海洋大气暴露3年的碳钢与耐候钢表面锈层分析

通过对碳钢与耐候钢在海南，青岛两地挂片4年的大气腐蚀速率测定，对挂片表面锈层结构的观察，以及对锈层的组成和合金元素分布和分析，结果表明，在海洋大气环境下，耐候钢相对于碳钢未表现出明显的抗大气腐蚀性能，耐候钢表面锈层由比较致密的片状内锈层和疏松外锈层组成，内锈层主要是α－FeOOH，外锈层是α－FeOOH,γ-FeOOH,Fe3O4，碳钢表面锈层是由α－FeOOH,γ-FeOOH,Fe3O4组成的疏松单层结构，在青岛挂片表面锈层中发现了Cl元素的均匀分布，在海南挂片锈层中含有S,Cl,Cr等元素的局部富集，分析了S，Cl,Cr三者在锈层中的作用。     

耐候钢表面锈层稳定化研究现状

耐候钢表面形成的致密保护性锈层使其具有良好的抗大气腐蚀性能,经锈层稳定化处理后再使用是耐候钢最具有现实意义的使用方式。耐候钢表面锈层的组织结构、形成机理及过程、保护机理的研究,对于锈层稳定化处理技术和处理剂的开发具有基础性作用。首先,全面综述了近年来耐候钢表面锈层的研究进展,耐候钢经过基体铁的溶解、锈的还原、锈的再氧化等过程,形成了以Fe3O4、α-FeOOH、无定形的羟基氧化物（FeOx(OH), x=0~1）为主的连续致密内锈层,以β-FeOOH、γ-FeOOH为主的疏松多孔外锈层,内外锈层构成了耐候钢表面锈层。相较于普碳钢,耐候钢表面锈层具有连续致密、阳极钝化、离子选择性等特性,使得耐候钢具有良好的抗大气腐蚀性能。然后,归纳了目前国内外主要的锈层稳定化处理方法及其优缺点,主要有氧化物涂膜处理、氧化铁-磷酸盐系处理、喷丸+高温氧化处理等方法,但存在应用范围狭窄、有污染等问题。最后,基于合金元素在耐候钢中的作用提出了锈层稳定化处理剂组分的设计思路,并从应用范围、绿色环保、缩短稳定化周期等提出了耐候钢表面锈层稳定化处理剂研究的进一步建议。     

碳钢和耐候钢在北京城市大气环境中初期腐蚀行为

对碳钢和耐候钢在北京城市大气中的初期腐蚀行为进行了研究．主要采用金相、扫描电镜、X-射线衍射方法分析和探讨了初期腐蚀层形貌、腐蚀产物和合金元素的分布．结果表明：在腐蚀初期，耐候钢表面生成的锈层较碳钢致密，裂纹和孔洞相对较少；25d后碳钢和耐候钢局部都出现了分层现象。腐蚀产物没有区别，差别主要是锈层中合金元素的作用．耐候钢锈层中有Cu、Cr合金元素的析出，聚集在裂纹处可抵御大气中水气及其有害离子的侵入，防止基体金属进一步腐蚀．     

耐候钢表面稳定锈层形成机理的研究

研究了耐候钢在青岛近海大气中曝晒3a的腐蚀行为, 观察测定了锈层与基体的界面形貌、相组成及锈层中合金元素的分布.结果表明,腐蚀3a的 耐候钢表面锈层有明显的分层现象;内锈层组织致密,主要有各向同性的α-FeOOH构成,在 偏光下检测消光;外锈层有γ—FeOOH和Fe2O3构成,在偏光下检测炫光;在内锈层中有 合金元素的富集.     

暴露1年的耐大气腐蚀用钢表面锈层分析

测量了碳钢和耐候钢在上海地区大气中的腐蚀速率,分析测定了锈层的相组成以及合金元素的分布。结果表明,腐蚀1年的碳钢表面锈层没有分层现象,且锈层中存在着较多的孔洞和裂纹;耐候钢的表面锈层已经产生了明显的分层现象,内锈层主要有a－FeOOH和r－FeOOH构成,外锈层有r－FeOOH和FeO构成。在内锈层中存在着裂纹,裂纹处产生了Cr元素的富集现象。     

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。     

建筑用耐候钢在含Cl-环境中的腐蚀行为研究

研究了桥梁建筑用耐候钢在含Cl-环境下表面锈层的腐蚀行为。结果表明,耐候钢组织由粒状贝氏体、针状铁素体以及准多边形铁素体组成。材料中的微量合金元素Mn可以降低腐蚀后期晶粒尺寸,促进α-FeOOH和γ-FeOOH相形成,提高材料表面锈层致密度。而Cu主要富集在锈层孔洞和缝隙处,能够改善表面锈层质量,提高耐候钢的抗腐蚀性。     

建筑用耐候钢在含Cl-环境中的腐蚀行为研究

研究了桥梁建筑用耐候钢在含Cl-环境下表面锈层的腐蚀行为。结果表明,耐候钢组织由粒状贝氏体、针状铁素体以及准多边形铁素体组成。材料中的微量合金元素Mn可以降低腐蚀后期晶粒尺寸,促进α-FeOOH和γ-FeOOH相形成,提高材料表面锈层致密度。而Cu主要富集在锈层孔洞和缝隙处,能够改善表面锈层质量,提高耐候钢的抗腐蚀性。     

Sn对耐候钢高湿热海洋大气环境下耐蚀性能的影响

采用周浸腐蚀试验机、扫描电镜（SEM）、电化学工作站等,研究了含锡耐候钢和传统耐候钢在模拟高湿热海洋大气环境中的腐蚀行为规律,探讨了Sn元素对传统耐候钢耐高湿热海洋大气腐蚀性能的影响。结果表明：锡元素加入耐候钢中可以降低腐蚀速率,让锈层更均匀地生成,提高锈层的自腐蚀电位,降低锈层自腐蚀电流密度,对耐候钢阳极溶解起抑制作用,同时使锈层电阻Rr及与基体结合处的反应电阻Rt升高,增强锈层对钢基体的保护,有利于耐候钢耐海洋大气腐蚀性能的提升。     

耐候钢表面锈层稳定化处理用新型涂层研究

针对耐候钢裸露使用时出现的锈层稳定化时间过长及早期锈液流挂和飞散的问题，提出了Zn—Ca系磷化 丙烯酸树脂—SiO2复合膜新型耐候钢表面锈层稳定化处理技术．采用干湿周浸实验研究了该复合膜耐候钢试样的腐蚀行为和耐大气腐蚀性能．得出了能有效避免锈液流挂、促进耐候钢表面锈层稳定化的最佳复合膜处理工艺，即Zn—Ca磷化 B—13Si(120℃)复合膜处理．并从理论上探讨了该复合膜提高耐候钢抗大气腐蚀性能、促进表面锈层稳定化的作用机理和模型。     

金属/陶瓷润湿性的研究现状

金属 /陶瓷润湿性是材料科学中普遍存在的现象 ,人们很早就开始了这方面的研究。研究金属对陶瓷的润湿性对开发新型金属 /陶瓷体系 ,探寻和发展材料的制备技术 ,制备高性能金属 /陶瓷复合材料有着重要的现实意义。本文从陶瓷 /金属的润湿现象及其机理出发 ,介绍了润湿性研究的实验研究方法 ,并探讨改善润湿性的途径     

氢对纯镍钝化膜的影响

研究了氢对纯镍阳极极化和钝化膜形成及耐蚀性能的影响。结果表明：预充氢会降低纯镍的自腐蚀电位,使其出现明显的活化区和临界钝化电流,缩短钝化区域;提高钝化电流密度和延长钝化膜的形成时间。固溶氢降低钝化膜的稳定性,增大膜的自活化能力;并导致钝化膜出现明显的孔蚀,膜的孔蚀电位随固溶氢含量的增加而降低。     

活性元素对合金高温氧化的作用机制

合金内添加微量活性元素可以显著改善合金的抗高温 氧化性能.活性元素效应已在高温合金和抗高温氧化的防护涂层上得到大量应用,而其微观 作用机制尚未完全明了.本文综述了已有的活性元素微观作用模型,并分析了各种模型存在 的缺点,对国内的研究成果也作了总结.同时指出未来着重解决的问题.     

深海环境下静水压力对纯镍腐蚀行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗和Mort-Schottky等电化学测试方法,研究了在室温、3.5% NaCl溶液条件下,静水压力对纯镍的钝化膜性能的影响.结果表明:随着静水压力的增加,纯镍的腐蚀速度增大,阴极过程保持不变,阳极过程加速.静水压力对阳极过程的影响:一方面提高纯镍钝化膜的抗腐蚀能力,使钝化膜中的受主密度减小,空间电荷层的厚度增加;另一方面,恶化了纯镍的钝化膜腐蚀抗腐蚀能力,使钝化膜变得不稳定,并且表现出较高的化学溶解速度和空穴扩散系数.静水压力对纯镍钝化膜的恶化作用比提高作用对阳极过程的影响更大,导致纯镍的抗腐蚀能力随着静水压力的提高而减小.     

联合保护在码头钢桩上的应用技术探讨

在已建码头的钢桩上实施外防腐层和阴极保护的联合保护,施工的可行性是首要的考虑对象,其次要求设计合理、准确.文中介绍了舟山某码头的防腐设计施工,为类似海上项目的开展提供一些经验和借鉴.     

氢对纯铁钝化膜电子性质的影响

采用电化学、光电化学和交流阻抗等方法研究了氢对纯铁钝化膜形成过程和电子性质的影响。结果表明氢的存在会延长钝化膜的形成,增加稳态钝化条件下的溶解速率;氢能提高钝化膜光电流、降低禁带宽度;氢促使钝化膜的电容和掺杂浓度升高,并降低膜的平带电位。     

STUDY ON THE EFFECTS OF BREAKAGE OF SINGLE FIBER ON CREEP BEHAVIOR OF FIBER REINFORCED COMPOSITES

A 3-D micro cell model with multi-fibers has been presented to study the effects of breakage of single fiber on the whole creep behavior of fiber reinforced composites by finite element method (FEM). Before the fiber breakage, the stresses of all fibers are identical. With the creep time increasing, stress in fiber increases but stress in matrix decreases. It is assumed that the fiber breakage occurs when the stress in fiber reaches a critical value. The stress redistribution resulted from the breakage of fiber has been obtained. The influence on the axial stress of the broken fiber is local. The stress in the all fiber sections is not uniform. There is a local stress concentration in the matrix. And this stress concentration in the matrix is more and more serious with the creep deformation. The stress transference of the loading due to the fiber breakage has been studies numerically. It is found that the fibers near to the broken fiber will take over more loading.     

混凝土超声检测中含水率对声速影响的研究

在混凝土强度超声检测过程中，分析了含水率对混凝土中超声声速的影响程度，建立了混凝土水饱和状态和绝干状态超声声速与自然干燥状态声速的换算公式，并提出了在超声波测强曲线中引入含水率项的建议。     

NaOH对铝合金微弧氧化膜特性的影响

在Na₂SiO₃电解液体系下,对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化膜的形成进行研究,通过改变NaOH的含量,研究了其对电解液的电导率、微弧氧化的临界起弧电压、膜层特性及微观形貌的影响。并测定了氧化膜的相组成。结果表明：NaOH含量从1.0 g/L到3.0 g/L变化时,电解液的电导率由14.00 ms/cm几乎呈线性增大到26.28 ms/cm,正向临界起弧电压由360 V呈线性降低下降到290 V;含量从1.0 g/L增大到2.5 g/L时,膜厚从92 μm迅速增加到125 μm。含量超过2.5 g/L,膜厚减小,致密层所占比例下降。XRD分析表明：氧化膜层中主要由莫来石、SiO₂和α-Al₂O₃、γ-Al₂O₃和WO₃相。     

碳化钽的加入方式对合金结构和性能的影响研究

对TaC加入到合金中的方式进行了研究，结果表明，以固溶体形式加入的合金的WC相和TiC－TaC－WC相较之以单质（TaC）形式加入的合金的WC相和TiC－TaC－WC相有较粗的亚晶结构和较小的微观应变。与此相对应的是，合金亦具有较好的物理力学性能和较长的切削寿命。