304不锈钢钝化膜在不同溶液中的半导体导电行为

采用电位-电容法及Mott-Schottky分析技术研究了自腐蚀电位条件下304不锈钢钝化膜在酸、碱性溶液中的半导体导电行为.研究表明,304不锈钢钝化膜在不同溶液体系中表现出不同的导电特征,在5‰H2SO4溶液中,呈现两个空间电荷层,扫描电位低于0VSCE,钝化膜呈现p型半导体导电特征.而扫描电位大于0VSCE,钝化膜呈现n型半导体导电特征.钝化膜在5%NaOH溶液中呈现p型半导体导电特征.在不同溶液中载流子浓度随着浸泡时间的延长变化不大.     

304L不锈钢钝化膜半导体性能研究

利用极化曲线、电容测量法和X射线光电子能谱(XPS)研究了304L不锈钢在0.5 mol/L NaHCO3溶液中所形成的钝化膜的半导体性能,同时对影响钝化膜半导体性能的因素进行了讨论.结果表明：在电位小于-0.4 V范围内,膜呈p型半导体特性;当电位处于-0.4 V至0.26 V范围内膜呈n型半导体特性.随着测试频率的降低及成膜电位的负移,Mott-Schottky曲线的斜率减小,表明膜内的杂质密度增加。氯离子的加入使得M S直线的斜率减小,增加膜内的杂质密度,容易造成点蚀的发生.XPS测试结果表明钝化膜主要由内层的铬氧化物和外层的铁氧化物组成,这与以前的研究结果相一致.     

轧制纳米块体304不锈钢腐蚀行为的研究Ⅱ钝化膜保护性能

采用动电位极化曲线和Mott-Schottky分析等电化学测试手段,探讨了轧制纳米块体304不锈钢与普通304不锈钢在0.05mol/L H2SO4＋0.05mol/L Na2SO4溶液中钝化膜的保护性能;运用点缺陷（PDM）模型,分析了不同电位下在0.05mol/L H2SO4＋0.25mol/L Na2SO4溶液中两种材料形成钝化膜的半导体性质,阐述了导致两种钝化膜保护性能差异的根本原因.结果表明：两种材料表面钝化膜都具有n型半导体特征,氧空穴作为主要的载流子参与钝化膜的形成和溶解过程;钝化膜中载流子密度与钝化膜的形成电位之间满足幂指数关系,载流子在两种材料表面的钝化膜中的扩散系数非常接近,说明两种钝化膜遵从相似的形成和溶解机制,但轧制纳米块体304不锈钢中的载流子密度小于普通304不锈钢钝化膜中的载流子密度,从而使其钝化膜具有更好的保护性.     

镀锌层表面钝化膜在5%NaCl溶液中的腐蚀降解过程和半导体行为

采用扫描电化学显微镜(SECM)分析技术、电化学阻抗谱(EIS)和电容-电位测试研究了镀锌层表面钝化膜在质量分数5%NaCl溶液中的腐蚀降解过程和半导体行为。结果表明:浸泡过程中随着水和离子逐渐侵入钝化膜,钝化膜发生着缓慢的腐蚀降解,钝化膜在浸泡初期保持稳定,能够对基体金属起到较好的保护作用;钝化膜表现出n型半导体特征,随着浸泡时间的延长,Mott-Schottky曲线拟合直线的斜率逐渐减小,钝化膜载流子密度逐渐增大,表明钝化膜在浸泡过程中发生缓慢的腐蚀降解。     

镍对304不锈钢在NaCl溶液中缝隙腐蚀行为的影响

采用化学浸泡实验和电化学测试技术,探讨了Ｎｉ元素对３０４不锈钢在０．３％ＮａＣｌ 溶液中缝隙腐蚀行为的影响。结果表明,合金元素Ｎｉ的加入,可提高ＥＲ,抑制不锈钢的活性溶解行为 和有效提高抗缝隙腐蚀能力。     

NaCl溶液中304不锈钢腐蚀过程的声发射特征

采用声发射技术研究了304不锈钢在0.01和0.05 mol·L-1Na Cl溶液中的腐蚀过程,应用光学显微镜观察了腐蚀前后试样表面形貌。结果表明,0.01和0.05 mol·L-1浓度下,304不锈钢腐蚀产生的声发射起始幅度不同,随时间延长,声发射幅度阶跃,直至达到最终的稳定幅度,这说明随浸泡时间延长,试样腐蚀程度加深。浸泡初期,声发射相对能量较高,声发射相对能量随浸泡时间延长而降低,但仍具有比较明显的相对能量积聚区,0.05 mol·L-1浓度时更为明显,同时其振铃数聚类区多于0.01 mol·L-1。浸泡4 h后,试样表面发生了晶间腐蚀和点蚀。相比0.01 mol·L-1浓度,0.05 mol·L-1下试样表面点蚀数量增多、点蚀孔尺寸增大。     

氯化物溶液中敏化304不锈钢应力腐蚀开裂的临界电位

研究了氯化物浓度、溶液温度、应力及敏化程度对敏化304不锈钢在NaCI水溶液中晶间型应力腐蚀开裂的影响。结果表明，材料的敏化程度、NaCI浓度、溶液温度和应力对敏化304不锈钢的ER.SCC有显著的影响，敏化304不锈钢的DR．SCC低于ER．CREV，应力腐蚀开裂发生在正于ER．SCC的电位范围，而电位低于该值则免于发生应力腐蚀开裂，由此得知，ER．SCC可适用于评价敏化不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性。     

硼酸-硼砂介质中硫离子对不锈钢钝化膜的侵蚀性

 Mott-Schottky图、Nyquist图及阳极极化曲线测定研究了硼酸-硼砂缓冲溶液中硫离子对不锈钢钝化膜耐蚀性能的影响，结果表明：随浸泡时间增加不锈钢电极阻抗值增大，但硫离子加入后阻抗值快速降低；阳极极化曲线测定显示硫离子使不锈钢钝态电流增大；硫离子浓度的增加使不锈钢电极的Mott-Schottky图中体现p-型半导体(铬氧化物)性质的直线段发生较大变化，说明硫离子影响了钝化膜中铬氧化物的性质，使其耐蚀性能降低. 钝化膜      

304L不锈钢在两种高温高压水溶液中形成的钝化膜半导体性质研究

304L不锈钢在ZnSO_4和Na_2SO_4两种高温高压水溶液中腐蚀后表面形成一层钝化膜,对腐蚀后样品在硼酸缓冲溶液(pH8.4)中进行动电位扫描,并绘制其Mott-Schottky(M-S)曲线;利用光电流法,绘制(I_(ph)hv/I_O)~(1/2)-光子能量曲线,详细分析表面钝化膜半导体性质。结果表明:含锌样品表面钝化膜呈现多层结构;钝化膜的半导体类型为n型(不含锌样品钝化膜呈p型);平带电位负移;载流子浓度降低;Zn~(2+)对304L不锈钢钝化膜半导体的结构及性质有较大的影响。     

纳米化304不锈钢在硫酸溶液中的腐蚀行为

采用表面机械研磨(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)在304不锈钢表面制备出纳米晶层(平均晶粒尺寸20nm)。采用腐蚀失重试验和极化曲线测试等方法比较了粗晶(Coarse-grained,CG)和纳米晶(Nano-crystallized,NC)304不锈钢在室温及80℃条件下5%(质量分数)硫酸溶液中的耐蚀性,采用透射电镜(TEM)观察表面纳米化后的微观结构,并利用扫描电镜(SEM)分析了腐蚀行为和微观结构的关系。失重试验结果表明,在两种温度条件下的稀硫酸溶液中,纳米晶结构的304不锈钢耐腐蚀性能明显变差,腐蚀特征以沿晶破坏为主,局部显示出均匀腐蚀形态。电化学测试结果表明,纳米化后的304不锈钢具有更低的自腐蚀电位和更高的自腐蚀电流密度。     

304不锈钢的微生物腐蚀行为研究

用自腐蚀电位、动电位扫描法研究了304不锈钢(304SS)微生物腐蚀的电化学行为,应用原子力显微镜(AFM)观察了硫酸盐还原菌(SRB)在304SS表面形成的微生物膜的形貌和304SS的腐蚀形貌.实验结果表明,硫酸盐还原茵参与了不锈钢的电化学腐蚀,加速了腐蚀速度,破坏了不锈钢的钝化层,诱导了不锈钢点蚀的发生.     

304不锈钢在模拟废吸收液中的腐蚀行为初步实验研究

通过对304不锈钢挂片进行静态实验和动态实验,得出:在温度为25℃、60℃,pH=7、8的含氯模拟废吸收液中,当氯离子浓度为0.29mol/L时,挂片未腐蚀,改变溶液配制方法,提高浓度为0.4652mol/L,挂片仍未腐蚀。     

硫脲对 304 不锈钢镀镍层抗腐蚀性能的影响

目的研究硫脲对电镀镍层形貌、晶型、晶粒尺寸以及抗腐蚀性能的影响。方法在添加和不添加硫脲两种条件下,对304不锈钢进行电镀镍。通过XRD和SEM对比镀层的晶相结构、晶粒尺寸和微观形貌,通过Tafel曲线和EIS电化学阻抗谱对比分析样品的抗腐蚀性能。结果添加硫脲前后,镍镀层的择优生长方向从200晶面转变为111晶面,晶粒平均尺寸从60.2 nm减小为20.7 nm。由于硫脲吸附在金属表面,阻滞了溶液中金属离子放电,从而提高了阴极极化作用;同时,硫脲分子吸附在晶体生长的活性点上,有效抑制了晶体生长;因此,镍晶粒得到细化。关于腐蚀性能,镀镍304不锈钢的耐腐蚀性能最好,其次是304不锈钢基体,最差的是含硫镀镍304不锈钢。结论硫脲能够改变镍镀层晶体的择优取向,并且细化晶粒。硫脲影响电镀镍层抗腐蚀性能的机理是:阴极吸附的硫脲通过电化学还原产生H2S,进一步与Ni2+反应生成Ni S,Ni S再与富集的Ni反应生成Ni3S2。随着电镀的进行,Ni3S2被更多地沉积在镍镀层的表面,降低了镍层表面钝化膜的致密性;而且,Ni3S2与镍层存在电势差,故易发生原电池腐蚀。此外,晶粒细化导致晶界和晶面的缺陷增加,也使得腐蚀加速。故镀液中加入硫脲,镀层的耐腐蚀性能大大降低。     

304NG奥氏体不锈钢在超临界水环境中的腐蚀行为

采用腐蚀增重法研究了304NG奥氏体不锈钢在550~650℃/25 MPa的超临界水(SCW)中的腐蚀行为。使用SEM和EDS分析了材料的氧化动力学、氧化膜表面形貌、氧化膜截面形貌和合金元素分布。结果表明:304NG奥氏体不锈钢在SCW中的腐蚀增重服从抛物线生长规律;在550℃的SCW中具有较好的抗腐蚀性能,当温度升高到650℃时,腐蚀增重速率急剧升高;304NG奥氏体不锈钢在SCW中腐蚀初期形成薄而致密的氧化膜,之后则会出现疖状腐蚀,并且腐蚀岛的尺寸随着腐蚀时间的延长而逐渐增大,650℃时尤为明显;腐蚀生成的氧化膜形态为典型的双层结构。     

Assessment of Sensitization in AISI 304 Stainless Steel by Nonlinear Ultrasonic Method

A nonlinear ultrasonic technique has been developed to evaluate sensitization in Type 304 stainless steel.In order to achieve diferent degree of sensitization(DOS),specimens have been subjected to heat treatment at 675℃ at varying soaking time(0.5,1.0,2.0,3.0 and 4.0 h).Heat treated specimens were subjected to intergranular corrosion tests as per ASTM standards A262 and G108.Sensitization in longer soaked material has been confirmed through ditch microstructures,cracks on the bend tested specimens and higher degree of sensitization.Nonlinear ultrasonic studies showed variation in the nonlinearity parameter with soaking time which also confirms sensitization.A good correlation was observed between the degree of sensitization measured by the electrochemical potentiokinetic reactivation test and the ultrasonic nonlinearity parameter.This study clearly demonstrated that nonlinear ultrasonic technique can be used as a potential technique for non-destructive characterization of sensitization in austenitic stainless steel.     

304不锈钢在硫酸盐还原菌环境中的腐蚀电化学特性研究

采用自腐蚀电位、动电位扫描法、交流阻抗法研究了304不锈钢在无菌海水和在培养基中加入硫酸盐还原菌环境中的腐蚀行为。实验结果表明,硫酸盐还原菌参与了不锈钢的电化学腐蚀,加速了腐蚀速度,破坏了不锈钢的钝化层,诱导了不锈钢点蚀的发生。     

304不锈钢表面TiN涂层的耐蚀性能

目的 提高304不锈钢的耐腐蚀性能.方法 采用磁控溅射技术在304不锈钢表面沉积TiN涂层,并采用SEM、XRD及GDOES对涂层的表面形貌、成分进行测试.通过极化曲线和电化学噪声技术评价TiN涂层和基体在pH=2.5的3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为,并研究涂层的失效机制.结果 在304不锈钢表面沉积了厚约1μm且均匀、致密的TiN涂层.极化曲线分析表明,基体和TiN涂层试样出现了自钝化和点蚀现象,其中304不锈钢基体的腐蚀电位为-0.41 V,腐蚀电流密度为8.01×10-6 A/cm2,与之相比,TiN涂层的腐蚀电位(-0.28V)明显增大,腐蚀电流密度(6.34×10-8 A/cm2)显著降低.电化学噪声分析显示,在浸泡初期,TiN涂层电极电流暂态峰数量较少,强度较大,噪声电阻较低,而随着浸泡时间的延长,其电流暂态峰数量增加,强度降低,噪声电阻明显大于304不锈钢基体.腐蚀形貌观察表明,304不锈钢和TiN涂层表面均出现了点蚀.结论 TiN涂层能够明显改善基体的耐蚀性能.TiN涂层主要起物理阻碍作用,涂层的主要失效形式是涂层表面的微观缺陷和破裂.     

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 某住宅小区的不锈钢护拦安装约6天,发现部分管材外壁发生严重锈蚀。采用宏、微观检验、材质化学成分分析、扫描电镜、能谱测定以及进行模拟试验等方法,对锈蚀件进行分析,结果表明,不锈钢锈蚀原因是遭强酸性物质的溶液作用,金属发生化学腐蚀,从而导致在金属表面产生溃伤,甚至穿孔。     

电子束焊工艺对304不锈钢焊缝的抗晶间腐蚀性能影响

采用3种不同的电子束焊接工艺焊接304不锈钢,通过显微组织观察、XRD分析、极化曲线测试、动电位再活化(EPR)试验研究了不锈钢焊缝的抗晶间腐蚀性能.结果表明:减少焊接热输入量和添加熔入性焊丝这两种方法都能减少电子束焊缝中铬的碳化物的析出,降低焊缝的敏化度,提高焊缝的抗晶间腐蚀性能;与减少焊接热输入量相比,添加熔入性焊丝对晶间腐蚀的影响更大,焊缝抗晶间腐蚀性能提高更显著.     

304L在模拟压水堆一回路条件下长期均匀腐蚀性能的研究

在模拟压水堆一回路水条件下,用静态高压釜对304L不锈钢进行了1680 h腐蚀实验,对氧化膜进行了宏观和微观分析,对均匀腐蚀和均匀腐蚀速率进行了定量评估。结果表明：304L不锈钢在很短的时间内（336 h）就形成了氧化物层。氧化物分为两层,最靠近基体的氧化物颗粒直径为50~100 nm,在细小致密的氧化物颗粒表面均匀分布着0.5~1.6 μm的多边形大颗粒。经过1680 h高温高压腐蚀实验,最靠近基体的氧化物颗粒直径增大为80~250 nm,致密细小氧化物颗粒表面分布的多边形颗粒直径增大为0.8~2.5 μm。致密细小氧化物膜具有很强的耐蚀性,腐蚀增重速率先是大幅降低,然后逐渐平缓。经过1680 h后,其均匀腐蚀速率降为2.85×10^-3 mg/(dm²h)。