316L不锈钢在FeCl3溶液中点蚀行为的电化学噪声检测

利用电化学噪声技术检测了316L不锈钢在6％FeCl3溶液中点蚀的电化学噪声谱,观测腐蚀形貌,分析电化学噪声谱特征参数。结果表明,在浸泡初期,电流噪声波动较小,有暂态峰出现,电流功率谱密度（PSD1）的斜率变化不大,表明电极表面出现亚稳态蚀点,钝化膜溶解与修复交替进行。在腐蚀后期,PSD1出现高频白噪声水平,电流噪声波...     

316L奥氏体不锈钢在不同电位下的点蚀和再钝化行为研究

目的研究外加电位对316L奥氏体不锈钢点蚀和再钝化行为的影响。方法采用循环极化、恒电位极化,电化学阻抗谱(EIS)等多种电化学测试方法,研究了系列电位与混合电位对316L奥氏体不锈钢点蚀敏感性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)观察分析钝化膜点蚀形貌和元素含量。结果在60℃的饱和CO_2的10 g/L NaCl溶液中,316L奥氏体不锈钢的钝化区间为-0.394～0.168 V,但电位在-0.100～0.168V之间,即亚稳态点蚀区时,电流出现一定的波动。在钝化区极化时,316L奥氏体不锈钢的稳态电流密度非常低,随外加电位的升高而略有增加,极化后试样表面无点蚀;在亚稳态点蚀区,极化的电流密度较高,极化后,试样表面出现明显的点蚀坑;混合区极化时,电位从0.1 V转换到-0.1 V时,电流密度急剧下降,并稳定在一个较低的电流值。XPS结果表明,在钝化区电位极化后,Cr、Mo元素含量有所升高,而Fe元素发生了选择性溶解。结论 Cr、Mo元素是耐蚀性元素,其氧化物或氢氧化物的存在可促进钝化膜的局部修复,因此电位转换到低电位后,试样表面发生再钝化现象,钝化膜的稳定性增强,材料的耐蚀能力提高。     

316L不锈钢大气腐蚀的电化学噪声检测:理论模型与应用

采用电化学噪声(EN)技术针对大气环境下不同腐蚀状态的316L不锈钢试片进行了EN检测,并研究EN特征参数如电位噪声标准偏差、电流噪声标准偏差、谱噪声电阻和噪声电阻与腐蚀速率之间的关系。实验结果表明,当相对湿度增加时,电流噪声标准偏差及其功率谱密度(PSD)增大,电位噪声标准偏差及其PSD减小,谱噪声电阻值减小。当湿度较高时暴露2 a的316L不锈钢试样由于腐蚀动力学发生变化,出现表征钝化膜破裂修复的暂态峰;而空白试样由于钝化膜较为完整,因此电流噪声波动幅值较小。电化学噪声的Thevenin等效电路的模型分析结果表明,电位噪声、电流噪声以及噪声电阻的主要影响因素是溶液电阻Rs以及工作电极和对电极的阻抗模值(Z_a和Z_c)。谱噪声电阻的影响因素除了R_s、Z_a和Z_c外,还包括工作电极EN的PSD影响。本文建立的EN电化学等效电路模型分析为大气环境下金属材料的EN检测的可靠性奠定基础,未来有望应用于金属装备或构件在其他工业大气环境中的腐蚀检测。     

炼油厂冷却水系统硫酸盐还原菌对316L不锈钢点腐蚀的研究

用开路电位、动电位扫描、电化学阻抗技术和扫描电镜等方法,研究了316L不锈钢在硫酸盐还原菌(SRB)溶液中的腐蚀电化学行为,分析了炼油厂冷却水系统微生物腐蚀的特征及机制.结果表明,在含有SRB溶液中的自腐蚀电位(Ecorr)和点蚀电位(Epit)随浸泡时间的增加而负移,极化电阻(Rp)随浸泡时间的增加而减小;在含有SRB溶液中的腐蚀速率均大于在无菌溶液中;SRB的生长代谢活动影响了316L SS表面的腐蚀过程,使不锈钢表面的钝化膜层腐蚀破坏程度增加,加速了316L SS的腐蚀.     

几种超级不锈钢在模拟低温多效海水淡化环境中的点蚀行为研究

在温度分别为20,40和70℃的2倍浓缩海水模拟溶液中,利用循环伏安曲线测试和SEM观察研究,对316不锈钢和超级不锈钢904L、254sMo以及2507的极化行为和表面点蚀形貌进行了研究。结果表明,在该环境中,升高温度可降低316、904L、254sMo和2507等4种不锈钢表面钝化膜的稳定性并提高其点蚀敏感性。在不同温度中,316不锈钢表面均发生严重点蚀损伤,而254sMo和2507不锈钢表面均无明显点蚀迹象。在低温时,904L不锈钢钝化膜击穿电位较高,点蚀坑尺寸较小,点蚀倾向较低;在高温时,其点蚀电位显著降低,点蚀坑尺寸明显增大,点蚀倾向较大。     

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。     

2205双相不锈钢和304不锈钢在氢氟酸溶液中缝隙腐蚀敏感性比较

采用缝隙腐蚀试样,通过浸泡实验以及循环极化、电化学阻抗、电化学噪声、恒电位测试等电化学方法,研究了2205双相不锈钢(2205DSS)和304不锈钢(304SS)在5%(质量分数)氢氟酸溶液中的缝隙腐蚀行为。结果表明,两种不锈钢在氢氟酸溶液中都发生了缝隙腐蚀,但2205双相不锈钢腐蚀形成的蚀坑较浅,而304不锈钢腐蚀形成的蚀坑较深,且腐蚀面积更大。电化学测试结果表明,2205DSS的临界缝隙腐蚀电位E_(crev)和再钝化电位E_(rp)都高于304SS的,滞后环的面积也更小,钝化膜电阻和缝隙腐蚀发生时的电荷转移电阻也更大。2205DSS的白噪声水平更小,缝隙腐蚀反应更慢。同时,在相同外加电位下,2205DSS的缝隙腐蚀诱导期更长,缝隙腐蚀发生时电流更小,2205DSS的抗缝隙腐蚀能力优于304SS,这主要与两种材料表面所成钝化膜的组成和性能不同有关。     

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。     

表面粗糙度对硝酸钝化304不锈钢点蚀行为影响

采用动电位扫描、电化学阻抗谱和电化学噪声等方法研究了不同表面粗糙度的304不锈钢在体积分数10%HNO3溶液中钝化后的耐蚀性。结果表明,随304不锈钢钝化前表面粗糙度从0.25μm降到0.10μm,电荷转移电阻从6.51kΩ·cm2上升到19.17kΩ·cm2,电位标准偏差和电流标准偏差降低,而噪声电阻增大;随表面粗糙度的增大,试样电位和电流的功率密度曲线线性部分的斜率均出现增大,谱噪声曲线线性部分的斜率下降,表明在光滑的不锈钢表面更容易形成致密稳定且耐腐蚀性强的氧化膜,硝酸钝化能显著改善304不锈钢耐点蚀性能。     

流动对316L/2205和431/2205不锈钢在3.5% NaCl溶液中电偶腐蚀的影响

采用动电位极化、电偶电流、腐蚀形貌分析等方法研究了在3.5%NaCl溶液中介质流动对316L/2205和431/2205不锈钢电偶腐蚀的影响。与42CrMo/316L偶对对比发现316L/2205、431/2205和42CrMo/316L电偶中316L、431和42CrMo均作为阳极,其腐蚀受到加速,三种偶对的电偶腐蚀倾向大小为:316L/2205431/220542CrMo/316L;电偶电流测量发现介质流动可以增大三种偶对的电偶电流,偶对431/2205存在电偶电流和电位暂态峰。腐蚀形貌分析发现,静止条件下316L、2205和431不锈钢没有明显的腐蚀,42CrMo钢表面覆盖锈蚀层;流动条件下431不锈钢表面点蚀坑形成并附着腐蚀产物,42CrMo表面局部形成锈蚀层,结合形貌分析认为,431/2205偶对中电流暂态峰的出现与蚀坑中锈蚀层的形成有关。     

pH和Cl~-含量对316LN不锈钢电化学性能的影响

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了316LN不锈钢在不同pH和不同Cl~-浓度的硼酸+氢氧化锂混合溶液中的电化学行为。结果表明,316LN在上述混合溶液中均能形成钝化膜,且都具有较宽的钝化区间;随着pH增大,316LN的点蚀电位升高,维钝电流密度减小,电荷转移电阻增大;随着Cl~-含量增大,316LN的点蚀电位下降,维钝电流密度增大,电荷转移电阻减小。     

316L不锈钢在硫酸盐还原菌和铁氧化菌共同作用下的腐蚀行为

采用微生物分析、电化学测试、扫描电镜观察及表面能谱分析等方法,研究了316L不锈钢在硫酸盐还原菌（Sulfate—Reducing Bacteria,SRB）与铁氧化菌（Iron—Oxidizing Bacteria,IOB）共同作用的溶液中的腐蚀电化学行为,分析了炼油厂冷却水系统中微生物腐蚀的特征及机制。结果表明,不锈钢电极在SRB与IOB相结合的溶液中的自腐蚀电位、点蚀电位和再钝化电位均随浸泡时间的增加而负移,其滞后环增大;在SRB与IOB共同作用的溶液中的腐蚀速率大于在无菌溶液中;显微观察表明生物膜疏松多孔,生物膜内细菌的生长代谢活动促使不锈钢表面的钝化膜层腐蚀破坏程度增加,在SRB与IOB共同作用下316L不锈钢电极发生了严重的点蚀。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢在酸性NaCl溶液中的点蚀电化学特征

研究结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢在pH=1的酸性NaCl溶液介质中浸泡最初期,噪声电流曲线无噪声峰,噪声电阻大,电化学阻抗谱为一容抗弧,阻抗模值大,电极表面处于稳定状态.浸泡24h噪声电流曲线出现尖峰波动,但波动峰值只有几个微安,噪声电阻直线下降,阻抗谱高频部分为一容抗弧,低频下出现感抗特征,阻抗模值大幅度下降表面处于点蚀诱导期的亚稳状态.浸泡48h后,噪声电流波动峰值突然增大至100μA,噪声峰也增多,噪声电阻基本稳定,阻抗谱低频下的感抗成分消失,点蚀进入稳定发展阶段.动电位极化曲线与电化学噪声测试结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢在pH=1的酸性NaCl溶液介质中的耐点蚀性能随浸泡时间延长而降低.     

光亮退火处理304不锈钢在NaCl溶液中的耐蚀性

采用稳态阳极极化曲线、恒电位开路衰减响应曲线和电化学噪声等多种电化学测试技术研究了光亮退火处理的304不锈钢在0.01-0.6mol/L NaCl溶液中的耐蚀性能.研究结果表明,不锈钢的点蚀击穿电位Eb值与Cl-浓度的对数呈线性关系,在同一浓度下,光亮不锈钢的Eb值比普通不锈钢大约正400-600mV;在0.6mol/L NaCl溶液中不锈钢恒电位开路衰减及电流噪声的测量结果也表明,光亮退火处理使不锈钢在NaCl溶液中钝化膜的稳定性明显改善,耐点蚀能力显著提高.     

四种不锈钢在含不同浓度Cl~-的高炉煤气管道冷凝模拟液中的腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线、循环极化曲线(CP)研究了316L,2205,254SMo和2507不锈钢在含不同浓度Cl-的高炉煤气管道冷凝模拟液中的腐蚀行为。结果表明,随着Cl-浓度的增加,该四种不锈钢电极的电荷转移电阻均逐渐减小,其中2507不锈钢电极的电荷转移电阻最大,其次为254SMo不锈钢,而316L不锈钢的最小。316L不锈钢电极的极化曲线没有钝化区,腐蚀电流密度较大;254SMo和2507不锈钢电极的极化曲线存在明显的钝化区,显示较好的耐蚀性。254SMo和2507不锈钢电极的循环极化曲线中的折回段几乎沿原曲线逆向变化,显示其表面钝化膜破坏后的修复能力强;2205不锈钢回扫电流始终大于正扫电流,其钝化膜修复能力相对较差。     

用电化学噪声研究16Mn钢的亚稳态孔蚀特征

采用电化学噪声（Electrochemical Noise, ECN）和 极化曲线方法研究了16Mn钢在Na2CO3+NaHCO3溶液中的亚稳态与稳态点蚀特征.测量 加入Cl-前后,由亚稳态点蚀形核引起的ECN谱特征.发现电位与电流噪声具有典型的快速 增加缓慢恢复的暂态峰（Transient）特征,且随Cl-的增加,亚稳态蚀点溶解电流与寿命 显著增加.丝束电极（Wire Beam Electrode, WBE）的研究表明,钝化电极表面电流与电位 分布随Cl-加入向不均匀发展,同时Cl-对钝化膜的侵蚀也使碳钢钝化区宽度显著减小.      

316L和HR-2不锈钢在盐酸液膜环境中的钝化与点蚀

基于自行设计组装的盐酸液膜腐蚀模拟装置,采用腐蚀挂片、电阻探针、Tafel极化、电化学阻抗等方法,研究了316L和HR-2不锈钢在浓度分别为1、0.5和0.1 mol/L,温度分别为90、70和60℃的盐酸蒸汽环境中的钝化和点蚀行为,并利用金相显微镜、XRD对腐蚀试样和腐蚀产物进行了分析。结果表明:两种不锈钢的腐蚀速率随时间先加快后减慢最后趋于稳定,316L不锈钢的腐蚀速率相对较高;两种不锈钢均能形成稳定钝化区,且维钝电流密度相差不大,HR-2孔蚀电位的钝化区间总体都比316L不锈钢高,说明HR-2不锈钢更耐腐蚀;另外,两种不锈钢表面腐蚀产物成分基本相同,316L不锈钢表面的腐蚀产物更多更密集,这是由于O的吸附被C1-所取代,钢体表面上的钝化膜难以形成或破坏,并且更可能导致不锈钢点蚀。     

酸洗对316L不锈钢表面形貌、耐蚀性能及表面光学常数的影响

分别研究了酸洗时间对316L不锈钢表面形貌、表面光学常数及其在3.5％NaCl溶液中耐蚀性能的影响.结果表明,适当酸洗可提升316L不锈钢耐腐蚀性能,但是过度酸洗则容易出现点蚀,耐腐蚀性能的提高是因为酸洗后316L不锈钢表面形成了富含Cr2O3的钝化膜,点蚀的出现是因为其表面出现的微孔促进了点蚀的形核.酸洗液残留于表面...     

氢对310不锈钢钝化膜的影响

采用电化学和ＳＴＭ方法研究了氢对３１０不锈钢阳极极化过程,钝化膜形成过程和表面形貌特征以及膜耐点蚀性能的影响,并进行了相应的理论分析。研究表明：氢会降低不锈钢的自腐蚀电位,缩短钝化区域并使其向低电位方向偏移;降低反应电阻,增大钝化电流工,降低膜在纳米尺度上的结晶度和耐点蚀性能。