pH对316L不锈钢电化学性能的影响

采用动电位极化、电化学阻抗谱和Mott-Schottky曲线研究了316L不锈钢在硫酸溶液和氢氧化钠溶液中的电化学行为。结果表明,316L不锈钢在硫酸溶液和氢氧化钠溶液中钝化区间分别为0.1～0.9V和-0.25～0.7V;316L不锈钢在氢氧化钠溶液中的阻抗模值较大。随扫描电位正移,硫酸溶液与氢氧化钠溶液中的动电位电化学阻抗谱变化趋势差异明显;0.1V条件下形成钝化膜的Mott-Schottky曲线证明钝化膜由p型和n型两种氧化物组成。     

316L不锈钢、690合金在氢氧化钠溶液中的电化学性能

采用动电位极化、电化学阻抗和电容测量等方法研究了316L、690合金在NaOH溶液中的电化学行为及生成钝化膜的半导体性质.在NaOH溶液中,316L不锈钢存在明显的钝化区间;316L不锈钢、690合金在NaOH溶液中电化学阻抗谱的阻抗模值相近.动电位电化学阻抗谱(DEIS)表明,随扫描电位正移,钝化膜的阻抗在测试溶液中...     

外加电位对316L不锈钢在硼酸溶液中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸 (SSRT) 实验,结合不同扫描速率下的动电位极化曲线,对316L不锈钢在动电位极化曲线不同区下的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性以及腐蚀机理进行了研究。通过断口的SEM形貌进一步分析了316L不锈钢在硼酸溶液中的应力腐蚀开裂机理。结果表明,在近中性硼酸溶液环境下,外加电位对应力腐蚀开裂敏感性具有一定影响;当外加电位处于钝化区和过钝化区时,其SCC机制是由阳极溶解控制,且随着电位的升高其SCC敏感性增大;外加电位为-600 mV时,开裂机制为氢致开裂,此时316L不锈钢有最大SCC敏感性。     

温度对904L不锈钢耐点蚀性能的影响

采用FeCl3溶液浸泡试验、动电位极化、电化学阻抗谱及体式显微镜研究了904L超级奥氏体不锈钢在不同温度下的点蚀行为。结果表明:溶液温度为25℃时,904L不锈钢具有优异的耐点蚀性能,随着溶液温度的升高,其耐点蚀性能下降,在65℃FeCl3溶液中基体表面产生严重的点蚀坑。在不同温度模拟海水溶液中的电化学测试结果同样表明:随着试验温度的提高,自腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,点蚀敏感性提高;EIS均为单一的容抗弧,温度升高,容抗弧半径减小,材料腐蚀速率增大,耐蚀性降低。     

表面粗糙度对304不锈钢早期点蚀行为影响的电化学方法

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4种不同表面粗糙度304不锈钢电极在质量分数为3％的NaCl溶液中的早期腐蚀行为.随着不锈钢电极表面粗糙度的下降,304不锈钢自腐蚀电位与点蚀电位均有所上升;电荷转移电阻噪声电阻明显升高,而电位标准偏差与电流标准偏差则有所降低;粗糙度0.25μm的电极在阻抗谱低频区出...     

316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为

综述了316L奥氏体不锈钢应用过程中的腐蚀行为,包括晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、缝隙腐蚀、环烷酸腐蚀、大气腐蚀和海水腐蚀。同时介绍了合金元素Mo、N和Al,以及电解质类型、温度、浓度等因素对其腐蚀行为的影响。最后讨论了应用中存在的问题,并对未来的发展做了一些展望。     

304L不锈钢在硼酸水溶液中的腐蚀行为

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜和能谱分析方法研究了304L不锈钢在硼酸水溶液中的腐蚀行为。结果表明,304L不锈钢的自腐蚀电位和腐蚀电流密度随着硼酸水溶液温度的升高而增大;不同温度下的电化学阻抗谱呈单容抗弧,表现为一个时间常数,80℃硼酸水溶液中的阻抗模值较小;随时间的延长,304L不锈钢的均匀腐蚀速率逐渐降低,并且维持在较低的腐蚀速率。     

电化学动电位再活化法评价308L不锈钢的晶间腐蚀敏感性

用电化学动电位再活化法测得的反向扫描电流的最大值与正向扫描电流的最大值的比值(ir/ia)评价各种敏化程度的308L不锈钢的晶间腐蚀敏感性。结果表明:在不出现过敏化条件下,比值ir/ia与材料的敏化程度有良好的对应关系;随着敏化处理温度的提高和敏化时间的延长,电流比值ir/ia增大。电化学动电位再活化法可以灵敏并且定量地评价308L不锈钢的晶间腐蚀敏感性,并且与草酸实验中得到的金相评级有对应性,ir/ia≤2.97×10-3对应草酸浸蚀实验中的“阶梯”组织,2.97×10-3相似文献   

316L不锈钢在油田注水环境中的腐蚀行为

通过电化学试验、腐蚀浸泡试验、表面分析等方法研究了 316L不锈钢在总压20.2 MPa、矿化度105 mg/L模拟某油田注水系统回注水中的腐蚀行为,分析了 pH、温度、Cl-含量等腐蚀因素对其腐蚀行为的影响.结果表明:316L不锈钢在模拟回注水中具有优良的耐均匀腐蚀性能,腐蚀浸泡30 d后,表面有轻微点蚀,氧气的存在...     

316L不锈钢表面激光熔覆Stellite-F合金层的电化学腐蚀行为

采用CO₂激光器在316L不锈钢表面熔覆Stellite-F合金,通过电化学方法研究了Stellite-F熔覆合金层在5wt%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:与316L不锈钢相比,与基材呈冶金结合的Stellite-F合金层自腐蚀电位较正、自腐蚀电流密度较小,无点腐蚀现象出现,耐海水腐蚀性能较好;研究发现,熔覆合金层物相主要由γ-Co固溶体与Ni₃C、Cr₂₃C₆碳化物构成,在盐溶液中其腐蚀失效机制为选择性腐蚀,即固溶体合金相作为阳极被腐蚀浸出,碳化物相得到阴极保护暴露析出,同时固溶体相中的Co、Ni组分优先被腐蚀浸出,其余组分形成海绵状结构。     

电化学蚀刻-掺杂316L不锈钢制备PEMFC双极板

目的 研究在0.5 mol/L KNO3和0.1 mol/L HNO3混合溶液中,电极电位对316L不锈钢(316LSS)表层微观形貌、化学组成、耐腐蚀性能和界面接触电阻的影响,以解决316LSS双极板在质子交换膜燃料电池中服役时腐蚀和表面接触电阻较大的问题.方法 借助于电化学交流阻抗、循环伏安、计时电流和动电位极化测试,对316LSS表面发生的电化学反应及改性后性能进行研究.利用电化学工作站、扫描电镜及X射线光电子能谱分析仪,对316LSS的耐腐蚀性能、微观形貌及化合价进行表征,并测量界面接触电阻和反应后溶液中铁铬金属离子浓度进行测量.结果 在0.5 mol/L KNO3+0.1 mol/L HNO3的混合溶液中,316LSS表面发生的反应为不可逆过程,当改性电位为–0.5 V(vs.SCE)时,交流阻抗低频区出现了代表物质吸附的感抗弧,电位负移到–0.6 V(vs.SCE)和–0.7 V(vs.SCE)时,表面发生点腐蚀和晶界腐蚀,膜层的完整性被破坏.最佳电位–0.5 V(vs.SCE)改性后316LSS表面出现凸起结构,表层元素分析发现关键合金元素铬主要以氧化铬和氮化铬形式存在,–0.5 V(vs.SCE)对应的氮化铬占比达54.8％.在140 N/cm2的压力下界面接触电阻与施加电位呈现抛物线关系,最小电阻值为8.7 m?·cm2(–0.5 V(vs.SCE)).改性后的316LSS耐腐蚀性能显著提升,最佳样品的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别为0.065μA/cm2和136.738 mV,在模拟燃料电池中运行650 h时,腐蚀电流密度为3.4μA/cm2.结论 电化学改性316LSS的物理化学性能与施加电位大小密切相关.由于316LSS表层钝化膜在电化学反应过程中发生选择性溶解以及原位氮掺杂,促使钝化膜厚度减薄,掺杂氮元素稳定了膜层结构和提高了导电性能,消除了钝化膜对双极板性能的不利影响.最佳改性电位下316LSS表面发生选择性蚀刻形成致密的凸起状氮掺杂膜层,改善了316L不锈钢双极板综合性能.     

316L不锈钢无铬钝化工艺研究

利用动电位扫描法和化学浸泡研究了316L不锈钢在两种无铬钝化工条件下所形成的钝化膜的耐点蚀性能,结果表明,钝化液组分Wb具有良好的钝化效果。     

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不锈钢在含Cl-高温醋酸溶液中的电化学行为

316L不锈钢试样在空气中放置24 h后在含Cl-醋酸溶液(0.2%KCl,60%的醋酸,85℃)中能自钝化,自腐蚀电位为100 mV;经阴极极化后的试样在实验周期内在含Cl-醋酸溶液中不能自钝化,其自腐蚀电位为(-242±3)mV;经阳极极化形成的钝化膜比在空气中自然形成的钝化膜更致密.测试了空气中钝化24 h以及阴极极化、阳极极化后,试样在醋酸溶液中自腐蚀电位随时间变化的曲线;结合阴极、阳极极化曲线,SEM观察和XPS成分分析,发现Cr是组成钝化膜并增加钝化膜稳定性的重要元素,而Mo是在钝化膜发生活性溶解或者被击穿时于表面富集的元素,可导致该区域电位升高,从而阻止腐蚀发生.初步探讨了316L不锈钢在含Cl-醋酸溶液中的腐蚀电化学行为和点腐蚀发生的机理.     

天然海水中微生物膜对316L不锈钢腐蚀行为研究

采用电化学技术包括开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化、循环极化、表面表征技术、包括扫描电镜和能谱分析研究了316L不锈钢在天然海水中微生物膜影响的初期腐蚀行为。研究表明,海洋微生物在不锈钢表面发生附着形成生物膜。在天然海水中不锈钢的开路电位正移约450mV,而在灭菌海水中不锈钢的开路电位基本保持不变。电化学阻抗和极化实验结果指出,海洋微生物膜使不锈钢阻抗增加,点蚀电位升高,生物膜抑制了不锈钢的腐蚀发生。这种抑制作用经历了一个先变大后减小的过程。天然海水中,海洋生物膜的附着和其代谢产物作用使不锈钢的耐蚀性能得到提高,这一耐蚀性能的提高与生物膜影响的阳极抑制作用有关。     

316L不锈钢在高含氯离子乙二醇中的腐蚀行为

采用失重法实验研究了温度、Cl-浓度对316L不锈钢腐蚀动力学行为的影响;实验判别了316L的晶间腐蚀倾向.结果表明:在C1-质量浓度为36 516 mg/L,Fe3+质量浓度为776 mg/L的情况下,316L的腐蚀速率随温度的升高而增大,温度超出60℃时腐蚀速率迅速增大,120℃时腐蚀速率达到最大值0.0781 m...     

含La医用316L不锈钢在生理盐水中的腐蚀行为

利用阳极极化曲线研究了含La医用316L不锈钢在37℃生理盐水中的腐蚀行为.结果表明:La含量对316L不锈钢的耐蚀性具有重要影响,随La含量降低,极化曲线的钝化区变宽,钝化电流密度则基本维持在同一水平.当含La医用316L不锈钢中La含量为0.04mass%时,其耐蚀性与医用316L相当,La含量为0.01mass%时,其耐腐蚀性最好,而La含量为0.08mass%时,其耐蚀性最差.含La医用316L不锈钢在生理盐水中的腐蚀行为主要源于La元素影响其钝化膜的形成.     

络合剂对316L不锈钢化学机械抛光效果的影响

为提高316L不锈钢化学机械抛光（chemical-mechanical polishing,CMP）效率,针对络合剂类型对316L不锈钢加工效果的影响及影响机制进行研究。以材料去除率（material removal rate,MRR）和表面粗糙度（R_a）为指标,探究络合剂类型（甘氨酸、草酸和柠檬酸）及浓度对抛光效果的影响。利用电化学工作站、接触角测量仪和X射线光电子能谱仪（XPS）分析络合剂对316L不锈钢CMP加工影响机制。结果表明:当甘氨酸质量分数为0.2%时,能够同时获得较高的材料去除率和较低的R_a,分别为210 nm/min和1.613 nm。高浓度的络合剂对316L不锈钢材料去除率的抑制作用来源于络合剂增强了316L不锈钢表面耐蚀性,降低了表面氧化速度。XPS分析表明部分甘氨酸络合物会吸附于316L不锈钢表面产生缓蚀作用。      

316L不锈钢在模拟体液中的腐蚀行为

目的研究316L不锈钢生物医用材料植入体内初期的表面行为。方法在模拟体液中,采用浸泡实验,表征了316L不锈钢浸泡不同时间的表面形貌、润湿性及耐腐蚀性。结果白光干涉测试结果表明,样品表面粗糙度随浸泡时间的延长而变大。浸泡1 d后,在样品表面出现大量无规则的腐蚀坑,腐蚀坑内出现金属的溶蚀。润湿性测试结果显示,随浸泡时间的延长,316L不锈钢的接触角减小,亲水性增强,表面能增加。电化学测试表明,浸泡1周后,316L不锈钢的自腐蚀电流为浸泡前的3倍多,腐蚀速度增大,耐腐蚀性变差。结论在模拟体液中,316L不锈钢表面存在局部腐蚀,材料的表面形貌、成分、润湿性及耐腐蚀性均发生改变。