2024-T3铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验,模拟2024-T3铝合金在海洋大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和电化学技术分别对腐蚀117、242、362、487和598 h的2024-T3铝合金试样进行测试分析,得到腐蚀动力学、腐蚀产物和点蚀坑的形貌、腐蚀产物的成分以及表面锈层的电化学特性,研究锈层对2024-T3铝合金大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中2024-T3铝合金的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱然后再略增强的变化过程。     

热镀锌层在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为

通过无浸润式干湿交替循环加速腐蚀试验模拟热镀锌层在沿海工业大气环境中的腐蚀过程. 采用腐蚀失重和动态极化曲线,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和极化曲线分别对腐蚀24,48,96,192,336和672 h的热浸镀锌钢试样进行测试分析. 结果表明,镀锌层的腐蚀动力学变化规律符合经验公式D=Btn,腐蚀速率随时间延长先减小后增大. 腐蚀产物在96 h前均匀致密,腐蚀过程受阴极扩散过程控制,96 h后腐蚀过程受阳极过程控制. 含Cl元素的腐蚀产物NaZn4SO4Cl(OH)6·6H2O和Zn12(OH)15Cl3(SO4)3·5H2O对镀锌层的保护作用比初期产物Zn5(CO3)2(OH)6等保护作用差.     

紫铜T2和黄铜H62在热带海洋大气环境中早期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了紫铜T2和黄铜H62在西沙群岛典型热带海洋大气环境中暴露1、3、6个月后的腐蚀行为。采用扫描电镜观察腐蚀产物的表面和断面微观形貌,并用能量色散谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了腐蚀产物元素和组成。测试紫铜T2和黄铜H62电化学阻抗谱(EIS)。结果表明,紫铜T2和黄铜H62在西沙海洋大气环境中暴露早期均发生了明显的局部腐蚀,O和Cl~-是促进早期腐蚀的主要原因,高的相对湿度、温度、Cl~-含量和长日照以及砂石粉尘对铜及铜合金的腐蚀起到加速作用。紫铜T2的主要腐蚀产物为Cu_2O,黄铜H62的主要腐蚀产物为Cu_3Cl_4(OH)_2和Zn_5(OH)_8Cl_2·H_2O。     

输电塔杆用热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验模拟镀锌钢在酸雨大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学技术分别对腐蚀48,84,132,180和228 h的镀锌钢试样进行测试分析,得到腐蚀动力学规律、腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性。研究了锈层对镀锌钢在酸雨条件下大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中镀锌钢的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱的变化过程。     

高铁转向架用钢G390NH在模拟海洋和工业大气环境下的腐蚀行为及产物演化规律EI北大核心CSCD

通过周浸实验结合腐蚀动力学、常规电化学、微观形貌及腐蚀产物成分分析等方法,研究了在模拟加速海洋和工业大气环境下高铁转向架用钢G390NH的腐蚀行为和产物层的演化规律。结果表明,与SO^(2-)_(3)相比,Cl^(-)具有更强的穿透能力,生成的锈层以非稳态的Fe_(3)O_(4)和γ-FeOOH为主,该锈层并不能提供非常有效的防护,造成钢的腐蚀速率始终大于6 g/(m^(2)·h)。在酸性SO^(2-)_(3)环境中,内锈层中富集了耐蚀的Cu,促进了α-FeOOH的生成,增加了锈层在酸性SO^(2-)_(3)环境中的抗腐蚀能力。     

工业纯Sn和Sn-3Ag-0.5Cu合金在沈阳大气环境下自然暴露的初期腐蚀行为

通过沈阳大气环境下的自然暴露实验研究工业纯Sn和Sn-3Ag-0.5Cu合金的早期大气腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了表面腐蚀产物的形貌与成分。结果表明:工业纯Sn与Sn-3Ag-0.5Cu合金在沈阳工业大气环境下自然暴露后都很快发生了表面腐蚀并失泽,早期腐蚀产物疏松、龟裂并易于剥落。XPS深度分析表明:自然条件下暴露18 d后,表面腐蚀产物层厚度约为400 nm。工业大气中的悬浮物颗粒对腐蚀的形核和扩展起重要作用,Sn-3Ag-0.5Cu合金中的第二相Ag3Sn和Cu6Sn5作为阴极存在,但对大气腐蚀的加速影响不大。     

WC-Co合金在不同介质中的电化学腐蚀行为与腐蚀机理研究

研究了WC-10%Co合金在Na OH(p H=13)、Na2SO4(p H=7)以及H2SO4(p H=1)等3种介质中的电化学腐蚀行为。采用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线2种方法研究合金的耐腐蚀性能,通过传质电阻和自腐蚀电流密度2个动力学参数对合金的耐腐蚀性能进行对比。通过合金腐蚀表面扫描电镜形貌观察和表面腐蚀产物的X射线光电子能谱元素价态分析,结合EIS对应的等效电路图对腐蚀机理进行研究。结果表明,Na OH介质对合金的腐蚀性最弱;H2SO4介质的腐蚀性最强,合金表层的Co全部产生了活化溶解;在3种介质中合金腐蚀的等效电路和腐蚀机理各不相同,在H2SO4介质中,合金的动电位极化曲线中出现了伪钝化现象,腐蚀机理的复杂程度排序如下:Na2SO4H2SO4Na OH。     

Cu-Zn-Ni-Sn仿金合金在人工海水和人工汗液中的腐蚀行为EI北大核心CSCD

采用色差测试、电化学测试、静态腐蚀测试、扫描电镜分析、电化学阻抗测试和X射线光电子能谱分析等方法,研究仿金Cu-Zn-Ni-Sn合金在人工海水和人工汗液中的腐蚀行为。合金在人工海水腐蚀初期的腐蚀产物层主要为较为致密的Cu2O和具有良好耐腐蚀性能的Zn O、Zn5(CO3)2(OH)6和Zn5(OH)8Cl2·H2O等氧化产物,该氧化膜两侧界面的传质过程是腐蚀反应发生的决速步骤。在人工汗液中腐蚀初期的主要腐蚀产物主要为疏松的Cu O和不稳定的Sn O,使其腐蚀产物膜疏松、易剥落。在人工汗液的腐蚀过程中,早期形成的腐蚀产物层会开裂,而裂纹末端界面的固相扩散决定了腐蚀反应的速率。     

二氧化碳驱注采井常用油套管钢的腐蚀行为

采用高温高压反应釜研究了N80、P110、3Cr、5Cr等4种油套管钢材在现场采出液中的抗CO_2腐蚀性能,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段,观察分析了腐蚀产物膜形貌和成分。结果表明:随着温度的上升,4种钢材腐蚀速率均呈现出先增大后减小的趋势,最大值出现在中温区,N80、P110、5Cr钢在90℃时腐蚀速率达到最大,3Cr钢在80℃时腐蚀速率最大;4种钢材腐蚀类型主要为均匀腐蚀,未发现局部腐蚀,腐蚀产物主要为FeCO_3,含Cr钢腐蚀产物出现多层结构,主要成分除了FeCO_3,还有非晶态的腐蚀产物Cr(OH)_3;N80、P110钢的腐蚀产物细小、致密、均匀覆盖在基体表面,腐蚀速率较低;3Cr、5Cr钢的腐蚀产物覆盖不均匀、与基体结合力弱、附着性不强,易脱落,造成整体腐蚀速率较高。     

新型高铬合金和NiCrFe-Cr3C2电弧喷涂涂层抗高温腐蚀性能的研究

基于动力用煤在燃烧过程中产生的硫氧化物对电厂锅炉“四管”所造成腐蚀的严峻现状，对新型高铬合金和NiCrFe—Cr3C22种电弧喷涂涂层在700℃下的高温腐蚀动力学规律进行了研究。并采用配有能谱分析仪的扫描电镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析。试验结果表明：新型高铬合金涂层具有更低的氧化速度，表现出较优异的抗高温腐蚀性能，其表面生成了连续的Cr2O3保护膜。     

碳钢在红沿河海洋工业大气环境中的初期腐蚀行为

利用腐蚀失重、SEM、XRD、红外光谱、电化学方法对碳钢在红沿河海洋工业大气环境中的初期腐蚀行为进行研究。结果表明,碳钢在该环境中的初期腐蚀动力学符合线性规律,腐蚀速率呈现波动变化。腐蚀产物的成分在早期阶段主要为γ-FeOOH和α-FeOOH,随后出现了一定含量的Fe₃O₄,γ-FeOOH的含量随着时间呈现减小趋势,而α-FeOOH的变化相反。碳钢腐蚀10 d后的表面主要为点蚀和不规则局部腐蚀形貌,点蚀区的形貌因具体微环境的差异而不同。腐蚀60 d后的材料表面基本覆盖了腐蚀产物,但是锈层厚度不均匀,而且表面有很多巢结构,这种结构不仅容易聚集污染物而且有利于传质过程的进行,减弱了锈层的保护作用。结合电化学测试结果,进一步讨论了腐蚀产物层的保护作用。     

纯锌在我国热带海洋大气环境耐蚀寿命预测模型

采用周浸加速腐蚀试验模拟纯锌在热带海洋大气环境的腐蚀行为,通过对比腐蚀形貌、腐蚀产物、腐蚀动力学等定性和定量地评价周浸试验与户外大气暴露腐蚀试验的相关性。结果表明:周浸腐蚀试验后,纯锌的腐蚀形貌、腐蚀产物组成及腐蚀动力学均与实际海洋大气环境暴露结果具有较好的相关性;通过灰色关联分析法分析发现采用2%Na Cl溶液模拟万宁大气、5%Na Cl溶液模拟西沙大气兼具模拟性和加速性;采用周浸加速腐蚀试验方法建立纯锌在万宁、西沙两种海洋大气环境下服役的耐蚀寿命预测模型,分别为Twn=95.23t 1.01、Txs=841.60t 0.16。     

乏燃料贮存环境中Al-B4C复合材料的腐蚀行为研究

通过实验室环境模拟沸水堆(BWR)和压水堆(PWR)乏燃料的贮存环境对不同表面处理试样开展全浸腐蚀实验。采用SEM和EDS观测腐蚀微观形貌和分析腐蚀产物,采用XRD测试腐蚀试样的物相,并通过测试试样干重得到腐蚀动力学曲线。结果表明,材料中的Al和微量元素Mg,Fe是引起腐蚀的主要因素;抛光处理试样在PWR贮存液中时,因Fe的影响出现4种微观腐蚀形貌,耐蚀性较差,而在BWR贮存液中时生成Al(OH)₃保护膜,耐蚀性较好;阳极氧化处理试样在PWR和BWR贮存液中均腐蚀增重,腐蚀产物能封闭氧化膜孔洞,抗腐蚀性能最好。     

347不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀行为研究

通过2000 h浸泡实验,研究了347不锈钢在565 ℃下硝酸熔盐 (60%NaNO₃+40%KNO₃) 中的静态腐蚀行为。采用增重法测量347不锈钢在不同时段的重量变化,得到材料的腐蚀动力学曲线,利用XRD、SEM/EDS对347不锈钢表面及横截面腐蚀产物形貌、成分和结构进行分析,并讨论相关腐蚀机理。结果表明,347不锈钢在565 ℃下硝酸熔盐中的腐蚀表现为增重,前300 h腐蚀速率很快,300 h后腐蚀速率逐渐减缓。随着腐蚀时间延长,其表面氧化层中的尖晶石形状逐渐由针状和片状转变为块状,2000 h时基本全部趋于块状。腐蚀达到2000 h时,347不锈钢的外层腐蚀产物厚度均匀且较疏松,并且出现一定程度的开裂,由Fe₂O₃和NaFeO₂组成;内层腐蚀产物厚度不均匀且较致密,主要为 (Fe,Cr)₃O₄。     

建筑装饰用Cu-Ni合金的腐蚀行为研究

通过浸泡静态腐蚀和电化学试验方法,研究了不同浸泡时间下建筑装饰用Cu-Ni合金的腐蚀行为。结果表明,随着浸泡时间的延长,铜合金的腐蚀速率逐渐降低;铜合金的表面腐蚀膜层的颜色逐渐从紫红色、棕色、黄绿色转变为墨绿色;腐蚀初期的产物主要为Cu_2O,随着腐蚀时间延长过渡为Cu_2O和CuO;继续延长腐蚀时间,腐蚀产物膜层不断增厚,外层腐蚀产物膜中的Cu_2O与溶液中的Cl-发生反应生成Cu_2(OH)_3Cl;致密均匀的腐蚀产物膜层在一定程度上抑制了腐蚀反应的进行,使得腐蚀速率逐渐降低。     

7475高强铝合金在海洋和乡村大气环境中的腐蚀行为研究

目的研究海洋和乡村大气环境对7475高强铝合金腐蚀行为的影响,为7475高强铝合金环境适应性设计提供支撑。方法在万宁和北京大气环境试验站开展了7475高强铝合金为期36个月的户外暴露试验,通过腐蚀失重分析方法研究了7475高强铝合金在我国2种典型大气环境中的腐蚀动力学规律;借助环境扫描电镜(ESEM)、金相显微镜和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术研究了7475高强铝合金的微观腐蚀形貌和锈层成分。结果2种大气环境中,铝合金腐蚀都呈现出初始阶段腐蚀迅速发展,之后腐蚀速率减慢,最后进入腐蚀扩展相对平稳时期的变化规律。在海洋大气环境中户外暴露36个月后,7475高强铝合金呈现明显的点腐蚀特征,腐蚀产物组成为Al(OH)_3、Al_2O_3和Al_2Cl_3。7475高强铝合金在乡村大气环境中表面腐蚀非常轻微,个别表面出现非常小且浅的腐蚀点。结论在乡村大气环境和海洋大气环境中,7475高强铝合金腐蚀动力学遵循幂函数规律。相比较乡村大气环境,7475高强铝合金在海洋大气环境中表现出非常强的腐蚀敏感性。     

含硫原油对X65钢管道顶部腐蚀实验研究

利用高温腐蚀试验箱,模拟输油管道的腐蚀环境,研究X65钢管道在含硫原油中的腐蚀行为。利用扫描电子显微镜 (SEM)、能谱分析 (EDS) 和X射线衍射 (XRD) 等分析技术,对比分析不同腐蚀时间、温度下样品腐蚀产物的组织形态与成分,研究腐蚀时间及原油温度对X65钢管的腐蚀影响规律。结果表明,随着腐蚀时间的延长,试样腐蚀速率先增大后减小,最后趋于某一定值;温度对试样腐蚀速率影响较明显,由于重力作用腐蚀产物呈下坠状附着在试样表面,腐蚀形态为全面腐蚀。在低温时腐蚀产物主要成分为铁的氧化物,在温度较高时腐蚀产物中出现Fe₂S等具有保护性的腐蚀产物。     

新型奥氏体不锈钢高温NaCl腐蚀行为研究

通过实验室模拟垃圾焚烧炉中水冷壁环境,研究了新型奥氏体不锈钢254SMo、904L和317L在750、850和950℃下NaCl盐中的热腐蚀行为,获得了腐蚀动力学曲线;利用SEM/EDS和XRD对3种材料腐蚀产物的形貌和组成进行了观察和分析,探讨了热腐蚀机理.结果 表明:3种不锈钢在热腐蚀过程中都表现为失重,并且随着温...     

碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为

通过现场暴晒实验研究碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为和机理。Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中经过1 a暴露后,Q235钢的腐蚀速率大于Q450钢。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了两种碳钢表面的腐蚀产物,两者的腐蚀产物主要为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4。Q235钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较高,其腐蚀产物疏松,耐蚀性较差。而Q450钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较低,其腐蚀产物相对致密,耐蚀性较好。去除腐蚀产物后,通过体视学显微镜观察发现,Q235钢的表面产生大量密集腐蚀坑,且腐蚀坑深度和体积都大于Q450钢表面腐蚀坑。     

Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜观察腐蚀后的表面形貌,用失重法测试腐蚀速率,用X射线衍射(XRD)分析了腐蚀层和溶液中腐蚀颗粒的组成。结果表明,Mg-Li-Al-Ce合金的腐蚀速率随溶液Cl-浓度增大而增大,由失重法所得到的腐蚀速率远大于由腐蚀电流密度(Jcorr)计算所得的腐蚀速率。扫描电镜(SEM)观察表明,合金表面随溶液Cl-浓度增加而破坏严重。腐蚀产物层没有保护作用,在腐蚀产物下有明显的蚀坑和裂纹。XRD表明腐蚀产物层和溶液中腐蚀颗粒由Mg(OH)2、Li0.92Mg4.08和Li3Mg7组成。