Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性研究

采用腐蚀溶液浸泡、阳极极化曲线和中性盐雾试验3种方法较系统地研究了Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性.其结果表明：镀层在HCl、H2SO4、H3PO4溶液中的腐蚀速率都比较低，而镀层在FeCl3溶液中的腐蚀速率远大于前三者；镀层在H2SO4和H3PO4中的钝化区较宽，有过钝化区、二次钝化区和二次过钝化区出现，而在HCl和FeCl3中的钝化区较窄，且只有过钝化区；3种腐蚀试验方法均表明脉冲频率和占空比对试样的腐蚀速率都有不同程度的影响；不同脉冲参数条件下的400℃热处理镀层的腐蚀速率都比镀态镀层的腐蚀速率小得多.      

Zn-Al合金热镀层在干湿交替条件的腐蚀

在干湿交替和逐渐增加氯离子浓度的条件下,对4种热浸镀Zn基合金层进行了电化学测试评价.电极电位和腐蚀速率的试验结果表明4种热镀层防护性能的顺序为ZnAlMg镀层,ZnAlSi镀层,ZnAl镀层,Zn镀层.电极电位的测试可以较好的观察和评价镀层的完整性,镀Zn层、镀ZnAl层、镀ZnAlSi、镀ZnAlMg层分别在第9、13、21周期出现红锈,而ZnAlMg镀层48周期仍未出现红锈.随着氯离子浓度和试验周期的增加,各种涂层的腐蚀速率呈周期性变化,其中ZnAlMg镀层的腐蚀速率最小.交流阻抗谱较线性极化测试结果的主要区别在于得到腐蚀速率相对较少,变化趋势基本一致.     

Ni-Cu-P镀层和316L不锈钢在热盐酸溶液中的耐蚀性及机制

采用质量损失法研究了温度和浓度对化学镀Ni-Cu-P镀层和316L不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀行为.结果表明,在高温盐酸溶液中,Ni-Cu-P镀层的耐蚀性优于316L不锈钢,盐酸浓度对316L不锈钢腐蚀速率的影响大于Ni-Cu-P镀层,盐酸浓度由5％升高到20％,316L不锈钢和Ni-Cu-P镀层的腐蚀速率分别增大了2.7倍和0.6倍;在盐酸溶液中,Ni-Cu-P镀层发生均匀腐蚀,316L不锈钢发生选择性腐蚀,且温度和浓度越高,选择性腐蚀越严重.     

Ni-Zn-P合金镀层在人工模拟海水中腐蚀行为的研究

目的 提高金属材料在海洋环境中的耐腐蚀性和使用寿命.方法 采用碱式化学镀方法 在Q235碳钢表面施镀Ni-P镀层和Ni-Zn-P合金镀层,镀液配方NiSO4·6H2 O 20~25 g/L,C6 H5 O7 Na3·2H2 O 50~70 g/L,NH4Cl 25~30 g/L,NaH2PO2·H2O 15~25 g/L.制备Ni-Zn-P合金镀层时,在以上配方中加入0.4~0.8 g/L ZnSO4·7H2 O.采用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察镀层在人工模拟海水中腐蚀前后的组织形貌,用能谱分析仪(EDS)分析镀层腐蚀前后表面成分.结果 Ni-P镀层和Ni-Zn-P合金镀层中的P质量分数分别为11.26%和9.97%.从P含量和镀层组织形貌,可以确定得到的两种镀层是连续致密的非晶镀层.Ni-Zn-P合金镀层比Ni-P镀层的胞状组织更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密.在人工模拟海水中腐蚀144 h后,Ni-P镀层出现明显的点蚀坑,Ni-Zn-P合金镀层仍然连续完整.Ni-Zn-P合金镀层腐蚀后,Zn含量明显下降,并出现少量的Fe和O,表明合金镀层腐蚀过程是Zn优先被腐蚀,然后镀层逐渐被腐蚀破坏,最后基体发生腐蚀.Ni-Zn-P合金镀层的腐蚀速率明显低于Ni-P镀层的.结论 Ni-Zn-P合金镀层的胞状组织比Ni-P镀层的更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密,Ni-Zn-P合金镀层腐蚀速率明显低于Ni-P镀层.     

化学镀Ni-P合金镀层在海水中的耐蚀性

在Cu-Ni合金表面化学镀Ni-P合金,研究了镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学性能,通过失重法测试了Ni-P合金镀层、Cu-Ni合金在静态和动态海水中的腐蚀速率,利用表面分析技术研究了Ni-P合金镀层的组织结构与成份XRD分析结果表明Ni-P镀层是典型的非晶态合金,随着镀层P含量的增加,衍射峰越来越宽化,其非晶化的程度增高.动电位极化试验表明Ni-P镀层的耐蚀性主要受镀层中的P含量的影响,随P含量的增加,镀层的自腐蚀电位正移,腐蚀电流减小;失重试验表明Ni-P合金镀层在静态海水和流动海水中的腐蚀速率大大低于Cu-N合金     

稀土-Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性研究

采用腐蚀溶液浸泡、绘制阳极极化曲线和中性盐雾试验三种方法研究了稀土(RE)-Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的耐蚀性.结果表明:无论是在镀态条件下还是在400℃热处理条件下,脉冲RE-Ni-W-P-SiC镀层在各腐蚀溶液中的耐蚀性均优于相应的直流镀层,更优于不锈钢(1Cr18Ni9Ti);镀层在HCl、H2SO4、H3PO4溶液中的腐蚀速率都比较低,而镀层在FeCl3溶液中的腐蚀速率远大于前三者;脉冲频率f=33Hz,占空比r=0.6时获得的镀层具有较好的耐腐蚀性.表面形貌分析表明稀土-Ni-W-P-SiC脉冲镀层比其直流镀层平整细腻;相结构分析表明脉冲镀层经400℃热处理后非晶态减少并产生Ni3P新相.     

Ni-Fe-P镀层与25-6Mo不锈钢高温高压抗CO2腐蚀性能比较及抗蚀机理研究

模拟庆深汽田井下的腐蚀环境,通过静态高温高压釜进行了Ni-Fe-P镀层与25-6Mo不锈钢高温高压CO2腐蚀实验,采用SEM、EDS和XRD测试手段,对Ni-Fe-P镀层及25-6Mo不锈钢进行分析.结果显示,在25 MPa、60～120℃温度下,Ni-Fe-P镀层较25-6MO不锈钢有更好的耐蚀能力,在25 MPa、150℃时,Ni-Fe-P镀层有较25-6Mo不锈钢高的腐蚀速率;从SEM可知,在此腐蚀条件下25-6Mo不锈钢的腐蚀产物膜表面腐蚀较浅且分布均匀,属均匀腐蚀,而Ni-Fe-P镀层腐蚀后表面出现局部腐蚀,并分析了Ni-Fe-P镀层高抗CO2腐蚀机理.     

桥梁缆索钢丝热浸镀Zn-Al-Mg镀层的组织与耐蚀性能研究

目的 研究Mg元素含量对桥梁缆索钢丝微观组织及耐蚀性能的影响,在保证桥梁缆索强度要求的同时,进一步增强其耐蚀性能.方法 在450℃左右,在桥梁缆索钢丝表面热镀Zn-Al-xMg(x=0.5,1.0,1.5)镀层.使用扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)研究镀层的组织结构特征.通过中性盐雾试验,表征钢丝Zn-5Al-xMg(x=0.5,1.0,1.5)镀层的腐蚀速率.用X射线衍射仪(XRD)探究镀层与腐蚀产物的具体成分.利用电化学工作站测试Mg元素含量变化时Zn-Al-Mg镀层的腐蚀行为变化规律.结果 Zn-5Al-xMg镀层组织主要由Zn-Al-MgZn2三元共晶相、富Zn相与少量富Al相组成.Mg元素的加入使得镀层的自腐蚀电流密度降低,促进了覆盖性优异且难溶的Zn5(OH)8Cl2·H2O的生成,阻止了镀层表面腐蚀后产生无保护性的ZnO,防止基体发生腐蚀.分析阻抗与中性盐雾试验结果可以发现,随着Mg元素含量的增加,Zn-5Al-Mg镀层的电化学交流阻抗值不断增大,腐蚀速率不断降低.结论 当Mg元素含量为1.5％(质量分数)时,Zn-5Al-xMg镀层的耐蚀性能最佳,Zn-5Al-1.5Mg镀层的耐蚀性能约为Zn-5Al镀层的2.4倍.     

高频脉冲电镀镍钴合金耐蚀性的研究

用电化学的方法研究了高频脉冲电镀Ni-Co复合镀层在NaCl溶液中的耐蚀性,结果表明:随着频率的增加,沉积速率提高,沉积层表面更加致密、均匀,在3.5%NaCl溶液中Ni-Co镀层的腐蚀失重明显减小,腐蚀失重速率变慢;高频和直流电铸Ni-Co复合镀层的阳极极化曲线形状相似,随频率增加,自腐蚀电位正移,自腐蚀电流降低.可见,高频率对沉积层的细化有重要影响,并使镀层的耐蚀性提高.     

电化学方法研究不同镀层在模拟服役环境中不同阶段的腐蚀行为

采用中性盐雾加速实验法结合电化学测量方法模拟研究了Zn镀层和55%Al-Zn合金镀层在不同服役阶段的腐蚀行为,同时采用XRD分析了镀层的腐蚀产物组成和结构。结果表明:两种镀层在盐雾实验过程中的腐蚀速率有着不同的变化趋势,与Zn镀层相比,55%Al-Zn合金镀层具有更好的耐蚀性能。这与镀层本身的组成结构有关,同时也与镀层表面不同阶段腐蚀产物的组成和结构不同有关。     

0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛台金接触腐蚀与防护研究

通过测定0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金（LY12）和钛合金（TC4）组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了0Cr13Ni8Mo2Al钢在使用中与铝合金和钛合金接触时发生电偶腐蚀的敏感性。研究结果表明:0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金接触时会产生严重的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;与钛合金接触时产生的电偶腐蚀很轻微,可以不进行防护。0Cr13Ni8Mo2Al钢表面进行镀镉钛防护后,与铝合金接触时的电偶电流密度大为减小,相差近10倍;采用环氧锌黄底漆、XM-33-4双组分密封胶防护可以有效地防止0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛合金接触产生的电偶腐蚀。     

高流速海水中金属材料的腐蚀行为

<正> 一、前言 金属材料在自然海水中的腐蚀数据通常是在自然海流(0.1～1米/秒)条件下获得的,但滨海的电站、石油、化工系统中的高流速管道、泵、热交换器、阀门以及高速舰船中的管道以至船体等,都处在较高流速(5～30米/秒)海水的环境中。因此,各国相继开展了高流速海水中金     

Galvanic Series of Metals and Effect of Alloy Compositions on Corrosion Resistance in Sanya SeawaterEI北大核心CSCD

With the development of ocean engineering, various metallic materials have been applied to the marine environment. It is an urgent requirement to study the galvanic series and alloy composition optimization of metallic materials in the tropical marine environment. In this work, open circuit potentials (OCP) and galvanic series of 36 kinds of metallic materials in Sanya seawater were studied. By considering the response of OCP to tidal changes, the anti-corrosion effects of alloying elements were also ana lyzed. The results show that the OCP of metallic materials in Sanya seawater has a large range. The galvanic series order of metallic materials from high to low in Sanya seawater is: nickel alloy, duplex stainless steel, austenitic stainless steel and pure copper, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, copper alloy, low alloy steel, carbon steel, cast iron, aluminum alloy and aluminum anode. Low-carbon high-alloy content carbon steel and high Cr, Ni contents stainless steel have higher OCP. The potential fluctuations of carbon steel with tidal changes involves two phases: (1) under the dynamics control, the OCP of carbon steel is more negative at high tide; (2) under the diffusion control, the OCP is more positive at high tide. The potential fluctuations of metallic materials reflect the effect of the corrosion product film on the change of ionization balance, and metals with less potential fluctuations have better inhibition on ion diffusion. In Sanya seawater, the carbon steel, which has more alloying content and less carbon content, has less potential fluctuations with the tidal changes and has good oxygen diffusion resistance. The potential fluctuations of austenitic stainless steel with tidal changes are less than that of ferritic stainless steel and martensitic stainless steel. After 2700 h immersion, austenitic stainless steel and martensitic stainless steel, which have a higher content of Mo, have more stable OCP. In other words, the corrosion film gets a better corrosion resistance. The OCP of aluminum anode in Sanya seawater environment increases when the oxygen content is brought up. The OCP of Zn-containing or Ga-containing aluminum anode remains relatively stable. Al bronze and T2 copper have less potential fluctuations with tidal changes, and perform good corrosion resistance in Sanya seawater.     

铝-钢爆炸复合板腐蚀性能

采用爆炸焊接方法获得了三种不同的铝-钢爆炸复合板,通过测试其在人造海水中的腐蚀速率,对其腐蚀性能及特征进行了讨论。结果表明:铝-钢爆炸复合板在人造海水中主要发生电偶腐蚀,钢基板腐蚀较轻,铝复板加速腐蚀并且表面形成许多点蚀坑。以不锈钢为基板的铝-钢复合板的腐蚀速率最大。随着时间的延长,三种复合板的腐蚀速率逐渐变小并趋于稳定。     

几种不同材料在含硫介质中的腐蚀性

用失重法和恒电位极化法研究了45#碳钢、1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层在含S介质中的腐蚀性.结果表明,低温条件下,S2-浓度变化对4种材料阴极极化和阳极极化影响较小,1Cr18Ni9Ti和304不锈钢的极化曲线相似,为典型的阴、阳极控制的电化学腐蚀过程,自腐蚀电位和自腐蚀电流相近;Ni-P合金镀层出现了钝化区;45#碳钢出现了阳极控制的扩散过程.温度升高,腐蚀速率增大,1Cr18Ni9Ti和304不锈钢的极化率变大,Ni-P合金镀层的钝化性能减弱, 1Cr18Ni9Ti、304不锈钢和Ni-P合金镀层均是含S介质中的耐蚀材料.     

模拟大气环境中加速镁合金电偶腐蚀的研究

研究了压铸镁合金AZ91D分别与黄铜、铝合金、316L不锈钢和A3钢组成的电偶在模拟的大气环境即盐雾和湿热的加速腐蚀试验中的电偶腐蚀行为及规律.结果表明:在此气相环境中，镁合金腐蚀倾向显著;多种因素可以加速镁合金的电偶腐蚀；盐雾实验中，盐的浓度、大阴极小阳极的面积比以及阴极材料相对于镁阳极的尺寸是加速镁合金电偶腐蚀的重要因素.      

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

在北京大气环境下，研究AM60镁合金和不同金属材料（碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金）偶接的电偶腐蚀行为规律。研究表明，镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀，通过1a的北京大气环境下的暴露试验后，AM60镁合金的电偶腐蚀效应由强到弱的顺序为：碳钢、黄铜、不锈钢和铝合金，其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其它地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应的对比，表明环境因素影响着镁合金的电偶腐蚀效应。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。经1a曝晒的AM60镁合金形成了具有保护性的腐蚀产物层阻碍了腐蚀发展。北京地区高自然降尘量导致金属表面湿润时间加大，从而加速了AM60镁合金的电偶腐蚀。采用XRD方法分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

海洋工程用铝合金的腐蚀与防护研究进展

海洋工程用铝合金部件在服役环境下引发的点蚀、晶间腐蚀等已成为困扰机器装备使用寿命和稳定性的关键问题。目前,阴极保护、缓蚀剂、阳极氧化和保护涂层是针对海洋环境中铝合金腐蚀的常用防护措施。阐述了海洋工程装备常用的铝合金类型和使用场所,发现5系和6系铝合金是船舶制造和海洋平台搭建的首选材料,其中,具备优异力学性能、耐腐蚀性能的5系铝合金一般用来制作甲板、储存装置等大型主要承力构件。重点综述了铝合金在海洋大气区、浪花飞溅区、海水全浸区的腐蚀行为和腐蚀机制,经对比发现,与钢不同,铝合金在海水全浸区的腐蚀最严重,而在环境最恶劣的浪花飞溅区腐蚀损伤相对较轻;点蚀、晶间腐蚀是2种典型的铝合金腐蚀类型,同时应力腐蚀、微生物腐蚀也制约着铝合金在海洋工程领域的应用。最后分析了当前在海洋环境中对铝合金腐蚀防护采取的几种措施,指出工程实际中采用的防护方式为2种及2种以上措施的联合使用,并提出铝合金未来在失效行为分析、性能优化和涂层材料选择等方面的发展趋势,以期为研发在极端海洋环境下服役的铝合金及其防护材料提供参考。     

工业材料的微生物腐蚀

综述了碳钢,不锈钢,铝合金,铜合金,镍合金,钛合金,混凝土及其它非金属材料微生物腐蚀研究中的一些新进展。     

304不锈钢在人工海水环境中的腐蚀磨损行为研究

目的阐述304不锈钢在人工海水环境中的腐蚀磨损行为及其力-电化学耦合作用下的损伤机理,为海水服役环境中海洋装备的开发和利用提供理论支持。方法利用腐蚀磨损试验仪研究了304不锈钢在人工海水环境中的摩擦学性能和电化学性能及其交互作用下的腐蚀磨损行为,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光共聚焦显微镜等仪器对磨痕表面进行表征与分析。结果在载荷作用下,304不锈钢的腐蚀电位从静态腐蚀的-0.310V变为-0.368V,腐蚀电流密度也增加了约1个数量级。阳极恒电位下,304不锈钢和Al_2O_3陶瓷球摩擦副的摩擦系数比阴极保护下的小。载荷为5N时,304不锈钢的腐蚀磨损率为0.195mm~3/d,其中,腐蚀加速磨损速率占68.7%;载荷为15N时,总磨损速率明显增加,其中,纯磨损率所占比例最大,为60.1%,此时腐蚀加速磨损速率占比为39.1%。结论 304不锈钢的腐蚀磨损行为是"机械去钝化-化学再钝化"的动态过程。腐蚀和磨损过程存在明显的交互作用。在磨损过程中,304不锈钢表面发生马氏体相变,通过电偶腐蚀进一步加强腐蚀作用;同时,腐蚀过程的反应产物使304不锈钢的耐磨性能下降。随着载荷的增加,对总腐蚀磨损速率贡献最大的由腐蚀加速磨损速率逐渐变为纯磨损率,载荷对304不锈钢的机械磨损影响更大。