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。     

Zn在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

利用自制的降雨喷淋装置模拟Zn在酸雨条件下的大气腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学测试技术分别研究Zn腐蚀48、96、144、192和240 h后的腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性,分析了锈层对Zn腐蚀行为的影响。结果表明:主要的腐蚀产物为Zn(OH)2、Zn SO4、Zn4SO4(OH)6·3H2O和Zn5(OH)8Cl2·H2O;腐蚀过程中,Zn的表面形成了具有较好保护性的锈层,随着腐蚀时间的延长,锈层对Zn的保护作用先增强后减弱。     

690 MPa级耐候桥梁钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为研究

采用周期浸润加速腐蚀实验和电化学方法,结合场发射扫描电镜 (FE-SEM)、X射线衍射 (XRD)、电子探针 (EPMA) 等表面测试技术研究了 690 MPa 高性能耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明,在腐蚀初期,以贝氏体为主的Q690qENH钢的耐蚀性优于含有铁素体和珠光体组织的Q235钢;在腐蚀后期,Q690qENH钢腐蚀速率逐渐减小且远低于Q235钢,Q690qENH钢锈层中Cu、Cr、Ni合金元素的富集提高了锈层的致密性和稳定性,对腐蚀性介质的抵抗作用更强,锈层保护性参数 α/γ*更大。电化学结果也表明,Q690qENH 钢的锈层电阻及线性极化电阻更大,保护作用更强,因此在模拟工业大气环境中耐蚀性明显优于Q235 钢。     

镀锌钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为

通过盐雾/干燥循环加速腐蚀实验模拟海洋大气腐蚀过程,采用宏观形貌观察、电化学测试、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDAX)等分析手段,研究镀锌钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为和机理。结果表明:随着腐蚀时间的延长,镀锌钢的耐蚀性先降低后升高,最后再降低;当黄锈刚出现时,试样的耐蚀性有所提升,同时在腐蚀过程中出现双锈层,但最后又消失。     

Ni对耐候钢在模拟海洋大气环境下耐蚀性的影响

通过周期浸润加速腐蚀实验,研究了不同Ni含量的耐候钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀规律.采用失重法评价耐候钢的耐蚀性,并利用扫描电镜 (SEM),X射线衍射(XRD) 和电化学方法对耐候钢表面生成的锈层进行了分析.结果表明,随着Ni含量的增加实验钢的耐蚀性逐渐增加,当Ni含量超过3%(质量分数) 其耐蚀性较对比钢提高了两倍;Ni的存在能够提高实验钢的自腐蚀电位,并促进保护性腐蚀产物α-FeOOH的形成;电化学阻抗测试结果表明,实验钢中Ni含量越多,实验钢的电阻越大,锈层的保护性越好.     

桥梁钢Q345q在3种模拟大气环境中的腐蚀行为研究

选择3种模拟西北地区大气环境的腐蚀介质(除冰盐介质、工业大气介质及除冰盐+工业大气介质),采用干湿交替加速腐蚀实验研究了桥梁钢Q345q的腐蚀行为,通过失重法探讨了桥梁钢Q345q在3种不同腐蚀环境下的腐蚀动力学曲线,并采用XRD、SEM和电化学工作站等分析了桥梁钢Q345q腐蚀不同时间形成的锈层物相、形貌、结构及其电化学特性。结果表明:虽然在除冰盐介质中480 h内腐蚀速率小,但表面形成含有β-FeOOH和氯化物等不稳定可溶性的腐蚀产物,导致锈层疏松,腐蚀电流增大,锈层不具保护性;在NaHSO_3介质中的腐蚀速率较高,但随着腐蚀时间的延长锈层致密性增加,腐蚀速率下降较快,锈层阳极稳态腐蚀电流减小,锈层具有保护性;而在混合介质中腐蚀行为为耦合效应,由于氯化物等腐蚀产物使得锈层致密性下降,但锈层仍具有一定的保护性。     

动静态服役环境下SPHC钢腐蚀行为对比

目的 研究SPHC钢在不同服役环境下腐蚀行为的差异性。方法 采用户外暴露法对SPHC钢进行长达18个月的动静态暴露试验,取样时间分别为暴露后的 3、6、9、12、18个月。通过腐蚀动力学测试、SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)、电化学测试,分别评价SPHC钢在一定时长大气暴露后的平均腐蚀速率、腐蚀产物形貌、腐蚀产物成分以及锈层的耐蚀性。结果 暴露3个月时,动态暴露下SPHC钢的腐蚀速率和锈层厚度均大于静态暴露试样,在暴露6个月时被静态暴露试样反超。随后,动静态暴露下SPHC钢的腐蚀速率均缓慢下降,锈层厚度逐渐增加。动态试样表面检测出静态试样表面未检测到的β-FeOOH和SiO2,动态试样自腐蚀电流小于同期的静态试样,锈层电阻则相反。结论 由于动态暴露过程中服役环境不断变化,导致SPHC钢初期腐蚀产物中含有β-FeOOH和SiO2,增大初期试样表面的反应活性区域,加速初期腐蚀。随着暴露时间的延长,β-FeOOH和SiO2虽然使得SPHC钢难以形成如静态暴露般均匀致密的锈层,但是提高了锈层电阻,增强了SPHC钢的耐蚀性,抑制了腐蚀反应的发生。     

JT345经济型耐大气腐蚀钢锈层电化学研究

利用自腐蚀电位测定、线性极化、阳极极化、交流阻抗等试验方法对JT345经济型耐大气腐蚀钢的锈层和裸钢进行研究,与Q235B及CortenA钢对比了它们的耐大气腐蚀性能和规律。电化学试验表明,大气腐蚀过程中生成的锈层使电化学阳极过程受到显著的阻滞。从热力学上看,自腐蚀电位正移320mV以上;从动力学上看,锈层表面趋于钝化,阳极电流降低两个数量级以上。     

Q500qENH耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为

通过周期浸润腐蚀试验对比研究了鞍钢生产的耐候桥梁钢Q500qENH和传统耐候钢09CuPCrNi在模拟工业大气环境中的腐蚀行为,并采用腐蚀形貌观察和电化学测试等手段对其腐蚀行为进行了分析。结果表明:显微组织和化学成分对钢基体的耐蚀性均具有一定影响,当保护性锈层形成后,耐蚀性主要取决于锈层的保护作用;周期浸润腐蚀试验结果和带锈试样的电化学阻抗谱、线性极化曲线分析表明Q500qENH钢耐工业大气腐蚀的能力优于09CuPCrNi钢的。     

含Nb耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为

采用失重分析、电子探针分析、X射线衍射分析及电化学测试等对含Nb耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为进行了研究,并着重研究了Nb对耐候桥梁钢腐蚀机制的影响.结果显示:含Nb耐候桥梁钢的腐蚀动力学曲线符合幂函数规律,这表明增加Nb含量可以提高腐蚀初期桥梁钢的耐蚀性,腐蚀后期,增加Nb含量对锈层保护性的影响则减弱,从减...     

典型接地材料在碱性土壤模拟液中的腐蚀行为研究

通过电化学阻抗谱和极化曲线电化学测试技术研究了Q235钢、镀锌钢和纯铜在山东典型碱性土壤模拟液中的腐蚀电化学行为,利用金相显微镜和激光共聚焦显微镜(CLSM)对其极化后的表面腐蚀形貌进行了分析。结果表明,3种金属材料在该种碱性模拟环境下发生不同程度的腐蚀,其阳极过程都为金属的阳极溶解,而阴极过程为吸氧反应。Q235钢的耐腐蚀性最差,Q235钢和镀锌钢发生全面腐蚀,纯铜表面发生点蚀,3种金属的耐腐蚀程度为：纯铜>镀锌钢>Q235钢。     

Ni含量对铜时效易焊接钢在模拟热带海洋大气环境下的腐蚀行为影响

通过室内干湿交替加速实验模拟热带海洋大气环境，研究了2.5Ni、2.0Ni、1.5Ni不同Ni含量的铜时效易焊接钢的腐蚀行为。采用失重法表征了实验钢的耐蚀性，采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和电化学测试等方法对锈层的保护性能进行分析。结果表明，在热带海洋大气环境下，3种实验钢的腐蚀速率均先增加后降低随后保持稳定，Ni含量越高腐蚀速率越低，2.5Ni实验钢腐蚀速率较1.5Ni实验钢降低25%。锈层分析表明，Ni和Cu主要富集在锈层内部，钢中添加Ni会在锈层内部生成NiFe₂O₄，促进γ-FeOOH相向α-FeOOH转化，使得锈层更加致密，且Ni含量越高，效果越明显，锈层的保护性越好。随着Ni含量的增加，带锈试样的自腐蚀电位以及锈层电阻随之增加，锈层可以有效抑制阳极溶解以及带电粒子的转移。     

耐候钢锈层的稳定化处理及锈层形成

针对裸耐候钢保护性锈层生成时间较长及环境污染等问题,提出了一种含有合金元素的锈层稳定化处理剂,并采用喷淋的方式对耐候钢表面进行预处理。通过干湿交替腐蚀实验(CCT),对比了裸钢试样和预处理试样在模拟工业大气环境下的腐蚀规律。采用增重法评价了试样的耐蚀性;采用XRD分析了试样表面锈层的物相组成;采用SEM、电化学阻抗法(EIS)和吸水-脱水实验对锈层的致密性进行了表征和分析。结果表明,预处理试样的耐蚀性能优于裸钢试样;耐候钢经该处理剂处理后不改变耐候钢表面的腐蚀产物类型,但能够促进腐蚀产物中α-FeOOH相的生成;且经处理后耐候钢表面锈层的裂纹、孔洞等缺陷减少,致密性提高。     

外锈层对低碳钢腐蚀影响的电化学分析

选用某型船用低碳钢,在3mass%NaCl溶液中浸泡一年,用电化学技术研究外锈层去除前后低碳钢的腐蚀电化学特征.运用线性极化、电化学阻抗(EIS)和电化学噪声(EN)技术比较外锈层去除前后钢的耐蚀性,分析外锈层对腐蚀的影响;通过对内、外锈层和裸钢腐蚀形貌的显微观察、对内锈层的电子探针(EMPA)和X射线衍射(XRD)分析,研究外锈层对腐蚀影响的机理.结果表明,去除外锈层使钢的耐蚀性减小,腐蚀速率增大;外锈层的去除导致氧更易于向内输送,进而影响内锈层/金属基体界面的电极过程.     

电力设备架构部件用Q235B钢和镀锌钢在工业高湿热环境中的腐蚀行为

通过中性盐雾试验,研究了Q235B钢和镀锌钢在NaHSO₃和NaCl混合溶液中的腐蚀行为,利用扫描电镜和电化学测试等方法,分析了两种材料的耐蚀性。结果表明：随着腐蚀时间的延长,Q235B钢表面腐蚀产物由片状γ-FeOOH转变为球状α-FeOOH,Q235B钢和镀锌钢表面的腐蚀产物层逐渐变得致密,镀锌钢的低频容抗弧半径和电荷转移电阻均呈先减小后增大的趋势;在盐雾腐蚀过程中,Q235B钢的腐蚀电流密度大于镀锌钢的,镀锌钢的电荷转移电阻大于Q235B钢的,表明镀锌钢的耐蚀性比Q235B钢的好。     

模拟地热水中碳钢和镀锌钢管的腐蚀结垢规律

针对地热能源利用过程中钢管材料出现的腐蚀结垢问题,模拟中部平原地热水的环境条件,探讨了地热水的结垢趋势以及20#钢、镀锌钢在80℃、65℃、50℃下的腐蚀和结垢规律。结果表明,在模拟地热水中,65℃、50℃试验条件下,20#钢表面形成的腐蚀结垢产物疏松,导致其腐蚀速率较快;而镀锌钢表面的锈垢混合物致密,有效减缓了镀锌钢的腐蚀速率。在80℃试验条件下,镀锌钢在模拟地热水中的表面电位较正,镀锌层失去阴极保护作用,从而加速了钢铁的腐蚀。     

热浸镀锌层界面的微区电化学腐蚀行为

目的 探究钢铁热浸镀锌的镀层/钢基体界面的微区电化学特性及腐蚀行为。方法 采用扫描电化学显微镜(SECM)分析技术,研究镀层/钢基体界面在0.1 mol/L NaCl溶液腐蚀过程中微区电流的演变过程,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、3D显微镜以及X射线衍射技术(XRD)等分析腐蚀产物的物相组成与分布规律。结果 在腐蚀过程中,镀锌钢的腐蚀产物主要分布在热浸镀锌层界面处靠近钢基体的一侧,在镀锌层表面的分布较少,腐蚀产物主要由Zn5(OH)8Cl2、Zn5(OH)6(CO3)2与ZnO等物相组成。在腐蚀开始阶段,钢基体区域的SECM还原电流(I=1.2)大于镀锌层(I=1.1)。随着腐蚀时间的延长,镀层/钢基体界面处的SECM还原电流整体降低,同时在界面靠近钢基体一侧存在电流凹陷区(I=1.0),表明腐蚀产物主要沉积在此处,并对镀层的腐蚀起到保护作用。此外,在腐蚀过程中氧气的消耗主要发生在钢基体区域,随着腐蚀时间的增加,镀层和钢基体表面的溶解氧含量都逐渐降低。结论 在浸泡腐蚀过程中,镀锌层作为阳极,溶解生成Zn²⁺,并向钢基体区域扩散,同时钢基体表面消耗氧气,还原形成OH^–向镀锌层区域扩散。Zn²⁺与OH^–以及溶液中其他离子结合,生成腐蚀产物,在靠近镀层/钢基体界面处的钢基体一侧沉淀,对钢基体起到一定的保护作用。     

模拟酸雨大气环境镀锌钢的室内加速腐蚀行为和机理

目的 采用室内加速试验方法研究热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为和机理。方法 主要采用失重法对试样的腐蚀动力学进行研究,采用EDS、XRD和XPS对试样进行腐蚀产物成分分析,通过SEM和共聚焦显微镜观测试样表面形貌,采用EIS对试样表面涂层的保护性能进行检测。结果 在模拟酸雨大气环境中,厚度损失与时间呈幂函数关系,腐蚀大致是一个减速过程但在104 d后加速,在120 d后试样表面出现红锈和密集、深而窄的点蚀坑。主要腐蚀产物有ZnO、Zn4SO4(OH)6及可溶性产物ZnSO4.xH2O和Na2ZnSO4.4H2O,并且由截面形貌可知,镀层在酸雨环境中易被破坏。结论 在模拟酸雨大气环境中,热浸镀锌本身的耐蚀性很快失效,腐蚀速度加快直至生成的腐蚀产物在缺陷处形成较为完整的产物膜,对镀层的腐蚀具有一定抑制作用。但是酸雨环境中腐蚀产物膜较薄,易被破坏,这种溶解会使镀层失去保护,进一步腐蚀。     

硼偏聚对超低碳微合金钢腐蚀行为的影响

通过设计热处理工艺使耐候钢中所含硼元素发生不同程度的晶界偏聚,并结合采用扫描电镜、能谱分析和电化学方法研究偏聚对该合金钢腐蚀行为的影响。结果表明:硼的晶界偏聚越强,样品的局部腐蚀就越严重,其表现就是钢基体-锈层界面愈加不平整。晶界硼偏聚首先对该钢初期腐蚀有促进作用,硼的晶界偏聚促进晶界择优腐蚀。在硼明显偏聚的样品的表面形成锈层后,腐蚀会沿晶界深入基体。致密锈层对Cl-的渗透有阻碍作用,使得靠近基体的内锈层中Cl-含量及Cl-/Na+比均低于远离基体的外锈层。电化学结果表明,试样偏聚的加重使得锈层腐蚀电流密度逐渐增大,自腐蚀电位也逐渐向负方向偏移,锈层整体上表现出保护性减弱。     

模拟工业大气条件下高锰耐候钢的腐蚀行为

应用电化学阻抗谱研究了在模拟工业大气的腐蚀溶液中Mn对耐候钢耐腐蚀性能的影响,并通过锈层电子探针面扫描验证了实验结果。电化学阻抗谱结果显示,在腐蚀初期高锰耐候钢表现出较强的点蚀反应特征,腐蚀后期则显示和比对钢相同的耐腐蚀能力。在模拟工业大气腐蚀条件下,Mn在耐候钢的内锈层中没有产生富集,Cr 和Cu在内锈层和钢基体界面中形成了富集带,这是保护性锈层生成的主要原因。