热带海洋大气环境下不锈钢的腐蚀寿命评估

目的 给出一种模拟万宁海洋大气环境的室内加速环境谱并对典型不锈钢材料进行寿命预测。方法 采用失重法对4种不锈钢的耐蚀性进行宏观分析。采用X射线光电子能谱分析仪（XPS）对4种不锈钢的腐蚀产物类型进行分析。采用扫描电子显微镜（SEM）对4种不锈钢的腐蚀产物进行微观分析。采用腐蚀电化学法对4种不锈钢进行宏观电化学分析。采用灰色关联度分析法研究室内加速环境谱与万宁海洋大气环境下户外暴露试验的相关性。结果 4种不锈钢的腐蚀失重速率都随着试验时间的增加而降低,其中430不锈钢腐蚀速率的减小程度最明显。4种不锈钢均在室内加速腐蚀试验中表现出较好的耐蚀性,耐蚀性由好到差依次为2205、316L、304、430不锈钢。XPS结果显示,304不锈钢与316L不锈钢的腐蚀产物主要为Fe₂O₃和Fe₃O₄;2205不锈钢的腐蚀产物主要包括Fe₂O₃以及Fe OOH或FeCr₂O₄;430不锈钢的腐蚀产物属于典型不锈钢的腐蚀产物,主要由...     

我国若干典型大气环境中的锌腐蚀

通过锌在沈阳、江津和青岛的大气暴露试验，研究了 锌在这三种典型环境中的大气腐蚀规律.采用浸渍干燥湿润复合循环试验模拟大气腐蚀过程，研究了锌在 (NH4)2SO4、(NH4)2SO4+NaCl、(NH4)2SO4+NaHSO3和(NH4)2SO4+NaHSO3+NaCl介质中的腐蚀规律.试验结果表明在：大气暴露试验和室内模拟加速腐蚀试验中，锌的腐蚀产物都没有起到阻滞腐蚀的作用，腐蚀规律可用ΔW=Kt公式描述.采用10-2mol/L (NH4)2SO4+10-2mol/L NaHSO3或者再+10-2mol/L NaCl介质为加速剂,通过干湿复合循环试验,可模拟锌在沈阳和江津大气环境中的腐蚀，推测户外长期暴露试验的结果.     

金属材料大气腐蚀试验相关性与寿命预测研究现状

综述了当前金属材料大气腐蚀试验的研究方法,重点叙述了大气腐蚀试验的相关性分析,以及金属材料服役寿命预测的研究方法。其中多因子复合循环腐蚀试验是今后室内加速腐蚀试验的发展方向,将现代化的计算机数据处理技术运用到相关性分析中,并同现代数学分析方法结合起来,不断加深对人工神经网络技术和灰色系统理论技术等非线性数学分析方法的研究,并应用于大气腐蚀科学研究中,从而深入探索材料大气腐蚀的行为规律,提高预测材料服役寿命的准确性。     

锌铝镁镀层和纯锌镀层在典型大气环境中初期腐蚀行为研究

目的 增加对不同大气环境中锌铝镁镀层钢腐蚀行为的了解,研究中国地区不同气候条件下1 a内锌铝镁镀层钢腐蚀产物的组成和腐蚀速率。方法 采用SEM、GDS、XRD研究了纯锌(GI)镀层材料和锌铝镁合金(ZM)镀层材料的结构,对比研究了GI镀层和ZM镀层在吐鲁番、江津、青岛以及万宁4个大气试验站的腐蚀试验。结果 万宁GI的腐蚀速率为ZM的4.56倍,江津GI的腐蚀速率为ZM的3.76倍,青岛GI的腐蚀速率为ZM的2.84倍,吐鲁番GI的腐蚀速率为ZM的2.42倍,对于GI镀层和ZM镀层,按腐蚀速率从大到小的顺序依次为万宁、青岛、江津、吐鲁番。江津和万宁GI镀层的自腐蚀电流密度较小,万宁ZM镀层的自腐蚀电流密度最小。锌的大气腐蚀速率主要受相对湿度、氯离子含量、SO2含量等影响,主要通过影响腐蚀产物组成来影响锌的腐蚀速率。腐蚀产物的保护性受其化学组成、导电性、黏附性、致密性、溶解性、厚度、形态和亲水性等因素影响,不同的锈层结构对阴极氧还原的抑制作用不一样,高氯环境对GI的保护性腐蚀产物Zn5(CO3)2(OH)6有较大的破坏性,在高碱性环境下,容易使腐蚀产物转变成疏松导电的ZnO。在高氯环境中,由于镀层中MgZn2的阳极溶解,释放出可与OH反应的Mg²⁺以形成氢氧化镁(Mg(OH)2)。在ZM表面用Mg(OH)2代替氧化锌被认为可以降低阴极氧还原反应(ORR),具有缓冲阴极位置的pH值升高的作用,能使碱式碳酸锌变得稳定,显著提升耐腐蚀性。结论 ZM镀层材料在高盐高湿环境下能形成稳定的腐蚀产物,降低阴极氧还原速率,在典型大气环境下具有广阔的应用前景。     

304不锈钢在热带海洋大气下暴露实验和加速腐蚀实验研究

根据304不锈钢材料在西沙地区典型的热带海洋大气腐蚀的特点,在当量计算的基础上,发展了一种模拟西沙室外大气环境的室内加速腐蚀方法,并从腐蚀动力学特征、腐蚀机理、腐蚀产物等几个方面探讨了304不锈钢材料在我国典型热带海洋地区大气暴露实验结果和室内加速腐蚀实验结果的相关性。研究结果表明,紫外/周期浸润复合加速腐蚀实验在一定程度上能较好地模拟304不锈钢材料在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为,通过加速腐蚀实验可以对304不锈钢材料在该地区的大气腐蚀行为进行一定程度的预测。     

LY12铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性

通过对模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验中的LY12铝合金初期腐蚀形貌、电位和交流阻抗等的测量和分析,研究铝合金在海洋大气环境下的初期腐蚀行为,并考察加速腐蚀试验结果和外场暴露试验结果的相关性。结果表明:铝合金初期腐蚀表面属于吸附型阻抗类型,电位有轻微上升,腐蚀伴随着表面氧化层的开裂。外场暴露腐蚀表面自然氧化层明显龟裂,加速腐蚀表面氧化层开裂不明显。模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验在腐蚀形貌、电位、交流阻抗等方面具有较好的相关性。     

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。     

铝及铝合金在热带海洋地区大气腐蚀

报道了8种牌号四大类铝及铝合金在热带海洋大气环境下1年、3年、6年和10年的试验结果.结果表明:1) 初期(1年)腐蚀失重较低的是L3M、LF21Y2、LY12CZ;而经过长期(10年)暴露后,腐蚀失重较低的是LF2Y2、L3M;初期和长期腐蚀失重相差不大的是LF2Y2,10年与1年的腐蚀失重相比增加不到1倍;2) 防锈铝不一定比纯铝耐蚀性好,但从长期耐蚀性来说,防锈铝LF2Y2是耐蚀性最好的;3) 铝及铝合金在海洋大气环境中,腐蚀量与试验时间大部分遵循幂函数规律;4) 铝及铝合金的化学成分及含量与腐蚀率没有明显的规律.     

新型Cu-Mo耐候钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

通过干、湿交替周期浸润实验、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、场发射电子探针(FE-EPMA)、X射线衍射(XRD)、Raman光谱以及电化学测试等技术,研究了新型Cu-Mo试验钢在模拟海洋大气中的长期腐蚀行为。结果表明,新型Cu-Mo试验钢的腐蚀过程可分为加速和减速两个阶段。腐蚀前期,以多边形铁素体和少量片层状珠光体为主的新型Cu-Mo试验钢的耐蚀性劣于以贝氏体-铁素体为主的含Cr耐候钢;长期腐蚀后期,新型Cu-Mo试验钢中Cu、Mo的富集和α-FeOOH的增加增强了锈层的防护性,使新型Cu-Mo试验钢的腐蚀速率大大降低,耐候性反而优于含Cr耐候钢。     

碳钢和耐候钢在南沙海洋大气环境中的初期腐蚀行为

采用腐蚀失重法、宏观形貌观察法、SEM、XRD、白光干涉及拉伸实验等分析手段对碳钢Q235和耐候钢Q450NQR1在南沙大气环境下的初期腐蚀行为进行了研究。结果表明,Q235和Q450NQR1在南沙大气环境中的初期腐蚀比万宁及西沙等海洋大气环境中的腐蚀严重,2种钢的朝天面都比朝地面腐蚀严重,朝地面的锈层更容易脱落。暴晒2个月时,Q235和Q450NQR1的腐蚀失厚相近。暴晒5个月时,Q235的腐蚀失厚明显高于Q450NQR1的腐蚀失厚。2种钢在暴晒2个月时,朝天面和朝地面的腐蚀产物都主要为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe_3O_4;而暴晒5个月时,朝天面产物中出现了β-FeOOH,而朝地面β-FeOOH极少。朝天面的产物中Fe_3O_4相对含量少于朝地面,γ-FeOOH的相对含量多于朝地面。     

SO2/盐雾复合循环加速腐蚀试验模拟锌在户外大气暴露腐蚀行为

根据锌在户外典型地区大气腐蚀的特点，研究了模拟户外大气环境的实验室加速腐蚀试验方法，且从腐蚀动力学特征、腐蚀机理、腐蚀产物及试样表观干湿状态四方面探讨了锌在我国典型地区大气暴露腐蚀试验结果与实验室加速腐蚀试验结果的相关性。研究结果表明，SO2／盐雾复合循环加速腐蚀试验一定程度上较好地模拟了锌在典型地区的大气腐蚀行为，通过这种加速腐蚀试验可以针对锌在典型地区大气暴露腐蚀行为进行一定程度的预测。     

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。     

低合金耐海水腐蚀钢在模拟腐蚀环境下的耐蚀性能研究

以普碳钢为对比样,采用模拟海水全浸和间浸、盐雾、湿热等加速腐蚀实验并结合电化学测试技术研究了Cu-Cr-Mo系低合金耐海水腐蚀钢Q345C-NHY3的耐蚀性能.结果表明：在各种模拟环境条件下与碳钢相比Q345C-NHY3钢都具有较好的耐蚀性能.     

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。     

碳钢在含氯离子环境中腐蚀机理的研究

通过对碳钢在3%NaCl溶液中进行50h浸渍干湿复合循环试验的锈层进行IR、XRD和SEM分析,确定腐蚀产物包括-γFeOOH、-αFeOOH、Fe3O4和少量-βFeOOH。并提出-γFeOOH和有保护能力的-αFeOOH是由FeOH 吸附在Fe5HO8.4H2O表面促使其溶解并转化而来;-βFeOOH和Fe3O4都是由绿锈转化而来,-βFeOOH还可自动转化成大颗粒-αFeOOH,它们都与高速度腐蚀有关。     

7475高强铝合金在海洋和乡村大气环境中的腐蚀行为研究

目的研究海洋和乡村大气环境对7475高强铝合金腐蚀行为的影响,为7475高强铝合金环境适应性设计提供支撑。方法在万宁和北京大气环境试验站开展了7475高强铝合金为期36个月的户外暴露试验,通过腐蚀失重分析方法研究了7475高强铝合金在我国2种典型大气环境中的腐蚀动力学规律;借助环境扫描电镜(ESEM)、金相显微镜和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术研究了7475高强铝合金的微观腐蚀形貌和锈层成分。结果2种大气环境中,铝合金腐蚀都呈现出初始阶段腐蚀迅速发展,之后腐蚀速率减慢,最后进入腐蚀扩展相对平稳时期的变化规律。在海洋大气环境中户外暴露36个月后,7475高强铝合金呈现明显的点腐蚀特征,腐蚀产物组成为Al(OH)_3、Al_2O_3和Al_2Cl_3。7475高强铝合金在乡村大气环境中表面腐蚀非常轻微,个别表面出现非常小且浅的腐蚀点。结论在乡村大气环境和海洋大气环境中,7475高强铝合金腐蚀动力学遵循幂函数规律。相比较乡村大气环境,7475高强铝合金在海洋大气环境中表现出非常强的腐蚀敏感性。     

紫铜T2和黄铜H62在热带海洋大气环境中早期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了紫铜T2和黄铜H62在西沙群岛典型热带海洋大气环境中暴露1、3、6个月后的腐蚀行为。采用扫描电镜观察腐蚀产物的表面和断面微观形貌,并用能量色散谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了腐蚀产物元素和组成。测试紫铜T2和黄铜H62电化学阻抗谱(EIS)。结果表明,紫铜T2和黄铜H62在西沙海洋大气环境中暴露早期均发生了明显的局部腐蚀,O和Cl~-是促进早期腐蚀的主要原因,高的相对湿度、温度、Cl~-含量和长日照以及砂石粉尘对铜及铜合金的腐蚀起到加速作用。紫铜T2的主要腐蚀产物为Cu_2O,黄铜H62的主要腐蚀产物为Cu_3Cl_4(OH)_2和Zn_5(OH)_8Cl_2·H_2O。     

几种典型钢在西部大气环境中的腐蚀行为及预测研究

分析几种典型的碳钢、耐候钢在西部环境暴露的腐蚀数据,并与东部的环境腐蚀数据进行对比,同时利用新试验站点的环境数据及新钢种的腐蚀数据,验证了"九五"期间建立的大气腐蚀预测模型.结果表明,气候干燥、污染低的拉萨、敦煌,各种钢的腐蚀轻微,远远低于东部试验点,而库尔勒由于污染较重,各种钢的腐蚀较重;东部试验站点新钢种的腐蚀基本...     

加速疲劳寿命试验在飞机结构日历寿命研究中的应用

给出了以日历年限作为“加速应力”的线性加速模型 ，它是科学地确定飞机结构日历寿命的新方法.