天然海水微生物对5083铝合金初期腐蚀行为的影响

利用荧光电子显微镜,扫描电镜及能谱表面分析技术和开路电位,电化学阻抗谱,动电位极化电化学技术研究了在天然海水中浸泡初期,天然海水微生物对5083铝合金腐蚀行为的影响.结果表明,在天然海水中,铝合金表面形成良好的生物膜.电化学结果表明,在天然海水中铝合金腐蚀电位负移,点蚀电位正移,电荷转移电阻增大,说明短期浸泡时,天然海水生物膜的形成可以抑制其腐蚀,尤其对点蚀具有明显的抑制作用.在无菌海水中,随时间的增长,铝合金的腐蚀也受到一定程度的抑制,原因是锈蚀产物的形成对铝合金具有一定的保护作用.     

厌氧微生物对紫铜腐蚀行为的影响

采用开路电位、电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)研究了紫铜在海洋厌氧菌影响下的腐蚀行为。结果表明,扫描电子显微镜SEM形貌分析结果表明在紫铜上附着的SRB海洋微生物呈微弯杆状,材料表面形成较致密的半透明的生物细菌膜。电化学测试结果表明,紫铜在SRB细菌培养基海水中的腐蚀过程主要受活化极化控制,SRB微生物的存在导致紫铜的开路电位和活化极化率变小,从而加速了紫铜的腐蚀进程。     

铁还原细菌Shewanella algae生物膜对316L不锈钢腐蚀行为的影响

通过电化学阻抗谱、环阳极极化、扫描电镜和X射线能谱等方法研究了铁还原细菌Shewanella algae对316L不锈钢腐蚀行为的影响。电化学结果表明,Shewanella algae使不锈钢的腐蚀电位发生负移;在含该细菌的介质中,不锈钢表面的阻抗值先增大后减小,在第4 d达到最大,是初始阻抗值的260倍;不锈钢在无菌介质中的滞后环面积和特征电位区间(击穿电位与保护电位之差)小于其在有菌介质中的滞后环面积和特征电位区间,说明Shewanella algae对不锈钢点蚀的发生与发展起到抑制作用。观察到不锈钢表面为生物膜所覆盖,生物膜及代谢产物改变了不锈钢表面的元素组成和化学性质。从微生物膜氧消耗和电活性生物膜的角度,初步提出了Shewanella algae的腐蚀抑制机理。     

海洋微生物腐蚀的电化学研究方法

海洋微生物引起的腐蚀对海洋结构物造成了日益严重的危害,其特征是微生物附着于金属表面并形成聚合物膜－－生物膜,该生物膜改变了膜内的环境条件,并伴有微生物对电化学反应的催化过程,因此加速了金属的腐蚀。本文介绍了监测腐蚀电位,氧化还原电位、极化电阻、强极化技术,电化学阻抗谱、,电化学噪声、电化学表面成象,双区电池等方法在微生物腐蚀研究中的应用,指出了这些方法的使用条件和优缺点,为了保持微生物本身物活性,     

表面电镀钯膜的316L不锈钢在高温稀硫酸/硫酸盐溶液中的耐蚀性

采用电化学极化与电化学阻抗谱及浸泡试验等方法,研究了316L不锈钢表面电镀钯膜在94℃的10%H2SO4+250g/L Na2SO4+16g/L ZnSO4溶液中的耐蚀性能。结果表明,电镀钯使不锈钢的腐蚀电位大幅提高700mV,促进了不锈钢表面的钝化,使其耐蚀性能得到明显提高。当体系中加入一定浓度的氯离子(100~1 000mg·L)后,镀钯试样的自腐蚀电位仍然处于316L不锈钢的钝化电位区间,阻抗值明显下降,其腐蚀速率比不锈钢试样的腐蚀速率显著下降,表明含氯条件下表面镀钯仍可明显提高不锈钢的耐蚀性能。     

海水拌和混凝土中不锈钢筋早期腐蚀电化学行为研究

目的 研究海水拌和混凝土中不锈钢筋早期腐蚀电化学行为,从而有效解决海水海砂混凝土中的钢筋腐蚀问题。方法 采用压滤法提取了海水拌和水泥浆体孔溶液,监测了孔溶液pH值和氯离子浓度随时间的变化,采用开路电位(OCP)、交流阻抗(EIS)等电化学方法,结合扫描电子显微镜SEM(EDS)、背散射(BSE)形貌观测手段研究了不锈钢筋腐蚀电化学行为,深入分析了不锈钢筋在海水拌合水泥浆体中的钝化动力学过程。结果 尽管在早期304和316L不锈钢筋电位降至负值,均低于−0.35 V,氯离子浓度达到0.7 mol/L,但并未发生活化腐蚀,均可以发生正常钝化现象,海水拌和水泥浆体中316L不锈钢极化阻抗相比对照组(非海水拌合样品)有提升,腐蚀速率更低。随着水泥水化过程的发展,腐蚀电流密度逐渐降低至较低水平,304不锈钢腐蚀电流密度约为0.014 μA/cm²,316L不锈钢电流密度低于0.006 μA/cm²,展现出较高的耐腐蚀性能。海水拌和水泥浆体的电阻率与对照组浆体有一定差异,但整体相差较小。结论 304和316L不锈钢尽管在早期可以发生正常钝化现象,电化学结果体现出较高的耐蚀性能,但其在服役期的氯离子临界浓度值及脱钝机理需要进一步研究。     

2205双相不锈钢在南海深水环境中的腐蚀行为

利用腐蚀挂片试验与循环极化测试的方法,结合光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段研究了2205双相不锈钢在南海水下170m海水中的腐蚀行为。结果表明:2205双相不锈钢在深海环境中发生了局部腐蚀;浸泡初期,不锈钢表面形成微生物保护膜,在微生物膜的保护下其耐蚀性能提高;随着浸泡时间的延长,微生物死亡、脱落,失去对金属基体的保护作用,导致不锈钢耐蚀性能下降;同时,残留的微生物膜与不锈钢基体间形成缝隙,在溶解氧与Cl~-作用下发生缝隙腐蚀,形成局部腐蚀坑。     

铝合金在海洋微生物SRB作用下的腐蚀行为

采用电子扫描电镜(SEM)观察铝合金表面附着的细菌显微形貌,利用分光光度法和微生物平板计数法研究SRB细菌的生长规律,运用电化学工作站测试6063铝合金在海洋微生物SRB作用下的开路电位、阳极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)的变化规律,采用间歇式培养细菌方式进行自然腐蚀,研究铝合金的腐蚀率和微生物腐蚀后的形貌特征。结果表明:与无菌介质条件相比,海洋微生物在SRB作用下的铝合金开路电位负移,钝化性能变差,使得铝合金腐蚀率变大,腐蚀形式以点蚀为主;铝合金表面附着的海洋微生物以球状细菌为主;在海洋微生物SRB作用下,铝合金的交流阻抗模值减小,降低了铝合金的极化电阻和表面膜的电阻,从而加速了铝合金的腐蚀进程。     

天然海水中早期微生物附着对316L不锈钢腐蚀行为的影响

海水中的微生物附着对金属材料的腐蚀有重要的影响。采用电化学阻抗测试和动电位极化曲线测试,研究了316L不锈钢浸泡于天然海水中早期微生物附着对其腐蚀行为的影响。结果表明:在天然海水中,微生物附着初期316L不锈钢的腐蚀加剧,微生物膜生长形成期316L不锈钢在天然海水和灭菌海水中腐蚀速度差别不大;微生物膜成熟稳定期,天然海水中316L不锈钢的腐蚀与无菌时相比明显受到抑制。     

Al-Zn-In-Mg阳极低温海水环境电化学性能研究

通过恒电流极化、动电位扫描、电化学阻抗、金相组织观察、扫描电镜和能谱分析等方法和腐蚀失重实验,研究了Al-Zn-In-Mg牺牲阳极在低温和常温环境的电化学性能和腐蚀过程,结果表明:Al-Zn-In-Mg阳极在低温和常温环境下都具有良好活化性能,在3和20℃天然海水中电容量分别达到2678和2571 A·h·kg-1,阳极表面溶解均匀,低温环境阳极开路电位和工作电位负移,其电化学性能达到阴极保护材料性能要求。通过极化曲线、电化学阻抗和腐蚀失重实验证明Al-Zn-In-Mg阳极在低温环境下阳极自腐蚀速率降低,自身消耗降低,从而导致了阳极低温海水中电化学性能优于常温环境。     

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...     

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.     

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。     

316不锈钢在通氢稀盐酸中的腐蚀行为

采用电化学测量技术研究了316不锈钢在通高纯氢气的稀盐酸中的腐蚀行为，极化曲线和电化学阻抗谱测定结果表明，316不锈钢在腐蚀电位下处于活化区，其表面能形成多孔的腐蚀产物膜，氢渗入不锈钢试样表面将导致腐蚀阻力减小，且试样表面层的含氢量随腐蚀的进行而增加，SO4^2-对316不锈钢在测试介质中的腐蚀有抑制作用。     

模拟硫酸型酸雨作用下酸性土壤中不锈钢腐蚀电化学行为的研究

    采用线性极化、Tafel曲线及电化学交流阻抗等方法,研究了酸性土壤中pH=1模拟硫酸型酸雨对316L不锈钢腐蚀电化学行为的影响.结果表明：淋溶蒸馏水不锈钢试样的R_p值先升高后降低,腐蚀电流先增大后减小后又缓慢增大,淋溶模拟硫酸型酸雨不锈钢试样的R_p值先升高后降低再升高,腐蚀电流先减小后缓慢增大;EIS表明:两种情况下都出现了两个容抗弧,但淋溶模拟酸雨试样的高频区表现为一不完整容抗弧.     

An experimental study of crevice corrosion behaviour of 316L stainless steel in artificial seawater

The effects of applied torque on corrosion behaviour of 316L stainless steel with crevices were investigated using the cyclic potentiodynamic polarization method. Three kinds of crevices (316L-to-polytetrafluoroethylene, 316L-to-fluoroelastomeric and 316L-to-316L) were tested in artificial seawater at 50 °C. Corroded surface morphology was also investigated using scanning electron microscopy. Results indicate similar trends in crevice corrosion susceptibility with increasing applied torque. Among the three crevices, the 316L stainless steel specimen, coupled to the 316L stainless steel crevice former, is the most susceptible to crevice corrosion.     

Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学极化曲线和电化学阻抗(EIS)测试方法研究Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在0.5,1,2以及4 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,并比较了1 mol/L HCl溶液中非晶合金和不锈钢的腐蚀行为.极化曲线测试结果表明,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在各种浓度的HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征.随着HCl溶液浓度的增大,其耐蚀性能逐渐下降.在1 mol/L HCl溶液中,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级.EIS结果显示,在开路电位下,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2非晶合金和不锈钢的Nyquist图均由单一的容抗弧构成,但非晶合金的电化学转移电阻Rt比不锈钢的大2个数量级,这一结果与极化曲线结果一致,说明非晶合金在HCl溶液中的耐蚀性能优于不锈钢.     

Use of SECM to compare corrosion resistance of DIN W. Nr. 1·4460 high N and AISI 316L austenitic stainless steels in physiological solutions

Abstract

The pitting corrosion resistance of DIN W. Nr. 1·4460 stainless steel (SS) with high amounts of nitrogen (0·87%) was evaluated to be used for medical implants. The SS pitting corrosion resistance was tested in a minimum essential medium at 37°C by electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarisation curves and in a 0·1 mol L^?1 NaCl solution at 25°C, by scanning electrochemical microscopy. This last technique measures the concentration of chemical species released by corrosion processes. The potential of an ultramicroelectrode was set to amperometrically detect the Fe²⁺ ions released at the anodic areas and also the depletion of oxygen due to the cathodic reactions in the vicinity of the cathodic areas. The AISI 316L stainless steel was also tested for comparison reasons. The results showed that the DIN W. Nr. 1·4460 with 0·87% nitrogen presents higher pitting corrosion resistance than the AISI 316L SS, being a potential candidate for biomaterial applications.     

Effect of Nitrogen and Sensitization on the Microstructure and Pitting Corrosion Behavior of AISI Type 316LN Stainless Steels

High-nitrogen stainless steels (SS) are receiving increased attention because of the advantages of their strength over the SS with nominal composition. However, they are susceptible to dichromium nitride (Cr₂N) precipitation during thermal exposure between 873 and 1323 K resulting in sensitization and subsequent intergranular corrosion. Round tensile specimens of AISI type 316LN SS, with three different nitrogen content 0.07, 0.14, and 0.22 wt.% in mill-annealed and sensitized (973 K for 24 h) condition were studied for their pitting corrosion behavior. The results of the potentiodynamic anodic polarization studies were correlated with the results obtained using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique. Critical pitting potential (E _pp) increased with increasing nitrogen content but the same was found to decrease on aging. The parameters indicating passive film stability measured by EIS revealed faster passive film dissolution as indicated by low polarization resistance, in sensitized condition and vice-versa in mill-annealed condition. The EIS results correlated well with the variation in the respective E _pp obtained from the potentiodynamic polarization diagrams.     

尺寸效应对微电极腐蚀行为的影响

采用动电位极化、交流阻抗(EIS)和电化学噪声(ECN)等电化学方法研究了304不锈钢微电极的腐蚀行为。实验结果表明：极限扩散电流密度与电极尺寸之间具有非线性关系,随着电极面积的减小,极限扩散电流密度增大,溶液阻抗减小,双电层电容增大,自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大。电化学噪声谱表明,随着电极面积减小,亚稳态点蚀噪声峰的频度降低,亚稳态点蚀的发生存在一个临界尺寸。