304不锈钢环保型酸洗钝化工艺及其性能研究

采用化学浸泡法和动电位扫描法研究了304不锈钢在环保型酸洗钝化工艺下所得钝化膜的耐点蚀性能,运用X射线光电子能谱(XPS)分析了钝化膜的组成和结构.结果表明:由正交试验优选出的最优配方和工艺可大大提高304不锈钢表面钝化膜的耐点蚀性能;304不锈钢表面钝化膜中的Cr、Fe、Ni分别以Cr2O3、FeO、NiO的形式存在;钝化处理后,试片表面钝化膜中的铬元素和镍元素的含量明显增加.综合考虑,不锈钢柠檬酸钝化的最佳工艺为:柠檬酸质量分数4%,氧化剂X体积分数5%,乙醇体积分数2.5%,温度40℃,钝化时间60min.     

煤气管道用耐酸钢硫酸腐蚀行为研究

高炉煤气输送管道通常采用普碳钢,而煤气管道中含有硫酸、硝酸和氯离子等多种腐蚀性介质,对管道造成腐蚀,管道使用寿命低。针对研发的煤气管道用耐酸钢,采用均匀腐蚀全浸试验对其硫酸腐蚀行为进行了研究,利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、激光共焦扫描显微镜(LSCM)等手段揭示其腐蚀行为。结果表明,煤气管道用耐酸钢有优异的耐硫酸腐蚀性能;Cu、Sb、Cr等耐腐蚀元素的加入有利于改善点蚀现象,并在耐酸钢表面形成一层致密的不溶于硫酸的富含Cu、Sb、Cr等元素的钝化膜,从而增强耐酸钢的耐硫酸腐蚀性能;适量的S元素含量有利于提高钢的耐硫酸腐蚀性能。     

温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mol不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mol不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.     

温度对Cr26Mol超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响

通过循环极化曲线、Mott-Schottky曲线以及电化学阻抗谱等方法研究了温度对Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐点蚀性能的影响.结果表明:随着温度升高,Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢的自腐蚀电位降低,腐蚀电流密度增大,点蚀电位下降,钝化膜阻抗降低.Cr26Mo1不锈钢钝化膜的半导体类型和性质在不同温度下发生改变.Cr26Mo1不锈钢发生点蚀的孕育期随着温度的升高而缩短,点蚀敏感性增加,已发生点蚀的试样不能够自修复.     

Fe-20Cr溅射纳米涂层的腐蚀电化学性能研究

利用电化学方法与表面分析技术，考察了平面磁控溅射Fe—20Cr纳米涂层的腐蚀电化学性能及耐蚀机制．研究表明，尽管溅射纳米涂层钝化膜的溶解速度高于铸态合金，但其钝化趋势较强，即使在含有0．5mo1／L NaCl的H2SO4溶液中仍能自钝化，而此时铸态合金的钝化趋势非常微弱；纳米涂层的耐点蚀能力也远优于铸态合金；晶粒细化以及铬元素分布均匀性是决定溅射纳米涂层耐点蚀能力的关键因素．     

高温高压条件下13Cr钢的乙酸腐蚀

研究了13Cr钢在高温高压环境中的乙酸腐蚀行为。13Cr钢腐蚀速率随乙酸浓度增加而增大。不含乙酸时,基体铬发生溶解并在表面形成Cr(OH)3钝化膜,溶液中侵蚀性离子(Cl-)的存在是发生点蚀的重要原因。加入乙酸后,乙酸电离H+使得溶液酸性增强,钝化膜稳定性降低。H+和Cl-更容易通过钝化膜与基体接触,促进局部酸性增强以及侵蚀性离子浓度增加,加快点蚀的发生和发展过程。随着乙酸浓度增加,酸性增强越明显,对点蚀的促进作用越强,腐蚀速率增加。     

316L不锈钢钝化膜在Cl~-介质中的耐蚀机制

研究了 316L不锈钢在以硝酸为主体的氧化性介质中经过化学钝化处理形成的钝化膜在 3.5 %NaCl溶液中的电化学行为 ,运用X射线光电子能谱 (XPS)分析了钝化膜的组成与结构 ,运用交流阻抗技术研究了钝化膜的电性能 .结果表明 ,经过化学钝化处理后的成膜试样在Cl-介质中耐点蚀性能明显提高 ;钝化膜的主要组成元素Cr、Fe、Ni在膜中分别以Cr2 O3 、FeO、NiO存在 ;钝化膜呈p型半导体特性 .     

热浸镀锌钝化液中六价铬的替代

在连续热浸镀锌钝化液中以铈、钴元素替代铬元素(Cr6+),钝化液通过辊涂和烘干处理工艺得到钝化膜.试验通过电化学方法研究钝化膜的抗腐蚀行为.SEM照片表明所获得的钝化膜较Cr6+钝化膜具有更加致密的表面膜层,SiO2在膜层结构中阻碍了微裂纹的扩展,提高了膜层抗形变性能;极化曲线研究表明铈,钴抑制了阳极极化腐蚀过程,盐雾试验结果表明复合钝化膜较传统钝化膜具有更好的抗蚀性能.     

Fe-Cr-Mo系铁素体不锈钢在中性氯离子介质中钝化膜及其破坏的XPS研究

为探讨合金元素铬和钼改善高纯度铁素体不锈钢点蚀性能的作用机理,应用XPS定量分析技术,研究了三个系列十二种不同铬钼含量的高纯度铁素体不锈钢在中性(pH=6.9)含1NCl~-的介质中不同电位下钝化膜及膜下过渡层的组成和钝化膜的厚度等。结果表明,合金元素钼不仅能提高钝化膜的稳定性,还能有效地抑制过渡层中铬的贫化,使再钝化能力得到改善,从而提高材料的耐点蚀性能。在本实验条件下不发生点蚀的材料,其过渡层都是由于基体含钼而不出现贫铬现象。     

不同温度下超级13Cr在Cl~-/CO_2环境中的腐蚀行为

模拟油田现场Cl~-/CO_2腐蚀环境,对超级13Cr不锈钢在不同温度下的耐均匀腐蚀及点蚀的性能进行了研究。利用金相、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法对试样进行了分析。结果表明,温度升高,超级13Cr均匀腐蚀速率增大,温度升高到150℃时,均匀腐蚀由轻微腐蚀转变成中度腐蚀。在Cl~-/CO_2腐蚀环境中,超级13Cr不锈钢极易发生点蚀,且温度升高,点蚀程度先加重后减弱,在120℃时,点蚀坑数量最多,尺寸最大,点蚀最严重。XRD结果显示,所有温度条件下材料均无CO_2腐蚀产物FeCO_3产生,超级13Cr不锈钢依靠表面形成的钝化膜抵抗CO_2腐蚀。     

Characteristics and lacquer adhesion on dip and CDC chromium passivated tinplate

Chromium passivation and lacquering are typically used to improve the corrosion resistance of tinplate in packed food. In this work, the nature of the chromium passivation layer formed during dip or CDC passivation treatments, as a function of operational parameters, and its influence on lacquer adhesion, was investigated using electrochemical polarisation, XPS, Auger and lacquer peel-off tests. It was found that dip passivated tinplate provide the best lacquer adhesion, and that the adhesion on CDC treated tinplate could be improved by buffering or lowering the pH of the chromium (VI) solution.     

氟对不锈钢钝化效果的影响

分析了钝化液组分及工艺条件对不锈钢钝化效果的影响,结果表明:在HNO3和H2O2组成的不锈钢钝化液中,高浓度的氟促进高耐蚀性钝化膜的形成,其耐中性盐雾时间达到168h,同时也增强了钝化液中过氧化氢的稳定性。EDS能谱分析结果表明,不锈钢经过这种含高浓度氟的钝化液处理后,表面形成的钝化膜成分均一,无杂质S和Si,且有益组分Cr富集,因而耐蚀性能明显提高。     

金属饮料罐用镀锡板腐蚀行为的电化学研究

本文通过电化学阻抗技术、稳态极化曲线法、恒电量溶解法等电化学方法,测定了四个厂家的镀锡钢板的镀锡量和钝化前后耐腐蚀性能,并评价了不同厂家的镀锡板的耐腐蚀性以及镀锡板的腐蚀机理和钝化机理.结果表明,四种镀锡板镀锡量和标准镀锡量相差不大,C厂家镀锡板镀锡量最大;不同厂家相同规格镀锡板的耐蚀性有差异:钝化前腐蚀电流密度达到十几个μA/cm2,钝化后四种镀锡板耐蚀性都明显增强,腐蚀电流密度下降20多倍,其中A厂家镀锡板腐蚀电流密度达到0.3418 μA/cm2,说明镀锡板进行钝化处理能够有效提高金属饮料罐的货架寿命.     

2205和316L不锈钢在氢氟酸中的电化学腐蚀行为

通过动电位极化和电化学阻抗方法考察了2205双相不锈钢和316L不锈钢在5%(体积分数)HF溶液中的电化学行为,借助Mott-Schokkty曲线分析了两种不锈钢表面钝化膜的半导体特性。结果表明：两种不锈钢在氢氟酸溶液中都能发生钝化,且2205双相不锈钢的钝化区间范围更宽,维钝电流密度更低。2205双相不锈钢表面钝化膜表现出更高的钝化膜电阻和电荷转移电阻,其抗氢氟酸腐蚀性能优于316L不锈钢,这主要与2205双相不锈钢中的Mo和Cr含量高、表面钝化膜缺陷少、钝化膜易修复等因素有关。     

无铬复合钝化膜的微观组织结构及耐腐蚀性能

目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀锌板耐蚀性的影响,使用中性盐雾实验研究不同皮模量时膜层的耐蚀性。结果无铬复合钝化膜中的Mo元素可以抑制微裂纹的产生和发展,阻挡腐蚀性介质向金属基体扩散,提高复合硅烷膜的电阻。复合钝化膜的电化学交流阻抗比硅烷钝化膜提高了1.6倍,与六价铬钝化膜接近,可以有效抑制腐蚀电化学反应的发生,降低反应速度,提高膜层的耐蚀性。皮膜量为892 mg/m2时,膜层的腐蚀面积为0,耐蚀性达到六价铬钝化膜水平;皮膜量为1252 mg/m2时,耐蚀性能优异。结论制备的无铬复合钝化膜结合了硅烷钝化膜和钼酸盐钝化膜两方面的优点,提高了膜层的致密性和结合性,膜层耐腐蚀性接近/达到了六价铬钝化的效果。     

热镀锌板三价铬钝化剂的制备及其钝化膜耐蚀性能

目的制备钝化膜耐蚀性良好的热镀锌板三价铬钝化剂。方法以铬酸酐、酒石酸盐、无机混酸、纳米硅溶胶为原料,制备三价铬钝化剂。采用该钝化剂对热镀锌板进行钝化处理,通过中性盐雾试验、Tafel极化曲线和交流阻抗谱分析钝化膜的耐蚀性能,并表征钝化膜的表面形貌和元素组成。结果钝化镀锌板经120 h中性盐雾试验后,腐蚀面积仅为5%。与未钝化镀锌板相比,钝化试样的自腐蚀电位有所正移,自腐蚀电流密度降低了约2个数量级。钝化膜表面较为平整,有少量白色颗粒沉积,膜中主要含有C,O,Si,Cr,Zn等元素,且Cr主要以三价和六价存在,Zn以二价存在。结论该三价铬钝化剂可提高镀锌板的耐蚀性能,具有较好的工业使用推广价值。     

Eis and XPS study of surface modification of 316LVM stainless steel after passivation

The effects of surface finish, nitric acid passivation and ageing in air on corrosion resistance of 316LVM stainless steel in 0.5% H₂SO₄ have been investigated by EIS, potentiodynamic polarization measurements and XPS. The results indicate that a smoother surface exhibits to a higher corrosion resistance. The effectiveness of the passivation treatment strongly depends on nitric acid concentration, passivation time and temperature. The passivation treatment significantly increases the corrosion resistance due to a high Cr content in the passive film and increased film thickness. Ageing after passivation increases the corrosion resistance whereas ageing before passivation has little effect.     

镀锡钢板耐蚀性与恒电流阳极溶解电位-时间曲线的关系

在恒电流条件下，将镀锡钢板作为阳极在稀盐酸中用高电流密度电解。测定其电位E随时间t变化的曲线和相应的dE／dt-t微分曲线，从中抽取与镀锡钢板合金层致密程度和耐蚀性有关的参数，用支持向量机算法(support vector machine，SVM)和主成分分析(principal component analysis，PCA)及Fisher法等模式识别算法总结这些参数和镀锡钢板耐蚀性标准测试方法所得的合金-锡偶合电流值(alloy-tin couple value test，ATC值)的对应关系．据此找出耐蚀优级镀锡钢板E-t曲线判据和优化产品耐蚀性的工艺条件．结果表明：可在此基础上建立监测和优化镀锡钢板耐蚀性的快速测定方法．     

镀锌层三价铬黑色钝化膜的耐蚀性能

制备了一种环保、不含六价铬的三价铬黑色钝化液,选择适当的封闭剂,研究其在镀锌层表面钝化后的耐腐蚀性能。通过醋酸铅点滴试验、塔菲尔极化曲线测试、电化学阻抗测试检测钝化膜的耐蚀性及采用扫描电子显微镜观察其表面形貌。结果表明:镀锌层表面经三价铬黑色钝化后再进行封闭处理,弥补了Cr3+钝化后无自愈能力的缺点,显著提高了镀锌层钝化膜的耐腐蚀性能,而且达到了Cr6+黑色钝化的外观效果。     

Elektrochemisches Verhalten und Deckschichtbildung hochlegierter Manganstähle

Electrochemical behaviour and scaling of high alloy manganese steels Passivating surface layers are considered to be one of the indispensable requirements for stress corrosion cracking of metallic materials. It is shown by potentiostatic and potentiokinetic current density-potential curves that the steel X 40 MnCrN 19 in neutral aqueous chloride solutions has a passive potential region. The passivation behaviour Of precipitation hardened samples is in agreement with the chromium depletion theory. The effect of alloying on the passivation behaviour of low carbon Mn steels is studied in 3 % NaCl solution at 20 and 100 °C Increasing proportions ε-martensite reduce the passivation of susceptibility. Increasing the Mn content has the same effect. The vital factor concerning passivation behaviour, however, is chromium content. Increasing the temperature of the corrodent results in an increased tendency to form scales of steels containing less than 8 % Cr. Long-term corrosion tests have shown, that increasing the Cr content produces a continuous transition from general localized and even pitting Corrosion. Tests made without applied current in aerated solutions have shown, that the variation in time of corrosion potentials depends from the tendency to be passivated of the materials and from the oxygen content of the solutions. In oxygen containing solutions passivable steels exhibit a pronounced corrosion in the pitting region, because with such alloys anodic dissolution current densities equal to those of the limiting diffusion current of oxygen reduction are obtained only at potentials above the pitting potential.