMo超级奥氏体不锈钢在某电厂高炉煤气模拟冷凝液中的耐腐蚀性能。结果显示,随着溶液温度的升高,254SMo不锈钢电极的阻抗值降低,钝态电流密度增大。溶液温度较低时不锈钢循环极化曲线上出现了较小的滞后环,钝化膜的修复能力较好;当溶液温度为65℃时,循环极化曲线上出现了较大的滞后环,不锈钢表面钝化膜受到了点蚀破坏。254SMo不锈钢在模拟冷凝液中的临界点蚀温度为62℃。     

2205和316L不锈钢在氢氟酸中的电化学腐蚀行为北大核心CSCD

通过动电位极化和电化学阻抗方法考察了2205双相不锈钢和316L不锈钢在5%(体积分数)HF溶液中的电化学行为,借助Mott-Schokkty曲线分析了两种不锈钢表面钝化膜的半导体特性。结果表明:两种不锈钢在氢氟酸溶液中都能发生钝化,且2205双相不锈钢的钝化区间范围更宽,维钝电流密度更低。2205双相不锈钢表面钝化膜表现出更高的钝化膜电阻和电荷转移电阻,其抗氢氟酸腐蚀性能优于316L不锈钢,这主要与2205双相不锈钢中的Mo和Cr含量高、表面钝化膜缺陷少、钝化膜易修复等因素有关。     

2205和316L不锈钢在氢氟酸中的电化学腐蚀行为

通过动电位极化和电化学阻抗方法考察了2205双相不锈钢和316L不锈钢在5%(体积分数)HF溶液中的电化学行为,借助Mott-Schokkty曲线分析了两种不锈钢表面钝化膜的半导体特性。结果表明：两种不锈钢在氢氟酸溶液中都能发生钝化,且2205双相不锈钢的钝化区间范围更宽,维钝电流密度更低。2205双相不锈钢表面钝化膜表现出更高的钝化膜电阻和电荷转移电阻,其抗氢氟酸腐蚀性能优于316L不锈钢,这主要与2205双相不锈钢中的Mo和Cr含量高、表面钝化膜缺陷少、钝化膜易修复等因素有关。     

硫化氢对不锈钢在酸性体系中腐蚀行为影响的研究

采用动电位扫描、电化学阻抗和电子探针等方法，研究了硫氢浓度对1Cr18Ni9Ti不锈钢在0．05mol/LH2SO4体系中的腐蚀行为的影响，结果表明：（1）随硫化氢浓芳的增加，1Cr18Ni9Ti不锈钢的腐蚀被加速，钝化区变窄，且维钝电流密度变大；（2）硫化氢的加入使不锈钢表面钝化膜被破坏，随硫化氢浓度的增加，钝化膜有一个从减薄到完全破坏的过程。     

304不锈钢在硝酸环境中的腐蚀电化学行为

采用极化曲线和电化学阻抗谱研究了硝酸温度和含量对304不锈钢耐蚀性能的影响。结果表明,在钝化电位下,304不锈钢在硝酸溶液中的阻抗呈现容抗特征,阻抗值达到104Ω·cm2,形成的钝化膜致密完整,随着温度的升高,阻抗值和相位角都减小,局部腐蚀加剧。高温和高含量均会促进钝化膜的溶解,进而加速304不锈钢在硝酸中的腐蚀。