Nb离子注入对Zr-4合金耐蚀性能的影响

为了研究Nb离子注入对Zr-4合金电化学腐蚀性能的影响,对Zr-4合金试样表面进行不同剂量的Nb离子注入并测定其在1NH2SO4水溶液中的极化曲线,然后使用扫描电子显微镜(SEM)对极化实验后的试样表面形貌进行了观察。结果表明,Nb离子注入能够改善Zr-4合金的耐腐蚀性能,而且改善的程度与注入离子的剂量有关。同时使用X射线光电子能谱分析(XPS)对试样的表层成分和价态进行了分析,发现在注量为5×1016ion/cm2和1×1017ion/cm2的条件下,Nb和Zr在试样表层以Nb2O5和ZrO2的形式存在;而在注量为2×1017ion/cm2的条件下,则以Nb2O5,NbO和ZrO2的形式存在。     

Zr—Nb系合金耐蚀性能研究

结合核动力堆用燃料包壳对锆合金耐蚀性能的要求，大范围考察了Ｎｂ含量为０．５％，１．０％，２．６％（ｗｔ％）的Ｚｒ—Ｎｂ二元合金及含Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｃｅ和Ｓｉ的Ｚｒ－１Ｎｂ及多元合金，共１７种成分的Ｚｒ－Ｎｂ系合金在４００℃，１０．３ＭＰａ水蒸汽中的长期腐蚀规律（达１８２天）。在腐蚀转折前，Ｚｒ－Ｎｂ系合金的腐蚀动力学曲线均近似于抛物线规律，而在转折之后存在与线性规律偏离现象。长期腐蚀增重的分析说明：通过合理的多元合金化，即增加或降低Ｎｂ含量，并主加Ｆｅ、Ｂｉ、Ｓｎ和Ｎｉ而辅加少量的Ｃｒ、Ｍｏ     

FeCrMnAlCux高熵合金在0.5 M H2SO4溶液中耐腐蚀性能的研究

本文采用真空电弧熔炼技术制备出FeCrMnAlCux(x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0)高熵合金,通过XRD、SEM、EDS对合金的相结构及腐蚀前后的微观组织进行表征,利用动电位极化曲线、EIS、XPS以及浸泡实验对合金在0.5M H2SO4溶液中的腐蚀性能进行分析。研究结果表明：Cu元素的加入促进了合金中FCC相的形成,使合金由单一BCC结构转变为BCC+FCC双相混合结构。五种成分的高熵合金具有典型的枝晶形貌,随着Cu含量的增加,晶粒逐渐细化,组织逐渐均匀。FeCrMnAlCu1.5高熵合金的腐蚀电位最高(-0.363 V),腐蚀电流密度最小(2.148×10-5 A/cm2),合金的耐蚀性随着Cu含量的增加先提高后下降,当x=2.0时,腐蚀电位减小到-0.394 V,电流密度增大到2.865×10-4 A/cm2,其耐蚀性能仍优于未添加Cu元素的合金。腐蚀后合金截面处形成了复合氧化物保护膜,有效降低了合金在0.5 M H2SO4溶液中的腐蚀速率。     

不锈钢化学镀Ni—P合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

利用化学镀方法在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面制备了均匀、致密和无表面缺陷的Ni-P合金镀层.X射线衍射分析表明,镀层为非晶态结构;动电位极化曲线测试表明,镀层的自腐蚀电位接近-0.1 V(vs.SCE),较不锈钢的自腐蚀电位(-0.31 V)提高了将近0.2 V;腐蚀速率测定结果表明镀层耐蚀性能优异,对基体不锈钢有很好的防护效果.     

Ni-Cr—Mo-Cu-Mx合金的耐蚀性能研究

向镍基耐蚀合金中添加Ti、Fe元素,采用手工电弧炉熔炼制备新型Ni-Cr-Mo-Cu-Mx耐蚀合金,用化学浸泡腐蚀、电化学腐蚀对其进行耐蚀性研究。结果表明:在Ni-Cr-Mo-Cu合金中加入Ti元素可以增强其耐氧化性介质腐蚀的能力,减弱其耐还原性介质腐蚀和耐点蚀的能力;加入Fe元素会降低Ni-Cr-Mo-Cu合金耐氧化性和还原性介质腐蚀的能力,但提高该合金耐点蚀的能力。     

CuNiCrAl合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为

借助金相、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM/EDX)及X射线荧光光谱仪研究了CuNiCrAl合金在H2SO4溶液中的腐蚀行为.结果表明CuNiCrAl合金在低温H2SO4溶液中,合金中的Cu相较易腐蚀;当H2SO4溶液浓度和温度达到一定值时,合金出现脱铬腐蚀现象,溶液的浓度和温度越高,脱铬倾向越大,且溶液添加NaCl能促进合金的脱铬腐蚀,还对CuNiCrAl合金的脱铬机制进行了探讨.     

改善锆合金耐腐蚀性能的概述

发展高性能核燃料组件是提高核电经济性的必要之路，改善核燃料元件包壳锆合金的性能是其中关键问题之一。本文概述了我们近几年改善研究锆合金耐腐蚀性能的结果：控制Ｚｒ－４合金成材时的热加工抽 ，可以明显改善它的耐腐蚀性能，尤其是耐疖状腐蚀性能。     

Ni/Cu定向结构涂层在不同浓度H2SO4中的耐蚀性能

为了研究Cu元素对Ni基合金定向结构涂层耐腐蚀性能的影响,向Ni60合金粉末中添加了5%Cu(质量分数,下同),制备了定向结构Ni60/Cu复合涂层。采用电化学试验和浸泡试验,评估了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的电化学腐蚀特性和浸泡腐蚀性能,探讨了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。结果表明,涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀均表现为活化-钝化-过钝化的过程,电化学阻抗谱在整个时间常数内具有典型的容抗特征,H₂SO₄溶液浓度从5%增至80%时,电荷转移电阻先减小后增大,涂层的耐腐蚀性呈现先降低后升高的趋势。随着H₂SO₄溶液浓度的增加,涂层表面的腐蚀程度先加剧后逐渐减缓,且在H₂SO₄溶液浓度为40%时,腐蚀电位移至最负,腐蚀电流密度增至最大。但在H₂SO₄溶液浓度达到80...     

Cu-Ni-Si合金在含深海菌海水中的耐蚀性能

Cu-Ni-Si合金在海洋环境下的应用极具发展前景,目前缺少微生物对其腐蚀的研究报道。为此,采用金相组织观察、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析、电化学阻抗谱(EIS)检测等,研究了Cu-Ni-Si合金在含有深海菌的人工海水介质中的腐蚀及电化学行为。结果表明:在深海菌1个生命代谢周期内(1~7 d),Cu-Ni-Si合金表面被一层均匀致密的微生物膜覆盖,抗点蚀性能提高,腐蚀电位Ecorr逐渐趋于稳定,腐蚀破坏得到抑制。     

钛及其合金管材真空退火炉微机控制系统

研究了８＃新锆合金的组织与耐蚀性能。在高压釜中进行了３６０，４００℃和５００℃的腐蚀试验。腐蚀结果表明，８＃合金的抗均匀腐蚀性能和抗疖状腐蚀性能均优于Ｚｒ－４合金。在４００℃、１０．３ＭＰａ水蒸汽中腐蚀１６８天时，８＃合金的增重为Ｚｒ－４合金的８０％左右。５００℃腐蚀２００ｈ后，８＃合金仍未出现疖状腐蚀。ＴＥＭ观察表明，α－Ｚｒ晶内及晶界上存在着许多Ｚｒ（ＦｅＣｒ）２的第二相粒子，其结构为六方结构     

锆合金微弧氧化陶瓷膜结构和耐蚀性的研究

在磷酸盐电解液体系中,利用微弧氧化技术在Zr702合金表面原位生长了陶瓷膜,通过扫描电镜、X射线衍射和电化学分析等方法研究了陶瓷膜的表面形貌特征、组织结构及耐腐蚀性能.结果表明:在磷酸盐电解液体系中形成的微弧氧化陶瓷膜主要由单斜氧化锆(m-ZrO2)和四方氧化锆(t-ZrO2)相组成,膜层表面较为致密、平整;腐蚀试验表明:与锫合金相比,经过微弧氧化处理,合金的腐蚀电位上升,腐蚀电流密度下降,表明微弧氧化后合金的抗腐蚀能力得到较大提高.     

碳离子注入纯锆后在1 mol/L硫酸溶液中的腐蚀行为

为了研究碳离子注入对纯锆耐蚀性的影响,用MEVVA源对纯锆样品进行了1×1016ions/cm2至1×1017ions/cm2的碳离子注入,注入加速电压为40 kV.用X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子谱(AES)分析了注入样品表层元素的价态和深度分布.透射电镜(TEM)用来观察碳离子注入样品的微观结构;碳离子注入样品后相结构的变化用掠角X射线衍射(GAXRD)来检测.纯锆注入样品随后浸入1 mol/L的硫酸溶液中,测其极化曲线以评价其耐蚀性.发现碳离子注入极大地提高了纯锆基体的耐蚀行为,剂量越高,耐蚀性越好.最后,对碳离子注入导致纯锆基体腐蚀行为发生改变的机理进行了讨论.     

新锆合金在两种不同介质中的耐蚀行为

研究了几种Ｚｒ－Ｓｎ－Ｎｂ－Ｆｅ－Ｃｒ新锆合金在４００℃,１０．３ＭＰａ及在３６００℃,１８．６ＭＰａ含７＊１０＾－５锂的氢氧化锂水中的耐蚀行为; 用ＴＥＭ和ＳＥＭ对合金中的第二相的结构和组合进行了分析。     

Zr-Sn-Nb合金耐疖状腐蚀性能的研究

把N18（NZ2）锆合金样品经过多种不同的热处理后，用高压釜在500℃，10．3MPa过热蒸汽中进行腐蚀试验，研究了它们的耐疖状腐蚀性能。结果表明：无论是将样品加热到β相，α＋β双相还是α相后，快冷还是缓冷，它们经过1100h腐蚀后都没有出现疖状腐蚀。说明在Zr-Sn合金中再添加合金元素Nb后，对疖状腐蚀产生了“免疫性”。样品在500℃过热蒸汽中的腐蚀增重动力学曲线仍可分为两个阶段，转折发生在氧化膜厚度大约为3μm时。     

研究合金元素对锆合金耐腐蚀性能影响的单片试样法

描述了用单片试样法研究合金成分对Zr．Sn．Nb．Fe．Cr系锆合金在350℃，LiOH水溶液和400℃蒸汽中耐腐蚀性能影响的结果。这种单片试样，类似于成分梯度材料，是用真空电子束焊接方法将成分不同的锆合金小条交替焊接而成。研究结果表明：在合金成分最优化的地方，经400℃过热蒸汽腐蚀120d的增重与Zr-4相当；而经350℃，LiOH水溶液中腐蚀110d后，耐腐蚀性能优于Zr-4，也略优于ZIRLO，E635等Zr-Sn-Nb-Fe系合金，与N18的耐腐蚀性能相当。这种合金的成分为Zr-1．1-1．4Sn-0．2-0．3Nb-0．12-0．2Fe-0．02～0．03Cr。在LiOH水溶液中腐蚀时，成分对锆合金耐腐蚀性能影响的规律显得更为复杂，合金成分的微小变化就可能引起耐腐蚀性能的明显差别，这或许还包含着合金元素过饱和固溶在α-Zr中产生的影响。用单片试样法研究成分对锆合金耐腐蚀性能的影响可以得到非常丰富的信息，便于发现耐腐蚀性能更优良的新锆合金。     

氧化膜中四方氧化锆对Zr-Sn-Nb合金耐腐蚀性影响的研究

将经过不同条件处理的Zr-Sn-Nb合金样品放在装有0.01 mol/L的LiOH溶液、350℃、16.8 MPa的高压釜中腐蚀,用椭圆偏振法研究氧化膜中四方氧化锆对Zr-Sn-Nb合金耐腐蚀性的影响.研究发现,经过42和190 d腐蚀后,580℃/冷轧/500℃样品中的四方氧化锆比其它样品多,但是腐蚀速率却相反.说明了少量的四方氧化锆是影响Zr-Sn-Nb合金耐腐蚀性的主要因素之一,四方氧化锆的形成提高了合金的耐腐蚀性.     

合金元素对ZA27合金耐腐蚀性的影响

在质量分数为35％的NaCl水溶液中,用PS-168C电化学测量系统分别测定了合金元素含量(w)分别为3.0％Cu、0.06％Mg、0.1％Si、0.75％Mn、0.2％Sb和0.1％Sn的ZA27合金,以及不含合金元素的二元ZA27合金的自腐蚀电位、线性极化电阻、自腐蚀电流和塔菲尔常数等电化学参数.在扫描电镜下观察了各合金腐蚀前后的形貌.结果表明,所加入的合金元素均降低了ZA27的耐蚀性能,其中锡的影响最大.     

P2缓蚀剂处理铝合金的耐腐蚀性能研究

目的：通过加入一种合成缓蚀剂提高锆化液防锈性能。方法将P2缓蚀剂磷酸三乙醇胺加入到锆化液中处理铝合金,使其表面形成一层新型锆化膜。用扫描电镜(SEM)分析处理后样品放大20000倍的表面,并与原液处理的样品进行对比,通过能谱(EDS)及XRD分析微团成分,辅助使用硫酸铜点滴试验判断耐腐蚀能力的增强程度,并用百格试验测试处理后表面对漆膜的附着力变化,通过酸性盐雾试验(CASS)分析新型锆化膜处理后的附着力变化程度。结果使用加入P2缓蚀剂的锆化液的辅助硫酸铜点滴实验,较原样颜色变化所用的时间提高了48 s,用加入缓蚀剂的锆化液处理的样品中,氧元素较原样品中氧元素减少了一半,判断微团为氧化微团且在加入缓蚀剂的锆化液处理后大量减少,百格实验效果相当,能通过480 h的CASS。结论使用添加P2缓蚀剂的锆化液处理铝合金,能增强其耐腐蚀性能。     

累积退火参数与含Nb锆合金耐腐蚀性能关系述评

累积退火参数(A)被广泛用于评价核反应堆用Zr-Sn系合金的耐水侧腐蚀性能。对于累积退火参数在新发展的含Nb锆合金中的应用,迄今未有一致意见,有学者认为传统的累积退火参数不再适用于含Nb锆合金的耐腐蚀性能的评价。本文综述了累积退火参数在常见牌号核用锆合金中的研究概况,并从A值的本质出发,解释了累积退火参数与锆合金微观组织之间的联系及其评价耐腐蚀性能的微观原因。提出合金元素的扩散速率(Fe、Cr扩散很快,Nb扩散极慢)是累积退火参数是否起作用的决定因素。指出累积退火参数可以直接用来评价低Nb锆合金的耐腐蚀性能,即A值越小,第二相粒子越细小弥散,合金的耐腐蚀性能越佳。