冷轧钢表面硅烷复合膜的制备及耐蚀性能

采用浸涂技术,在冷轧钢板(CRS)表面制备掺杂铈离子和铬离子的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷复合膜。通过电化学方法研究硅烷膜在3.50%的氯化钠溶液中的耐蚀性能,并用SEM研究存在复合硅烷膜的冷轧钢在腐蚀前后的形貌变化。结果表明掺杂了铈离子和铬离子的硅烷溶液在pH为4,水解温度为50℃,水解时间为8h条件下水解效果最好,使形成复合硅烷膜的冷轧钢在3.50%的氯化钠溶液中的自腐蚀电流密度下降到1.584×10-7A·cm-2,自腐蚀电位正移。经SEM测试表明,掺杂了铈离子和铬离子的复合硅烷膜在腐蚀前后的形貌几乎不变,耐蚀性能明显优于未掺杂的纯硅烷膜。     

不锈钢双极板耐腐蚀涂层制备及性能

采用室温恒压电化学氮化技术在316L不锈钢表面成功制备了氮化涂层.通过X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗(EIS)、动电位极化和接触角测量等方法对涂层的组成、疏水性和耐腐蚀性进行了分析.结果表明:涂层表面主要由铬的氧化物和混合氮化物(CrN+Cr2N)组成.氮化不锈钢接触角由改性前的76.2°提高到106.7°,腐蚀电位较裸钢提高了530 mV,腐蚀电流密度下降了3个数量级,说明氮化涂层能够有效保护不锈钢基底免受腐蚀.此外,在模拟PEMFC阴极环境中进行了10 h的恒电位极化测试,腐蚀电流密度小于1μA cm-2,验证了涂层长期的稳定性.     

316L不锈钢双极板表面聚酰亚胺复合涂层的制备与性能研究

采用共混-喷涂-热压的方法,在316L不锈钢表面上制备了10μm厚不同导电填料含量的石墨/聚酰亚胺(G/PI)、纳米炭/聚酰亚胺(C/PI)复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、动电位极化、粘附力测试,以及接触电阻和水接触角测量,比较了含40%～70%(质量分数)填料的两种涂层的各项物理化学性质及其对316L不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,C/PI与G/PI涂层均能有效提高316L不锈钢基板的疏水性及耐蚀性,但G/PI涂层与316L不锈钢基板的结合力更好,更适合用作316L不锈钢双极板的耐蚀涂层。在含0.5 mol/L H_2SO_4和5 mg/L F-的溶液中,40%填料含量的G/PI复合涂层的耐蚀性最好,水接触角为86.6°。当组装扭矩为4.0 N·m时,70%G/PI涂层与碳纸的接触电阻为17.24 mΩ·cm~2,较316L不锈钢降低了约80.49%。     

基于Box-Behnken响应曲面法的硫酸钾盐垢结垢速率影响参数研究

在硫酸钾生产过程中,伴随着母液的蒸发及反应器的循环利用,设备内壁腐蚀与结垢问题非常严重。因此,课题选取A3钢、20#钢、304不锈钢、316不锈钢4种常用化工设备钢材模拟化工设备在硫酸钾生产中的结垢腐蚀情况,以溶液的密度、搅拌速度、溶液硬度、表面活性剂为影响因素,以结垢速率为响应值,得到硫酸钾生产过程中最低结垢速率工艺参数。实验结果表明:结垢速率最低的是20#钢,其工艺参数为钙离子质量分数为0.89%、表面活性剂用量为0.09%、转速为225 r/min、溶液的密度为1.25 g/cm3,结垢速率为0.216 6 g/(h·m2)。     

电沉积制备Ni-Co合金镀层及耐蚀性能研究

为了减弱腐蚀,增强基体的使用寿命,以316L不锈钢片为基体,采用电沉积法制备了Ni-Co合金镀层。使用扫描电镜对镀层的微观形貌进行表征,利用VersaSTAT3电化学工作站测试镀层在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀电流密度。研究了不同主盐浓度、镀液温度及电流密度对合金镀层性能的影响规律。结果表明,电镀液中镍盐质量浓度为128 g/L时,钴盐质量浓度为115 g/L,镀液温度为55℃,p H值为4.5,电流密度为1.0 A/dm~2,腐蚀电流密度为6.13×10~(-12)A/cm~2时,所得Ni-Co合金镀层的耐腐蚀效果最佳。     

不锈钢对高温氢氧化钠溶液的耐蚀性研究

通过大量的调查研究和腐蚀试验,分析了各种不锈钢在不同温度的NaOH 溶液(含0.05～0.1％NaClO)中的腐蚀情况。在隔膜法45％NaOH 溶液中,E-Brite26-1铁素体不锈钢具有良好的耐蚀性能(高于(?)00系列奥氏体不锈钢),是较为理想的蒸发装置材质。不锈钢在 NaOH溶液中的腐蚀速度随镍含量的增大而减缓,随温度的升高而加快。在150～180℃高温下,SUS 316和 SUS 316L 的耐蚀性能有所提高。     

ND、2205、17-4PH和316L不锈钢材料的腐蚀行为

针对含少量杂质的稀硫酸在高温环境下的强腐蚀性,选了ND、2205、17-4PH和316L等不锈钢材料,在5%NaCl溶液和现场提取的工作介质中进行了60～80°C工作温度下的腐蚀性试验。结果表明,在5%NaCl溶液中,ND不锈钢耐蚀性能最好;在工作介质中,17-4PH不锈钢的耐蚀性最好。     

二氧化氯缓蚀剂制备及性能研究

将多氨基磷酸盐、碳氢咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂、六亚甲基四铵和溶剂复配,制得二氧化氯缓蚀剂,采用静态失重法、电化学法评测缓蚀性能。研究了缓蚀剂对Q235、20#钢、304不锈钢、黄铜、铝试片在100,250,500,1 000 mg/L的二氧化氯溶液中的缓蚀情况。结果表明,在二氧化氯水溶液中加入ClO2缓蚀剂50～1 500 mg/L,可使标准试片Q235、20#钢、304不锈钢、黄铜、铝达到轻度腐蚀。     

镍–磷–二氧化硅复合镀层在模拟地热水中的腐蚀与结垢行为

地热系统的腐蚀与结垢严重影响了地热资源的开发利用。为了解决该问题,在20碳钢基底上进行化学镀,制备了Ni–P–SiO_2复合镀层,通过对流传热阻垢试验对比研究了浸泡于模拟地热水中的Ni–P–SiO_2复合镀层和316不锈钢的污垢诱导期、污垢热阻和传热系数,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)对2种材料的表面污垢层进行了表征,利用全浸腐蚀试验和电化学测试研究了其在模拟地热水中的耐蚀性能。结果表明,Ni–P–SiO_2复合镀层的表面污垢主要是文石和球霰石,分布不均匀,易剥离,而316不锈钢表面生成的污垢主要是方解石和文石,分布集中,不易剥离。相比于316不锈钢,Ni–P–SiO_2复合镀层的污垢诱导期得到延长,污垢热阻减小,传热系数增大,自腐蚀电流密度减小,阻抗值增大,表现出更加优异的耐蚀阻垢性能。     

基于BOX-Behnken响应曲面法的KNO_3盐垢结垢速率影响参数研究

金属表面腐蚀与结垢问题广泛存在于盐化工生产的多种过程中,严重妨碍了化工设备的正常运行,造成巨大的能源浪费和经济损失,是一个经过长期研究而至今也一直存在的问题。针对于此,选取A3钢、20#钢、304不锈钢、316不锈钢4种常用化工设备钢材模拟化工设备在硝酸钾生产中的结垢腐蚀情况,以搅拌速度、NH_4~+与K~+物质的量比、过饱和度、溶液pH为影响因素,以结垢速率为响应值,得到KNO_3生产过程中最低结垢速率工艺参数。结果表明:4种钢材中20#钢结垢速率最低,为0.120 7 g/(h·m2),其最佳工艺参数:搅拌速度为148 r/min、n(NH_4~+)/n(K~+)=1.54、过饱和度为73.15 g/L、溶液pH=4.5。     

Corrosion behaviour of low-nickel austenitic stainless steels reinforcements: A comparative study in simulated pore solutions

The use of austenitic stainless steel reinforcements is one of the most reliable methods to assure the durability of reinforced concrete structures exposed to aggressive environments, but the initial cost of the material often limits its use in practice. Nickel is one of the alloying elements that raise most the cost of the stainless steels reinforcements. In this work the corrosion resistance of low-Ni 204Cu reinforcements is compared with that of more traditional austenitic stainless steels such as 304, 304L, 316, 316L and 316Ti. Polarization tests were carried out in simulated carbonated and non-carbonated pore solutions with different chloride concentrations. Results prove the very good corrosion behaviour of 204Cu stainless steel in carbonated media and in non-carbonated, chloride contaminated media. The corrosion resistance of low-Ni type 204Cu is only meaningfully lower than that of more traditional austenitic stainless steels in very highly aggressive solutions.     

PTA装置不锈钢材料腐蚀磨损的探讨

采用自制的实验装置,模拟PTA生产装置中回转式干燥机蒸汽列管工作条件,对奥氏体不锈钢0Cr18Ni9(304)、00Cr17Nd4Mo2(316 L)、00Cr19Ni13M03(317 L)和双相不锈钢00Cr22Ni5Mo3N(2205)在含有溴离子和对苯二甲酸颗粒的醋酸介质中,进行腐蚀磨损性能研究。结果表明,4种不锈钢的腐蚀磨损速率随着腐蚀介质温度的升高而增加;在低温时,腐蚀磨损速率差别不大;当温度超过80℃以后,腐蚀磨损性能的差异变大,其中2205的耐腐蚀磨损性能最好,其次为317 L,316 L,而304则最差。相同条件下,腐蚀磨损速率大于均匀腐蚀速率。建议用2205代替316 L制作PTA同转蒸汽管干燥机的加热列管。     

敏化不锈钢在含溴醋酸溶液中的点蚀研究

用电化学法对敏化热处理的奥氏体不锈钢316L和双相不锈钢SAF2205在含溴醋酸溶液中的点蚀行为进行了研究，并用光学显微镜观察了敏化试样浸泡前后的金相组织。结果发现：随着Br^-浓度的增加，两种不锈钢原始材料和敏化材料的点蚀电位都降低，敏化热处理使两种不锈钢的耐点蚀性能下降；无论是两种不锈钢的原始材料还是敏化材料，SAF2205的耐点蚀性能均优于AISI316L。对于敏化的AISI316L不锈钢，Br^-诱发点蚀优先发生在奥氏体晶界附近；对于敏化的SAF2205不锈钢，Br^-诱发点蚀优先发生在γ晶界、某些α／γ相界及α晶界附近。     

双相不锈钢在含氯介质中的应用探讨

通用的304L、316L等奥氏体不镑钢在含氯介质中的耐局部腐蚀性能较差，常见的破坏形态是点腐蚀。介绍了双相不镑钢的特性，阐述其抗局部腐蚀性能，尽管双相不镑钢的板材和管材目前主要还依赖进口。价格较高。一次性投资高，但因提高了装置的开工率，技术经济综合指标较好。     

Influence of impurities on stainless steels corrosion in wet process phosphoric acid

The corrosion behaviour of stainless steels in wet process phosphoric acid was studied by means of polarization curves and corrosion tests; in this context the influence of impurities that enhance the corrosivity of the acid, such as chlorides, fluorides and sulphates, was evaluated. Moreover the efficiency of some corrosion inhibitors, present as impurities in wet-process phosphoric acid, was evaluated by means of polarization curves and corrosion tests. Inhibitors of fluoride aggressiveness such as compounds of silicon, aluminum, magnesium were tested both separately and together. Trivalent iron as an oxidizing agent was also evaluated in order to minimize chloride-induced corrosion. Different grades of stainless steels such as AISI 316 L, Alloy 20, Alloy 28 and a duplex stainless steel 22Cr5Ni type, were taken into consideration.     

水源热泵用换热设备常用金属的腐蚀性能

目前有关金属腐蚀的研究多集中在探讨影响腐蚀的因素以及防腐蚀相关技术,有关换热器金属腐蚀经济性的文献较少。本文采用挂片失重试验,结合电镜分析,分别研究了碳钢10^#、不锈钢316L、紫铜T2和铝合金LF21在海水和污水中的腐蚀速率、电偶腐蚀速率以及微观腐蚀形貌;并运用模糊综合评价法进行评价,为合理选择换热设备金属材料提供依据。结果表明,根据金属均匀腐蚀耐蚀性十级标准,不锈钢316L、紫铜T2与铝合金LF21都属于耐蚀金属,不锈钢316L在静止和流动水环境中,均具有最好的耐蚀性;在严格避免与电位较正金属偶合使用的前提下,铝合金LF21比碳钢10^#和紫铜T2耐蚀,其经济性也较为优秀;碳钢10^#虽耐蚀性差但胜在价格优势,是实际工程最常用的金属材料。     

Electrochemical corrosion characteristics of type 316 stainless steel in simulated anode environment for PEMFC

The corrosion behavior of type 316 stainless steel in simulated anode environment for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), i.e., dilute hydrochloric acid solutions bubbled with pure hydrogen gas at 80 °C, was investigated by using electrochemical measurement techniques. The main purpose is to offer some fundamental information for the use of stainless steels as bipolar plate material for PEMFC. Both polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements illustrate that 316 stainless steel cannot passivate spontaneously in the simulated environments. The absorbed (and/or adsorbed) hydrogen atoms from cathodic corrosion reactions on the steel surface may deteriorate the passivity and corrosion resistance. The oxidation of these hydrogen atoms gives rise to a second current peak in the anodic polarization curve, and the current increases with immersion time. EIS spectra also reveal that a porous corrosion product layer formed on the steel surface during the active dissolution in the test solutions. 316 stainless steel exhibits the similar corrosion behavior in sulfate ions containing dilute hydrochloric acid solution.     

衣康酸介质中杂质离子对两种不锈钢腐蚀行为的影响

针对发酵法生产衣康酸过程中的腐蚀问题研究了两种不锈钢在衣康酸工况介质（发酵液）中的腐蚀行为,探讨了介质中杂质离子Ｃｌ－、Ｆｅ３＋、ＳＯ２－４等对腐蚀的影响。结果表明,随衣康酸介质中Ｃｌ－含量增加,不锈钢的腐蚀速率也增大,而其点蚀电位则随Ｃｌ－浓度的对数值增加呈线性下降;Ｆｅ３＋浓度的增大可使不锈钢／发酵液由活化体系转变成活化 钝化体系;ＳＯ２－４对不锈钢稍有缓蚀作用;在含杂质的衣康酸介质中,Ｒ１双相不锈钢的耐全面腐蚀和耐点蚀性显著优于３１６Ｌ奥氏体不锈钢。     

超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层在零件尺寸修复中的应用

为了解决装备核心零部件因磨损、消除腐蚀等带来的尺寸超差问题,制作超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层性能试样,对试样涂层的形貌、硬度、耐蚀性开展试验检测研究。结果表明,涂层具有与25Cr3MoA接近的硬度和比30CrMnSiNi2A更好的耐蚀性能。由此,提出采用超音速火焰喷涂316L不锈钢涂层进行零件尺寸修复,制定了可行的修理方案和技术路线,确定了修理工序和参数,形成了相关技术文件,用于指导零件尺寸修复,并在油泵轴和肩轴两类零件上成功应用和装机验证,其性能良好,质量安全。     

Corrosion behaviour of some stainless steels in chlorinated Gulf seawater

The corrosion resistance of conventional and high alloy stainless steels (specifically 316L, 317L, 904L, duplex 2205, 3127hMO, 1925hMO, 254SMO, 654SMO and Remanit-4565) was determined electrochemically in chlorinated and unchlorinated Arabian Gulf Seawater at 25 and 50 °C. The stainless steels 316L and 317L were used as reference alloys. The electrochemical potentiodynamic cyclic polarization method was used to determine the passive film break down potential (E _b), protection potential (E _prot) and maximum current attained on scan reversal (I _max). It was found that at 25 °C in chlorinated and unchlorinated seawater and at 50 °C in unchlorinated seawater, stainless steels 316L and 317L have poor resistance to corrosion, Stainless steels 904L and duplex 2205 at 25 °C in chlorinated and unchlorinated seawater showed good resistance to corrosion but at 50 °C these steels failed to resist. The high alloy stainless steels such as 3127hMO, 1925hMO, 254SMO, 654SMO and Remanit-4565 showed better corrosion resistance under all the test conditions.