酸性盐雾环境下连接器接触件腐蚀行为研究

铜基镀镍连接器表层镀金时,接触件表面容易出现微孔。在酸性盐雾环境中,镀金层表面微孔处形成的腐蚀坑会使得接触件接触电阻增大,降低电连接器可靠性。参照美军标ASTM G85中盐雾/SO_2复合试验条件进行试验,试验结束后,针对插针表面腐蚀形貌和成分、中间镀镍层及基底铜合金层在腐蚀过程中的反应情况进行分析,可将从腐蚀开始到全面腐蚀的全过程分为蚀坑萌生、蚀坑形成、蚀坑发展及全面腐蚀四个阶段。盐雾/SO_2复合试验中液膜的低pH值会协助Cl-更快地穿透钝化膜,SO_2存在的情况下,镍的钝化膜溶解在酸性介质中,加速钝化膜的破损,加速腐蚀,并分析该种材料接触件腐蚀对电连接器电接触性能的影响。     

循环冷却水中硫酸盐还原菌对不锈钢腐蚀行为影响

利用扫描电镜(SEM)、金属表面元素分析、交流阻抗以及极化曲线等分析方法,研究了循环冷却水中SRB对SS316L和SS317L两种不锈钢的腐蚀行为。结果表明:试验前期,SRB较易吸附在SS317L表面,钝化膜被破坏,SS316L与SS317L腐蚀速率增大且在10 d达到最大;浸泡中期,SS316L成膜速度较快于SS317L,生物膜对不锈钢表面起到保护作用,阻塞了导电通路,使腐蚀速率减小;浸泡后期,不锈钢表面生物膜被破坏,腐蚀速率增大。SS317L极化电阻较大,Mo和Cr含量较多,钝化膜不易被破坏,耐蚀性较强。     

专利集锦

<正>一种铁基非晶软磁合金及其制备方法公开号:CN101552071公开日:2009.10.07申请人:北京航空航天大学一种铁基非晶软磁合金,该合金的具体化学成分按原子比为:FeaPbBcCdSie,且a+b+c+d+e=100,其中b为8～11,c为0～3,d为6～10,e为0～3,a为余量。本发明合金材料不含有贵重金属元素,具有优异的软磁性,良好的非晶形成能力以及很高的工程应用价值,可广泛应用于结构材料和磁性材     

大功率磁性技术近期来发展回顾与分析:(一)软磁材料

<正>(续上期)6.3大块非晶合金和纳米晶合金铁基非晶合金一般只能制成20~40μm厚的带材,是因为形成铁基非晶需要急冷淬火,如果冷却速度不足,在急冷淬火过程中就会产生局部区域初始晶化,使延展性下降,带材不均匀,容易断裂,从而在绕制磁心时,降低磁心的填充系数,增大磁心体积和损耗,为了解决这个问题,必须研究大块非晶合金,特别是铁基大块非晶软磁合金。1988年日本首先研究开发出直径10 mm棒形     

水雾化法制备的Fe-Si-B-Nb(-C)铁基非晶软磁合金粉末的性能

采用水雾化法制备了Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_4及Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_2C_2两种铁基非晶软磁合金粉末。通过XRD、DSC、SEM及VSM等研究了C添加对Fe-Si-B-Nb非晶合金的相结构、非晶形成能力、粉末颗粒的形貌及粒度分布以及软磁性能的影响。结果表明,C元素的添加虽然在一定程度上削弱了合金的非晶形成能力,但仍然能通过水雾化制备出非晶态合金粉末,且粉末形貌得到改善,粒度分布亦趋于合理。同时,添加C元素后,Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_4及Fe_(75)Si_(8.4)B_(12.6)Nb_2C_2合金的饱和磁化强度及矫顽力分别为136.71 A·m2/kg、79.04A/m,较Fe75Si8.4B12.6Nb4合金的软磁性能得到大幅度提高。     

Fe-Cr-Si-B-C合金粉末非晶形成能力及其软磁性能

针对雾化Fe-Cr-Si-B-C合金粉末的非晶形成能力及软磁性能进行了分析。结果表明，从热力学角度而言，该成分合金具有较大的液固转变吉布斯自由能，且混合焓、混合熵、原子半径差异等参数值较好地满足高非晶形成能力的成分设计要求；从动力学角度而言，该合金的高非晶形成能力和高热稳定性主要源于其相对较高的结晶成核和晶体生长表观激活能；同时，Fe-Cr-Si-B-C非晶软磁合金粉末具有良好的软磁特性，饱和磁化强度和矫顽力分别为157.41 emu/g和0.65 Oe，复合粉心在1 MHz处有效磁导率为16.8，品质因数为96.8，且在100 Oe直流偏置场作用下磁导率维持在87.8%的水平。     

铁基非晶软磁合金

本发明属于功能材料中软磁合金的制备领域。特别适合制备铁钴硅硼类中高饱和磁感应强度、高矩形比、高磁导率等综合性能好的新型铁基非晶软磁合金材料。该材料的具体化学成分为(wt％)：Fe：81，86％：Co：7．12％：Si：1．3％；B：3-5％。本发明与现有技术相比较，具有成份设计简单、经济，材料综合磁性能和机械性能好，而且可加工性好。该材料同时还有使用范围广、使用成本低等特点。     

高温运行后T91钢过热器管蒸汽侧氧化膜微观结构与形成机理

对运行85 000h后的T91钢过热器管内壁氧化膜的组织结构和微区成分等特征进行了分析,并讨论其形成机理。分析表明,氧化膜与金属基体间存在一过渡区,过渡区内Cr元素被O氧化,Fe元素向外层扩散而流失,造成该区域Fe浓度下降而Cr浓度相对升高;氧化膜为双层结构,其分界面为原金属表面,外氧化层富含Fe元素而不含Cr元素,主要成分为Fe3O4,内氧化层则由(Fe,Cr)3O4组成。     

超临界二氧化碳环境下耐热钢T91腐蚀行为机理研究

超临界二氧化碳循环发电系统具有效率高、设备体积小和用水量小等优点，其应用前景广阔，该系统高温部件结构材料的抗腐蚀性能是确保系统长周期安全高效运行的决定因素之一。本文在超临界二氧化碳环境下开展高温部件典型材料耐热钢T91的腐蚀机理试验，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和辉光放电光谱仪分析耐热钢T91表面腐蚀产物类型、成分及其分布。结果发现:在试验条件下超临界二氧化碳环境中，耐热钢T91腐蚀动力学规律符合抛物线型腐蚀规律，说明腐蚀过程受离子扩散控制；耐热钢T91腐蚀的主要类型为全面腐蚀，并且腐蚀产物表面出现C富集现象；耐热钢T91表面的腐蚀产物从气固界面到基体依次为Fe3O4、(Fe,Cr)3O4与碳化物和弥散于基体的碳化物；超临界二氧化碳环境中腐蚀产物(Fe,Cr)3O4层与耐热钢T91基体出现渗碳现象，说明腐蚀过程中发生氧化和碳化反应，研究结果丰富了超临界二氧化碳腐蚀中C元素的演变规律。     

防止海水腐蚀的措施与效果

湛江发电厂除灰水用海水, 除灰系统先后采用了10CrMoAl、1Cr18Ni9Ti 材质的管道,都发生管道腐蚀穿孔,严重影响了除灰系统的安全运行。海水中氯离子含量很高,坚硬的灰渣和泥沙与不锈钢管道表面发生磨损使钝化膜破坏,输灰管道内含氧量很少,被破坏的钝化膜不能修复。在腐蚀处沉积物不断地沉积、海生物不断地吸附,氧浓差电池不断地形成,从而形成局部腐蚀。湛江周围海面的海水中含有大量的硫酸盐,硫酸盐还原细菌大大加快了10CrMoAl、1Cr18Ni9Ti 材质的输灰管道腐蚀的速度。从1997 年起,试用钢管内喷涂塑料,效果良好,并在3、4 号机组中全面采用。     

水轮机常用金属材料在模拟海水中的电化学行为研究

随着能源需求的日益紧张,海洋能的利用受到了各国的广泛关注,对海洋能发电设备的需求也日益迫切。现有的水力发电设备常用金属材料能否满足海洋腐蚀性介质中的应用值得探讨。本文利用电化学工作站对人工海水介质中水轮机常用金属ZG00Cr13Ni4Mo,0Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti, Q235,Q345B等的腐蚀极化曲线、交流阻抗谱进行了测量,并且利用扫描电子显微镜对腐蚀极化曲线测试后样品的表面形貌进行了观察。结果表明,碳钢Q235和Q345B自腐蚀电位较低,耐腐蚀性较差。而奥氏体不锈钢0Cr18Ni9和1Cr18Ni9Ti自腐蚀电位和钝化膜击破电位较高,钝化区较宽,耐腐蚀性较好。水轮机过流部件常用材料ZG00Cr13Ni4Mo自腐蚀电位和钝化膜击破电位较低,存在较为严重的点腐蚀现象,在海洋能发电设备应用中应配合有效的防腐措施。     

等离子熔覆Ni-Cr涂层在模拟锅炉燃烧环境中的腐蚀行为

采用等离子粉末熔覆工艺方法,选用Ni-Cr基合金粉末在TP304H奥氏体不锈钢表面进行了Ni-Cr合金涂层的制备,对合金涂层的微观组织、相结构及成分进行了分析,研究了不同温度(650℃和750℃)对Ni-Cr合金涂层在模拟锅炉燃烧环境中腐蚀行为的影响。结果表明:Ni-Cr合金涂层与基体之间为冶金结合,合金涂层组织均匀,呈枝晶生长特征,涂层主要由Fe0.64Ni0.36和Ni-Cr-Fe相组成;Ni-Cr涂层在烟灰/气环境中腐蚀的主要原因为碱金属硫酸盐溶解加速作用和烟气中O、S与熔覆层形成的易挥发性腐蚀产物;腐蚀温度对材料耐蚀性影响尤为重要,随温度的升高Ni-Cr合金涂层的耐蚀性明显减弱,750℃高温腐蚀500 h后,腐蚀产物厚度约为650℃的2倍,腐蚀产物层出现严重的破裂、脱落现象,并伴随大量的晶间腐蚀;腐蚀产物层成分主要为富Fe、Cr氧化物,另有少量硫化物,且硫化物的含量随温度的升高明显增加。     

12Cr1MoV低合金耐热钢氧化膜结构及形成机理研究

利用扫描电镜,能谱仪及X-射线衍射对高温高压水蒸气条件下的12Cr1M0V钢氧化膜成分及结构进行观察和分析.结果表明:12Cr1MoV耐热钢在高温高压水蒸汽条件下长时间的氧化后,形成多层氧化膜.氧以及合金元素Cr,Mo等在各层氧化膜中的含量差异较大,最外层和中间层主要是富铁的Me3O4型氧化物,最内层是具有一定保护性的FeCr2O4型尖晶石结构氧化物.     

Incoloy 800H合金在碱性高温高压水中的表面特性研究

对675℃时效0～10 000 h的Incoloy 800H合金(800H合金)在300℃/10 MPa的碱性高温高压水化学环境中的腐蚀电化学行为和氧化膜显微特征进行了系统研究。通过腐蚀电化学测试、长期浸泡、扫描电镜/透射电镜观察、拉曼光谱/快速傅里叶变化分析等方法,掌握了800H合金腐蚀电化学行为、表面膜形态成分特征随时效时间的变化规律。研究结果表明：时效处理可使800H合金传热管在高温高压水中的开路电位和自腐蚀电位Ecorr小幅升高,但时效时间延长对电化学行为影响不显著;800H合金在高温高压水中呈现钝化过钝化转变,生成的氧化膜呈多层结构,最外层为弥散分布的大颗粒氧化物,组成为Fe₂O₃或NiFe₂O₄;中间层为较为致密的小尺寸氧化物,多为NiFe₂O₄或FeCr₂O₄;内层则是致密且连续的氧化物,为含Cr和少量Fe的非晶或纳米晶氧化物。800H合金在300℃/10 MPa的碱性高温高压水中具有较好的抗腐蚀性...     

奥氏体不锈钢管道点蚀泄漏的失效分析及预防措施

本文基于不锈钢的点蚀机理,对存储设备的不锈钢管道发生泄漏的异常事件,通过金相组织、材料成分分析、腐蚀产物成分分析及腐蚀物来源等多方面分析验证,分析认为自来水中含有一定数量的钙、镁盐等类物质,长期在管道中静态留滞形成沉淀物覆盖在不锈钢管道内壁上,阻碍了不锈钢表面的自钝化平衡态[1],破坏了不锈钢表面含铬氧化膜,在氯离子的催化下加快了不锈钢管道点蚀速率,从而使不锈钢管道出现点蚀泄漏.最后,文章对不锈钢管道点蚀问题提出预防措施.     

奥氏体耐热钢Sanicro25在不同SO2体积分数模拟烟气中的腐蚀研究

为研究超超临界锅炉用新型奥氏体耐热钢Sanicro25在700℃模拟烟气中与煤灰协同作用下的腐蚀行为,探究了SO_2体积分数对材料高温腐蚀的影响。结果表明:在无SO_2的烟气中,Sanicro25钢由于表面形成了保护性氧化膜而具有良好的耐蚀性;在含SO_2的烟气中,Sanicro25钢出现热腐蚀,母材基体中发生了内氧化和内硫化,并且当烟气中SO_2体积分数达到0.50%时,表面腐蚀产物中发现明显的微裂纹,腐蚀产物剥落较多。     

喷丸与沉积稀土薄膜对TP304H钢在SO2-O2气氛中高温腐蚀的影响

采用喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理工艺对TP304H钢表面进行处理，在管式高温腐蚀试验装置中，以650℃通入1％SO2 14％O2 85％Ar混合气体腐蚀150h评价其抗腐蚀性能。结果表明，虽然单一沉积稀土氧化物薄膜和喷丸均能不同程度地提高抗腐蚀性能，但以复合处理效果最好。该处理方法可使试验周期内腐蚀增重量减少近50％，生成的腐蚀产物膜连续致密。X-ray衍射分析证明复合处理改变了腐蚀产物的物相构成，主要相成分由未处理样品的Fe2O3／Fe1-xS／Ni1-xS转变为Cr2O3／FeCr2S4／Ni3-xS2。最后讨论了喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理提高抗腐蚀性能的机理，认为复合处理效果在于喷丸处理有效促进表层附近区域合金元素Cr向表层富集，稀土氧化物则促进了Cr的选择性氧化。     

缓蚀剂对HT700T合金在氯化物熔盐中腐蚀行为的影响

采用浸泡法研究了镍铁基高温合金HT700T在800 ℃下添加不同剂量Al粉缓蚀剂的NaCl/KCl/MgCl2氯化物熔盐中的腐蚀行为，浸泡时间分别为200、300、400 h。采用X射线衍射（XRD）和配备能谱仪的扫描电子显微镜（SEM/EDS）对腐蚀产物的组成、形貌和元素分布进行了研究，分析了缓蚀剂对HT700T合金腐蚀行为的影响。结果表明:HT700T合金在800 ℃下腐蚀后，添加Al粉缓蚀剂可在样品表面生成具有面心立方结构的Ni3Al相；当Al粉缓蚀剂添加量为2%（质量分数）时，可在合金表面形成致密的Al2O3膜；当Al粉缓蚀剂添加量为10%（质量分数）时，Al向内扩散导致合金内部元素发生变化，形成由Al2O3、Al-Ni-Fe、Ni-Fe、Ni-Al、Ni-Al-Fe+Cr2O3组成的防护层，其深度随时间变化分别为185.8 μm（200 h）、145.66 μm（300 h）、166.02 μm（400 h），可有效降低800 ℃下氯化物熔盐的腐蚀速率。     

电站锅炉烟气余热利用耐腐蚀铁基非晶涂层材料研究

随着我国经济的发展和煤价的攀升,为响应国家节能减排的号召,国内许多电厂已将降低锅炉排烟温度、回收余热作为一项重要的整改措施,由此对耐低温酸露点材料提出了更高要求。针对这一现状,研究了铁基非晶涂层的耐硫酸露点腐蚀性能,结果表明:在质量分数为50%的硫酸溶液中间断腐蚀168 h后,非晶涂层的单位面积腐蚀质量损失远低于20G钢在相同条件下的腐蚀质量损失。电化学测试结果显示,非晶涂层与20G钢相比具有更小的腐蚀电流密度,较高的极化电阻,从而增加电化学反应的阻力,促进合金腐蚀更快地进入钝化区并保持更小的维钝电流密度。研究结果表明,非晶涂层具有优异的耐腐蚀性能,造价可控,可很大程度上促进余热利用在电厂的推广应用。     

Fe基纳米晶软磁合金的制备与性能研究

采用单辊快淬法制备成分为Fe_(73.5)CulNb_3Si_(13.5)B_9与Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B_9N_(1.6)两种非晶合金带材,经540℃晶化退火热处理后得到Fe基纳米晶软磁合金带材。利用差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别研究非晶合金的晶化温度以及纳米晶软磁合金的表面形貌和磁性能。实验结果表明,添加N元素后非晶合金的晶化温度降低,经过同一温度退火后,纳米晶合金B(Fe_(71.9)Cu_1Nb_1V_2Si_(13.5)B9N_(1.6))的饱和磁感强度Bs为142.8 emu/g,比合金A(Fe_(73.5)Cu_lNb_3Si_(13.5)B_9)的饱和磁感强度(Bs=101.2 emu/g)提高了41%。