2507双相不锈钢南海大气腐蚀行为研究

采用失重法、腐蚀形貌观察和产物组成分析、电化学测试和微区电化学扫描等手段,研究了2507双相不锈钢在南海大气环境下暴露不同周期后的腐蚀行为。结果显示随着暴露时间的延长,2507双相不锈钢的年平均腐蚀速率几乎没有变化,点蚀数量和深度明显增大;击穿电位负移,钝化电流增大;Kelvin表面电位起伏越来越明显,且ΔE_(KP)逐渐增大;点蚀坑周围的Ni、Mo、Mn、Cr元素聚集,坑内Si、O元素聚集。这表明2507双相不锈钢随着暴露时间的延长腐蚀加剧,腐蚀特征以点蚀为主,点蚀坑周围由于钝化膜修复过程中Ni、Mo、Mn、Cr元素形成氧化物或氢氧化物而聚集,点蚀坑内部没有Ni、Cr的氧化物,导致钝化膜无法完整修复,使试样耐腐蚀性能下降。     

高矿化度油气田盐卤水对碳钢的腐蚀行为研究

我国高矿化度油气田盐卤水资源丰富,为保障油气田开采和卤水综合利用过程的安全,采用失重法、扫描电镜、能谱分析和交流阻抗测试技术研究了碳钢在高矿化度卤水中的腐蚀行为.研究结果表明:碳钢的平均腐蚀速率随着温度的升高先增大后减小,在70 ℃时出现峰值,矿化度增大促进平均腐蚀速率升高;卤水中的Na~+易于形成NaCl晶体沉积在钢表面,Ca~(2+)有最大的参与成膜倾向,而Mg~(2+)在产物膜中的含量较低;腐蚀产物膜的微观缺陷将导致点蚀源出现,当点蚀坑超过临界尺寸之后会稳定发展,随着时间增长,点蚀的诱发和稳定发展呈现不同的电化学特征,建立了相应的腐蚀等效电路.     

微观点蚀机理的研究

由于有的齿轮在失效过程中,同时存在有宏观点蚀及微观点蚀两种不同的失效形式,为了弄清微观点蚀和宏观点蚀的关系,因此采用18Cr_2Ni_4W_A渗碳滚轮试样进行了接触疲劳性能试验。通过试验,发现试样的表面粗糙度对试样的失效形式是有影响的。并从表面粗糙度,油膜厚度及力学条件等方面,论证了微观点蚀和深层剥落两种失效形式的形成条件、微观点蚀的成因和发展过程,而且提出了微观点蚀发展成宏观点蚀的机理。     

稀土铈对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢腐蚀规律的影响

通过测试交流阻抗和极化曲线,在扫描电镜下观察表面形貌,研究了稀土铈对1Cr18Mn8NiSN不锈钢耐点蚀性能的影响.研究结果表明,稀土Ce加入量在适当的范围内可显著提高不锈钢的耐点蚀性能.当稀土Ce的质量分数为0.016%时,1Cr18Mn8NiSN不锈钢可获得最好的耐点蚀性能.     

AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为研究

为研究镁合金在人体生理环境下的腐蚀行为,采用阳极极化和电化学交流阻抗谱(EIS)测量技术研究了AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为及腐蚀产物形成过程;利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析不同浸泡时间腐蚀产物膜的形貌和成分变化。研究结果表明:镁合金AZ31在Hank’s溶液中浸泡最初10min,表面形成新的MgO钝化膜。镁合金的腐蚀经历了点蚀的诱导、点蚀的发展和腐蚀产物层的生成3个阶段,腐蚀过程中除Mg的溶解过程外,还有H2PO-4、HPO2-4、PO3-4、Ca2+在镁合金表面的吸脱附过程。镁合金点蚀处磷酸钙盐沉积较多,表明镁离子的溶解促进了磷酸钙的沉积。     

表面处理对反相微乳液中Ⅱ-Ⅵ族量子点的影响(英文)

以对二甲苯为连续相,水为分散相,聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)嵌段聚合物为表面活性剂,制备ZnSe和ZnMnSe量子点.在量子点表面覆盖一层Zn(OH)2使其发生钝化,再加水引起相分离,选择合适的有机溶剂可从反相微乳液中成功分离出上述量子点,分离后的量子点保持荧光特性且量子点荧光有显著增强.经11-巯基十一烷酸表面修饰,分离的量子点可分散在水中形成透明溶液.采用X-射线衍射、透射电镜、动态激光光散射和荧光光度计表征晶体结构、形貌、尺寸分布和荧光特性,讨论了使量子点稳定的表面保护机理.研究结果表明,嵌段聚合物分子吸附在量子点表面,阻碍了其氧化进程,表面钝化可修补晶体部分缺陷,使分离的量子点荧光增强,稳定期达数月之久.     

氯盐侵蚀钢筋表面的坑蚀特征及蚀坑演变规律

对氯盐侵蚀环境下普通硅酸盐混凝土内锈蚀HRB335级变形钢筋表面上的蚀坑的形状、数量和尺寸进行了详细的观测和研究.通过统计分析建立了不同形状蚀坑的概率分布模型.结合金属腐蚀学的知识对蚀坑的生长机理进行了分析,并得到了蚀坑生长演变的规律.结果表明:在锈蚀初期,22％的微观蚀坑在闭塞电池作用下发展为深椭球形蚀坑,但多数蚀坑的纵横向腐蚀速率大于径向,使得40％的蚀坑呈圆球形,35％的蚀坑呈长椭球形;随着锈蚀率的逐渐提高,径向腐蚀速率下降,纵向腐蚀速率逐渐增大,深椭球形逐渐演变为其他形状,圆球形蚀坑逐渐演变为长椭球形;当锈蚀率超过4％以后,蚀坑横向曲率逐渐为0,长椭球形蚀坑逐渐演变为凹槽形.     

高效无卤蚀刻体系对核级304不锈钢表面结构的影响

针对核级304奥氏体不锈钢工件的永久性标识,设计针对不锈钢表面的电化学蚀刻图文标记(深色)体系.研究电解液体系、抗蚀膜层建立对不锈钢蚀刻质量及效果的影响.结果表明:抗蚀膜层能够有效地保护基体在电化学蚀刻过程中不受电解液的影响;选用的无机酸和有机酸两种电解液体系(硝酸盐-磷酸体系和草酸体系)均可在奥氏体不锈钢表面形成黑色...     

Effects of Pitting Corrosion on the Fatigue Behavior of Q235 Steel

点蚀坑对Q235钢材疲劳性能影响

研究

徐善华¹,任松波^1,2,王友德¹

(1.西安建筑科技大学 土木工程学院,西安 710055;

2.西南科技大学 土木工程与建筑学院,绵阳 621010,四川)

创新点说明：

本文首先将锈蚀钢材表面点蚀损伤按照损伤特征进行分类,然后,将点蚀坑间交互作用引入交变荷载作用下锈蚀钢材裂纹扩展的研究问题中,增加了锈蚀钢材预测疲劳寿命的准确性。

目的：

研究点蚀坑交互作用对锈蚀钢材疲劳裂纹扩展过程的影响。

方法：

(1) 钢材试件锈蚀过程采用自然环境腐蚀方式,锈蚀龄期分别设置为0.5年、1年、2年以及4年。

(2) 利用PS50三维非接触形貌采集仪对锈蚀钢材表面形貌数据进行扫描采集,并凭借MATLAB软件平台对腐蚀表面点蚀损伤特征参数进行统计分析。

(3) 利用塑性力学理论,建立了相邻点蚀坑交互作用启动临界条件模型。

结果：

(1) 基于相邻点蚀坑的交互作用,量化了不同状态点蚀坑群下的交互因子。

(2) 通过相邻点蚀坑交互因子作用,建立了基于交互作用下锈蚀钢材疲劳裂纹扩展速率计算模型,该模型的计算结果更符合真实实验。

结论：

(1) 钢材在大气环境下,腐蚀初期,点蚀损伤主要以独立点蚀坑状态存在;随着腐蚀时间持续,点蚀坑逐渐连接,交互,甚至重叠。

(2) 随着腐蚀时间持续,钢材试件裂纹扩展曲线的起裂越早。当腐蚀时间超过2年,锈蚀钢材裂纹扩展速率可利用基于交互作用下锈蚀钢材疲劳裂纹扩展速率计算模型进行预测。

关键词：点蚀特征;腐蚀时间;点蚀坑交互;疲劳裂纹扩展速率;预测寿命

     

Bi/AlSb(110)体系的结构和电子性质的第一性原理研究

使用第一性原理密度泛函理论研究了在Al Sb(110)衬底表面外延生长Bi薄膜的表面结构和电子性质,计算了生长1~6层Bi薄膜的层间距、吸附能与能带结构.研究发现,不同层数的Bi薄膜显示出奇偶振荡:奇数层稳定,偶数层不稳定;1,3奇数层为半导体,2,4偶数层为金属,5,6层均为金属态,不存在振荡.