不锈钢快速化学发黑工艺

开发了一种不锈钢快速化学氧化法着黑色工艺,本文着重讨论了该配方各组份的作用及其对着黑色膜质量的影响.结果表明：该工艺具有着色时间短、环境污染小、黑膜附着力强、光泽性好等特点;同时该膜提高了不锈钢的耐磨性和耐蚀性.       

不锈钢着色的"绿色"工艺研究

通过实验研究，提出一种新型的不锈钢着色工艺——载波钝化着色。运用色差计、电化学阻抗谱和其它电化学测量方法对载波钝化着色中的影响因素、着色膜色彩的控制和着色样品的耐蚀性作了研究，并与化学着色样品作了比较。结果表明，载波钝化着色工艺是一种可以替代化学着色法(如INC0法)的新型“绿色”工艺，该工艺可避免“INCO法”中Cr^6 对环境的污染。在膜层色彩的控制方面较化学着色有着更准确的控制方法，同时具有较好的耐蚀性，是一种有广阔应用前景的表面处理工艺。     

AZ31镁合金方波脉冲阳极氧化新工艺研究

采用正交设计,利用盐雾试验评价方法,研究了一种新型镁合金无铬、无氟、无磷脉冲阳极氧化工艺配方.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射法(XRD)、动电位极化曲线测量方法,评价了优化工艺配方条件下脉冲阳极氧化膜的微观组织结构及其耐蚀性能.结果表明,经优化配方阳极氧化处理可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能.     

新型不锈钢低温发黑工艺

采用电化学方法对304不锈钢表面着黑色工艺作了研究。在低温溶液中对不锈钢进行阳极处理,使其表面获得了黑色膜层,并对着色工艺中的主要影响因素作了试验研究。结果表明,通过条件优化可以在不锈钢表面获得均匀致密的结合良好的黑色膜层,溶液中成膜物质的浓度对膜层的附着力、耐磨性有较大的影响。文中对该方法的着色机理作了分析研究。     

不锈钢环保型彩色工艺及其耐腐蚀性能

通过对传统着色工艺的改进,摸索出了一种以硫酸亚铁铵为主盐的低温、无铬、环保的配方,添加适量的添加剂,利用微机控制着色时间,得到了蓝色、黄色、紫红色、绿色和褐色五种色彩。采用扫描探针和X射线光电子能谱等表面分析手段,研究了着色膜的表面形貌和元素组成,并采用动电位扫描的电化学方法考察了着色膜的耐腐蚀性能。结果表明,着色膜主要由铁、氧等元素组成,着色膜色泽鲜艳、光亮。着色后的不锈钢耐蚀性优于未着色的试样,随着色膜厚度的增加耐蚀性增强,此工艺操作温度低(50~60℃),具有较高的应用推广价值。     

316L不锈钢电化学着黑色研究

目的 调整316L不锈钢表面组成结构,改善表面性能,获得表面着黑色最佳电化学工艺条件。方法 通过电化学方法在除油抛光活化的316L不锈钢表面发生阳极氧化,研究了活化液浓度、阴阳极极板面积比、电解液的硼酸用量、电化学氧化电流密度、终止电压、阳极氧化时间、氧化温度对着色膜颜色效果、结合力、重现性的影响;研究了着黑色不锈钢与未着色不锈钢在酸碱盐水溶液体系中的表面腐蚀性能;探讨了着色条件对着色膜性能的影响及着色机理。结果 磷酸活化液浓度对着色效果影响显著,浓度越高活化的不锈钢板着黑色越纯正,但膜层结合性变差;着色液组成决定着着色膜颜色变化的范围。着色时间是影响着色膜颜色的主要因素,随着色时间的延长,膜层颜色呈现青、黄、红、黑变化。温度是影响着色膜层与不锈钢基材结合紧密程度的主要因素,25 ℃下形成的膜层与基体的结合最为紧密;电极阴阳极面积比是影响着色膜均匀程度的主要因素,阴阳极面积比为1∶1时,着色膜的一致性最好。结论 获得了316L不锈钢着纯正黑色膜层的最佳条件,磷酸活化液浓度为1.5 mol/L,电解着色液组成为30 g/L K2Cr2O7+20 g/L MnSO4.4H2O +40 g/L (NH4)2SO4 +10 g/L H3BO3,阴阳极板对应面积比为1∶1,着色温度为25 ℃,着色电压为2~4 V,阳极电流密度(DA)为0.20 A/dm²,阳极氧化时间为720 s。着黑色不锈钢膜层腐蚀性研究表明在含氯离子的中性水溶液环境中耐腐蚀性明显提高。     

碱性介质中304不锈钢交流调制电位着色工艺研究

为了改善不锈钢着色过程中高温和重离子的环保和耗能问题,室温下,在无Cr的NaOH溶液中304不锈钢交流调制电位法着色处理工艺,该工艺具有经济环保的特点.获得了稳定的金黄色、黄紫色、紫色、蓝紫色和蓝色膜,着色膜具有良好的耐蚀性,耐磨性、机械加工性和抗污性.探讨了工艺参数对着色膜耐蚀性和稳定性的影响.结果表明:着色电压幅值为7.0～8.0V、着色时间为4～7min时,着色膜稳定性和耐蚀性能最好.     

316不锈钢电化学着色工艺研究

    采用两步法对316不锈钢进行着色处理：先在表面冲击预镀一层镍,然后用钼酸铵进行电化学着色.研究了钼酸铵浓度、电流密度、时间和pH值对着色膜性能的影响,获得最佳工艺条件,所得黑色膜耐磨性好,光亮.采用SEM和电化学性能测试对膜的形貌,成分和耐腐蚀性能进行表征.结果表明,经着色处理后,耐蚀性能明显提高,着色膜呈块状分布,主要成分为MoO₂.     

电化学氧化法再生不锈钢着色老化液的研究

通过循环伏安法测定了Pb及Pb-PbO2电极在1.0mol/L H2SO4介质中,Cr2(SO4)3发生电化学氧化的相关参数,选择Pb-PbO2电极为阳极,采用双室隔膜电解槽进行电化学氧化再生不锈钢着色老化液,确定了操作工艺条件如下:阴极支持液为5%的H2SO4溶液,阳极电流密度为5A/dm2。恒电流电解7.5h,三价铬转化率为25.97%,电流效率为68.45%。经过电化学氧化法再生后,老化液中的Cr6+即恢复至效用范围,用于着色不锈钢片能达到与新配制的着色液一致的效果。     

不锈钢电化学着色工艺及着色膜的XPS研究

介绍了不锈钢电化学着色工艺,采用正交试验的方法对不锈钢电化学着色的试验方案进行了优化,得出最佳试验方案;用X射线光电子能谱(XPS)对不锈钢着色膜的元素组成和元素价态进行了分析,这对着色膜层的进一步开发和应用有十分重要的作用.     

高氮钢和321不锈钢的冲刷腐蚀行为

用喷射式冲刷腐蚀实验研究了高氮奥氏体不锈钢和商用321不锈钢在含砂介质中的冲刷腐蚀行为,并计算了其在冲刷腐蚀条件下的力学和腐蚀交互作用分量。在单相NaCl溶液中静态条件下,高氮钢的耐蚀性能高于321不锈钢,在双相流介质中高氮钢的抗冲刷腐蚀能力亦高于321不锈钢。冲刷腐蚀不但加速了溶液中氧的传质过程,还破坏了不锈钢表面的钝化膜,使不锈钢处于活性溶解状态,以致电化学腐蚀速率增大两个数量级。交互作用中纯力学作用所占的比重最大。     

氟对不锈钢钝化效果的影响

分析了钝化液组分及工艺条件对不锈钢钝化效果的影响,结果表明:在HNO3和H2O2组成的不锈钢钝化液中,高浓度的氟促进高耐蚀性钝化膜的形成,其耐中性盐雾时间达到168h,同时也增强了钝化液中过氧化氢的稳定性。EDS能谱分析结果表明,不锈钢经过这种含高浓度氟的钝化液处理后,表面形成的钝化膜成分均一,无杂质S和Si,且有益组分Cr富集,因而耐蚀性能明显提高。     

轴承不锈钢的发黑技术

研究了轴承不锈钢9Cr18的发黑工艺。将发黑处理后的9Cr18钢轴承增加电解工艺,从而大幅度提高了轴承的耐蚀性,同时不降低其硬度。扫描电镜和俄歇能谱分析表明,其耐蚀的原因是因为表面膜中的Cr/Fe比明显增加。     

Stainless steel reinforcing bars – reason for their high pitting corrosion resistance

In harsh chloride bearing environments stainless steel reinforcing bars offer excellent corrosion resistance and very long service life for concrete structures, but the high costs limit a more widespread use. Manganese bearing nickel‐free stainless steels could be a cost‐effective alternative. Whereas the corrosion behavior of stainless steels in alkaline solutions, mortar and concrete is quite well established, only little information on the reasons for the high pitting resistance are available. This work reports the results of pitting potential measurements in solutions simulating alkaline and carbonated concrete on black steel, stainless steel DIN 1.4301, duplex steel DIN 1.4462, and nickel‐free stainless steel DIN 1.4456. Duplex and nickel‐free stainless steels are fully resistant even in 4 M NaCl solutions with pH 13 or higher, the lower grade DIN 1.4301 shows a wide scatter between fully resistant and pitting potentials as low as +0.2 V SCE. In carbonated solutions with pH 9 the nickel‐free DIN 1.4456 shows pitting corrosion at chloride concentrations ≥3 M. This ranking of the pitting resistance can be rationalized based on XPS surface analysis results: both the increase of the Cr(III)oxy‐hydroxide and Mo(VI) contents in the passive film and a marked nickel enrichment beneath the film improve the pitting resistance. The duplex DIN 1.4462 shows the highest pitting resistance, which can be attributed to the very high Cr(III)oxy‐hydroxide, to a medium Mo(VI) content in the film and to a nickel enrichment beneath the film. Upon time, the protective properties of the surface film improve. This beneficial effect of ageing (transformation of the passive film to a less Fe²⁺ containing, more hydrated film) will lead to higher pitting potentials. It can be concluded that short‐term solution experiments give conservative results in terms of resistance to chloride‐induced corrosion in reinforced concrete structures.     

不锈钢电化学着黑色工艺与成膜机理研究

采用电化学着色法对不锈钢着黑色进行了研究,讨论了钝化处理、着色液组成等因素对着色的影响,测定了着色膜的耐磨性和耐蚀性,并根据着色膜的组成、微观结构分析了成膜机理.结果表明:钝化和封闭处理能明显提高着色膜的耐磨性和抗色变性;电化学分析表明在1 mol/L H2SO4溶液、3.5%NaC l溶液和10%NaOH溶液中,着色膜腐蚀电位比不锈钢基体分别正移1130、565和790 mV,且腐蚀电流密度都比相应介质中的小;扫描电镜和能谱结果显示膜层为封闭块状结构,着色膜主要成分是Fe、Cr、Mn等元素,封闭处理能明显减少其裂纹数目.该成膜反应机理为:1)不锈钢基体的溶解形成大量的M e2+;2)金属/溶液界面上的M e2+与Cr3+水解形成合金氧化膜沉积在基体表面上;3)电化学致密过程中4H2MoO4+2SO42-+4H+2(MoO)2SO4+6H2O+6[O]和M e+[O]=M eO反应是着色膜致密的主要原因.     

Cl-浓度对CrCoMo不锈钢耐蚀性能的影响

循环极化研究了CrCoMo不锈钢在去离子水和不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为，探讨了Cl-浓度对其耐蚀性能的影响。结果表明，在NaCl溶液中，CrCoMo不锈钢的耐蚀性能变差，且随着Cl-浓度增加，耐蚀性能降低；腐蚀形貌呈现孔蚀特征。第二相沿晶界析出及夹杂物的存在，使CrCoMo不锈钢表面难以形成完整钝化膜。      

不锈钢表面Cr-Pd合金电沉积及镀层在强还原性介质中的耐蚀性

通过选择络合剂、缓冲剂及采用方波脉冲电流和优化电镀工艺, 在酸性镀液中实现了Cr-Pd共镀, 并在不锈钢表面制备出均匀致密且与基体结合良好的Cr-Pd合金镀层. 通过改变镀液中铬盐和钯盐的相对含量, 可以大范围改变镀层成分. Cr-Pd合金镀层可显著提高不锈钢在高温还原性腐蚀介质中的耐蚀性, 在沸腾的20%(质量分数)H₂SO₄溶液中, Cr-Pd合金镀层使316L不锈钢的腐蚀速率降低了4个数量级以上. 镀层中的Cr和Pd对致钝具有协同促进作用, 当镀层中含有2.5%Pd(质量分数)时即具有明显的促进钝化效果, 含33.3%Pd镀层对不锈钢的保护效果与纯Pd镀层相当.     

聚苯胺/聚吡咯复合薄膜的制备及其抗腐蚀性能研究

采用循环伏安法在不锈钢表面电聚合聚苯胺/聚吡咯复合薄膜.利用动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究了聚苯胺/聚吡咯复合薄膜的耐蚀性及其影响因素.结果表明:在3.5%NaCl溶液中,不锈钢表面覆盖复合膜以后,其自腐蚀电位比无膜和纯聚苯胺膜时提高,耐蚀性能增强,且复合膜的耐蚀性受电解液浓度、扫描次数、扫描速率及扫描上限等因素的影响.电解液中苯胺和吡咯的浓度比及硫酸浓度的高低,都会影响膜的致密度,从而影响膜的耐腐蚀性.电化学参数的改变会影响复合膜的聚合速率,使得复合膜的抗腐蚀能力不同.当苯胺和吡咯浓度比为7:3时,硫酸浓度为1.1 mol/L,扫描次数为25次,扫描速率为60 mV/s,扫描上限为1.2 V时,采用循环伏安法共聚合苯胺和吡咯,可形成沉积致密度高、耐蚀性好的复合膜.     

Comparative corrosion resistance of plasma-based low-energy nitrogen ion implanted austenitic stainless steel

A high nitrogen face-centered-cubic phase (γ_N) was obtained on the nitrided surface of 1Cr18Ni9Ti austenitic stainless steel by plasma-based low-energy nitrogen ion implantation. No pitting corrosion for the γ_N phase was confirmed by electrochemical polarization measurement in 3% NaCl solution. The protective passive film with a duplex character, iron hydroxide/oxides in the outer region and chromium hydroxide/oxides and iron oxides accompanying chromium and iron nitrides in the inner region, was by 2-3 times thicker than that of original stainless steel. The thick iron hydroxide/oxides region formed on the chromium hydroxide/oxides region due to the increase of alkalinity in the solution, leading to barrier against penetration of localized attack of the aggressive ions. The equivalent general corrosion resistance for the γ_N phase was observed in 0.5 mol/l H₂SO₄ solution relative to the original stainless steel. The passive film formed on the γ_N phase in 0.5 mol/l H₂SO₄ solution was similar to that of original stainless steel. The different role of nitrogen was proposed in pitting corrosion resistance and general corrosion resistance of austenitic stainless steel.