耐候钢表面保护性锈层的形成机理研究

通过挂片试验测试普碳钢和耐候钢的大气腐蚀速率,并分析了挂片表面锈层致密情况变化,测定了锈层的相组成,进一步在实验室合成出与耐候钢表面保护性锈层具有相同相组成的锈蚀产物,测定锈蚀产物膜的离子选择性.结果表明,耐候钢表面自形成保护性锈层是通过阻碍腐蚀性阴离子的进入而起到保护作用,其隔离作用随着锈层中Cr含量的增加而加强.同样Cr含量的锈层对SO42-的隔离作用优于Cl,说明在海洋大气中耐候钢表面较难形成保护性锈层.     

Cr含量对耐候钢耐候性的影响

通过周浸腐蚀试验、电化学测量、锈层微观分析等方法研究了不同Cr含量耐候钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明:随着耐候钢Cr含量增加,Cr在锈层中明显富集,促使锈层更加致密,减小了阳极溶解反应电流密度;其表面锈层的电阻Rr及反应电阻Rt均呈增大趋势,锈层的腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度减小,极化曲线的阳极部分明显受到了阻碍,从而提高了耐候钢的耐蚀性。     

稀土对耐候钢耐蚀性能的影响研究

通过X射线衍射分析、电子探针和扫描电镜等手段对10PCuRE和10PCu耐候钢的表面锈层性能进行了研究,得到了10PCuRE钢致密锈层的种类、形成过程以及保护机理.通过对加稀土与未加稀土的耐候钢锈层的对比研究,可知稀土耐候钢的锈层分为两层,包括外锈层和均匀致密的内锈层,内锈层的组成相中超过80%为保护性的α-FeOOH.稀土促进了合金元素Cu在内锈层的富集,有利于保护性内锈层的生成,提高了钢基体的耐蚀性能.     

模拟海洋工业大气环境中Q235钢及耐候钢的腐蚀行为

海洋工业大气环境是我国一种典型大气环境,目前缺乏Q235钢和耐候钢在其中腐蚀情况的对比研究。通过模拟加速腐蚀试验,利用腐蚀失重分析、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学测试,对比研究Q235钢和耐候钢在模拟海洋工业大气中的腐蚀失重、组织结构和电化学行为。结果表明:Q235钢表面的锈层没有明显的保护作用,耐候钢的耐蚀性优于Q235钢,适用于海洋工业大气环境。     

Cu对低合金钢耐海水腐蚀的影响

为研究Cu对低合金钢耐海水腐蚀性能的影响,选择含Cu低合金钢和碳钢各两种进行对比实验.利用室内间浸挂片、实海潮差区挂片和模拟闭塞腐蚀电池实验比较钢的耐全面腐蚀和点蚀能力;利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)、电子探针(EPMA)和X射线衍射(XRD)分析钢中夹杂物和锈层的特征.结果表明:Cu的添加不仅可提高钢的...     

高耐候钢Q350EWR1耐蚀性能研究

为开发新一代铁路车辆用高耐蚀型耐候钢,在1780 mm热连轧生产线上进行了高耐蚀型耐候钢Q350EWR1工业试制,并对实验钢进行了组织观察和力学性能检测分析。利用周期浸润腐蚀试验方法对高耐候钢Q350EWR1和对比钢Q345B进行了腐蚀行为研究,腐蚀溶液为0.01 mol/L的NaHSO3溶液。采用扫描电子显微镜观察实验钢和对比钢的微观形貌,利用电子探针分析腐蚀产物中的元素分布,并用X射线衍射仪对腐蚀产物进行物相分析,采用失重法进行了腐蚀速率计算。研究表明:实验钢Q350EWR1力学性能优良,满足铁标要求;随着腐蚀的进行,Q350EWR1腐蚀速率逐渐下降并趋于稳定,相对于Q345B腐蚀速率≤30%,耐腐蚀性能良好。与Q345B相比,Q350EWR1钢锈层更加致密,随着腐蚀的进行生成更多的α-FeOOH;耐蚀元素Cu、Ni、Cr在锈层中的富集大幅提高了锈层对基体的保护能力。     

合金元素的二次分配对耐候钢抗大气腐蚀性能的影响

根据耐候钢和碳钢大气暴晒的试验结果,讨论了其腐蚀行为和行征,并通过XRD和EPMA分析了合金元素的作用,结果表明,耐候钢相对于碳钢有较好的抗大气腐蚀能力,其中Fe中固溶的合金元素的重新分配促进耐候钢表面保护性锈层的形成。     

晶粒尺寸对耐候钢抗大气腐蚀性能的影响

细化晶粒能有效提高耐候钢的力学性能,但是,随着晶粒尺寸的减小,晶粒尺寸对耐候钢的耐腐蚀性能的影响是怎样的,有必要进一步研究.因此,对不同晶粒尺寸耐候钢进行了模拟工业大气周期浸润实验室加速试验,并通过金相扫描、X射线衍射、交流阻抗谱等手段对锈层进行了分析.结果发现,在腐蚀初期还没有形成致密内锈层前,细晶粒比大晶粒的腐蚀更快一些,形膜要快.在腐蚀后期形成致密的内锈层后,细晶粒和大晶粒的腐蚀速率基本一致;耐候钢晶粒尺寸不影响其耐蚀性能.     

铁路车辆用V-N-Cr微合金化Q690高强耐候钢组织性能和腐蚀行为

为开发新一代铁路车辆用高强耐候钢,采用两阶段轧制制备V-N-Cr微合金化Q690耐候钢,并进行组织观察和力学性能检测。采用周期浸润腐蚀实验对V-N-Cr微合金化Q690耐候钢与Q345钢进行腐蚀行为研究。结果表明:V-N-Cr微合金化Q690耐候钢的显微组织为多边形铁素体、针状铁素体、板条贝氏体以及少量的M/A岛,屈服强度及抗拉强度分别为695 MPa和815 MPa,冲击性能优异,通过大小角度晶界共同作用,有效阻碍裂纹扩展。两种钢的表面均生成了明显的锈层,腐蚀产物主要包含α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH和Fe₃O₄。腐蚀360 h后Q345钢的平均腐蚀失重速率为1.83 g/(h·cm²),V-N-Cr耐候钢的腐蚀失重速率为0.96 g/(h·cm²),显著低于Q345钢。     

低合金耐候钢在周期性交替条件下的腐蚀行为

用去离子水和3.5%NaCl模拟和缓与苛刻的腐蚀环境,进行腐蚀环境交替变换的实验研究低合金耐候钢的大气腐蚀行为。结果表明,在和缓或苛刻的单一腐蚀条件下低合金耐候钢都不易形成致密的锈层,但交替腐蚀1个周期后,形成了敛密的保护性锈层。在初期腐蚀环境苛刻、后期腐蚀环境和缓的试验条件下,与相反的试验条件相比,耐候钢能更快地形成更致密的锈层。     

微观组织对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能的影响

采用化学浸泡法和模拟闭塞电池方法研究了固溶+时效和固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能,并与18-8型奥氏体不锈钢(316L)耐点蚀性能进行了对比。结果表明,0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢组织内富Cu析出相促进了点蚀坑萌生,而点蚀坑发展则与组织形貌有关。固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相多而大,其萌生的点蚀坑密度较高,但由于马氏体板条较细,其点蚀坑尺寸和深度较小;固溶+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相少而小,萌生的点蚀坑密度较低,但粗大的板条马氏体组织导致点蚀坑尺寸和深度较大。与18-8型奥氏体不锈钢耐点蚀性能对比表明,通过对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢进行合理的热处理,其耐点蚀性能可与18-8型奥氏体不锈钢相当。     

Cr/Cu/Ag/Cu/Cr新型银基复合薄膜电极的防氧化性能研究

采用直流磁控溅射技术和光刻工艺制备了Cr/Cu/Ag/Cu/Cr复合薄膜及其电极,研究不同温度热处理对复合薄膜和电极结构、表面形貌和电性能的影响。Ag层与最外层的Cr层之间的Cu层不仅增强了Cr和Ag之间的粘附力,而且起到了牺牲层和氧气阻挡层的作用;Cr和Cu对Ag的双重保护使得薄膜电极在温度小于500℃时电阻率保持较为稳定,约为3.0×10-8~4.2×10-8Ω·m之间。然而由于电极表面氧化和边沿氧化的共同作用,薄膜电极的电阻率在热处理温度超过575℃出现了显著的上升。尽管如此,Cr/Cu/Ag/Cu/Cr薄膜电极仍然是一种能够承受高温热处理并且保持较低电阻率的新型电极,满足场发射平板显示器封接过程中的热处理要求。     

固溶处理对 0Cr17Ni4Cu4Nb钢耐腐蚀性能及组织的影响

运用极化曲线、循环极化曲线等电化学方法研究了0Cr17Ni4Cu4Nb钢经不同工艺固溶处理后的耐海水腐蚀性能,并对显微组织进行了观察和分析。试验结果表明:在1040℃下该不锈钢经60min固溶处理可获最佳的耐海水腐蚀性能和较高的硬度值。其显微组织主要为淬火马氏体+少量的残余奥氏体+δ-铁素体,且晶粒大小均匀。     

耐候H型钢耐大气腐蚀性能的研究

为了研究耐候H型钢在不同冷却工艺下的基体组织类型对其耐大气腐蚀性能的影响,对耐候H型钢热轧结束后采用轧后空冷、轧后随炉冷及轧后水冷3种冷却方式,分别获得了铁素体+贝氏体、铁素体+珠光体及全贝氏体3种不同的基体组织.利用周期浸润试验模拟了不同基体组织类型的耐候H型钢在大气环境中的腐蚀行为.对腐蚀后的带锈试样进行了失重分析...     

微量Cr的添加对铜在含SO2环境中耐蚀性的影响

采用TEM,SEM和XPS等测试分析方法,研究了微量Cr的添加对铜合金在二氧化硫环境中耐蚀性的影响.结果表明:微量Cr的加入提高了合金的耐蚀性,随着添加量的增多,合金的耐蚀性进一步提高;另一方面,由于合金中低含量的Cr不能在试样表面独立成膜,耐蚀性的提高很大程度上依赖于致密腐蚀产物层对含Cr层的保护作用,所以微量Cr的加入对合金耐蚀性的改善是轻微的.同时,Cr的分布不均对合金的耐蚀性有一定的破坏作用.     

Surface Alloying of Nitrogen to Improve Corrosion Resistance of Steels and Stainless Steels

It is well known that the addition of nitrogen to steels and stainless steels enhances the passivity and localized corrosion resistance, in addition to improving the mechanical properties. Selective alloying of surfaces of steels and stainless steels with nitrogen could also enhance the corrosion resistance and improve the mechanical properties without affecting the bulk properties. Techniques like ion implantation, laser alloying, nitriding, etc. can be effectively used to introduce very high levels of nitrogen. In addition, these techniques can also produce modified surfaces with novel microstructures to further improve the properties. The surface alloying methods also provide an opportunity to selectively nitrogenate the surface of finished components in order to obtain better properties. The review highlights the techniques, modifications and the properties obtained further.     

合金元素的二次分配对耐钢抗大气腐蚀性能的影响

根据耐候钢和碳钢大气暴晒的试验结果,讨论了其腐蚀行为和特征,并通过XRD和EPMA分析了合金元素的作用。结果表明,耐候钢相对于碳钢有较好的抗大气腐蚀能力,其中Fe中固溶的合金元素的重新分配促进耐候钢表面保护性锈层的形成。     

Determination of diffusion coefficients in film systems on the basis of Fe/Cr and Cu/Cr

This paper presents the results of investigation of condensation stimulated (CSD) and thermal stimulated (TSD) diffusion in nanoscale film systems on the basis of Fe/Cr and Cu/Cr by Auger-electron spectroscopy method. The film systems were built in ultrahigh vacuum. Auger spectrum was traced during condensation after each increase in thickness of 0.5-1 nm or during film systems annealing from 300 to 683 K over 5 h. According to experimental data the concentration profiles were built and the effective coefficients of CSD and TSD were computed by several mathematical methods. The efficiency of these techniques in different cases was analyzed. The most accurate results were obtained with Weeple and Gauss error methods that take into account the thickness of the diffusant source.