热处理工艺对热轧带钢氧化皮结构及其耐蚀性的影响

利用不同热处理工艺在热轧带钢表面形成不同组成与结构的氧化皮。采用SEM、XRD、LRS、干湿周期浸润腐蚀实验、EIS测试、开路电位测试对不同氧化皮热轧带钢在NaHSO3溶液中腐蚀行为进行了研究。研究表明,慢冷和炉冷所制热轧带钢氧化皮均由Fe2O3、Fe3O4、FeO和Fe组成,其中Fe2O3是微量的,前者含有更多的Fe3O4,后者含有更多的FeO。慢冷所制氧化皮致密、连续、厚度均匀;炉冷制备的氧化皮致密性较差,含有大量的缺陷。慢冷制备的氧化皮热轧带钢的耐蚀性要好于炉冷制备的热轧带钢的耐蚀性。     

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...     

吐丝温度对82B线棒材氧化层结构与机械剥离性能的影响

为改善82B线棒材表面氧化铁皮的机械除鳞性能，研究了吐丝温度对氧化皮结构与机械剥离性能的影响。结果表明：82B钢线棒材表面氧化皮具有双层状结构，外层为Fe₃O₄,内层为FeO+Fe₃O₄,未检测到明显的Fe₂O₃层。当吐丝温度从880℃升高至930℃时，氧化皮的平均厚度从约14.46μm增加至16.39μm;[FeO+Fe₃O₄]/[Fe₃O₄]层厚比从2.69降至1.98。氧化层-基体界面微空隙层中含有大量Fe₃O₄粒子，微空隙层的数量与尺寸增加。随着吐丝温度的升高，氧化皮剥离形态由大块状转变为小块状与碎屑状，机械剥离表面残留大量以Fe₃O₄为主要组分的氧化铁皮，氧化铁皮临界剥离载荷与粘结强度增加。这表明提高吐丝温度将降低82B钢线棒材表面氧化铁皮的机械剥离性能。     

流速对CO2/O2环境中L485钢腐蚀行为的影响

为研究CO₂/O₂共存环境中流速对L485钢腐蚀行为的影响,在高温高压动态反应釜中进行模拟腐蚀试验,测试L485钢的均匀腐蚀速率,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等方法观测腐蚀产物的微观形貌和成分。结果表明：CO₂/O₂共存体系中,随着流速的增大L485钢的均匀腐蚀速率逐渐增大,且表面呈现由局部腐蚀向均匀腐蚀转变的特点;CO₂/O₂共存体系中L485钢的腐蚀产物为Fe₂O₃、FeOOH、Fe(OH)₃、Fe₃O₄、FeCO₃。     

铁素体-马氏体钢P91和P92在超临界水中腐蚀后氧化膜多孔性分析

用X射线衍射（XRD）和扫描电镜-电子能谱（SEM-EDX）技术研究P91、 P92在500℃/25 MPa和550℃/25 MPa超临界水中腐蚀后氧化膜的多孔性成因。结果表明,两种材料氧化膜均为双层结构,外层氧化膜为 Fe₃O₄相,内层氧化膜为Fe₃O₄和FeCr₂O₄相,P92在接近氧化膜区域的基体内存在一个内氧化区。P91和P92在超临界环境中腐蚀后氧化膜的多孔性与外层氧化膜Fe₃O₄的缺陷类型有关,富氧Fe₃O₄中的缺陷主要类型为氧空位,在超临界状态下,当氧空位浓度达到一定程度后,空位坍塌即形成小孔。     

加热气氛中氧浓度对热轧带钢氧化皮结构及耐蚀性的影响

通过控制氮、氧混合气体中的氧含量,650℃保温30 min,在武钢510 L热轧带钢表面制备氧化皮.采用SEM、XRD、电化学测试方法研究了不同结构氧化皮的热轧带钢在3.5 wt%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,氧浓度5%时,所制备的氧化皮没有分层,只含有Fe3O4和Fe颗粒,厚度仅为6 μm左右;氧浓度在10%～60%时,所制备的氧化皮结构均为表层Fe2O3较薄,中间层Fe3O4最厚,内层Fe3O4和Fe混合相.氧浓度10%时,其氧化皮厚度约15 μm,表层Fe2O3量较少,与Fe3O4层界限模糊;当氧浓度＞10%时,其氧化皮厚度均为20 μm左右,与氧浓度10%相比,表层Fe2O3量略有增加,Fe2O3层与Fe3O4层界限分明;不同供氧条件下制备的热轧带钢氧化皮的耐蚀性能由好到差依次为:20%、10%、30%、60%、5%.     

调质热处理中Q960钢喷丸后表面氧化层形成的研究

高强结构钢为获得最佳的强韧性一般采用调质热处理,其表面氧化铁皮对钢的质量有决定性的影响。本文对两种表面状态的钢进行了热处理,研究钢表面氧化皮结构及其形成。氧化皮均为四层：最外层为α-Fe₂O₃层、次外层Fe₃O₄、中间层Fe_1-yO和紧邻层。喷丸使氧化铁皮层间相混,并减少中间层Fe_1-yO中先共析Fe₃O₄析出和抑制共析反应,紧邻层与钢中含Cr有关,EBSD分析该层氧化铁皮中含有FeO·Cr₂O₃和Fe₃O₄颗粒。     

Fe基非晶/纳米晶涂层的微结构及其在H2O2溶液中的腐蚀性能

为研究强氧化环境中,显微结构和相组成对Fe基非晶/纳米晶复合涂层的腐蚀腐蚀性能的影响,采用大气等离子喷涂(APS)技术,在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体上喷涂制得具有不同微结构和相组成的Fe基非晶/纳米晶的复合涂层。采用XRD、SEM、TEM和DSC等检测方法对涂层的组织和相组成、晶化行为、晶化程度、内部的孔隙等微观结构进行表征。采用电化学法研究具有不同微结构和相组成的涂层在30%H₂O₂ (质量分数,下同)溶液中的腐蚀行为,探讨Fe基非晶/纳米晶复合涂层在强氧化环境中的腐蚀机理。研究表明,Mo₃Si和Fe₅Si₃相的形成使得涂层耐腐蚀性能明显降低。     

马氏体时效钢蒸汽氧化膜的组织与性能

马氏体时效钢的热处理是实现其优异综合力学性能的关键工序，将时效工艺中的空气替换为水蒸气，有助于形成保护性氧化膜提高其耐蚀性。对T-250(00Ni18Mo3Ti1Al)和00Ni12Cr5Mo3TiAlV两种马氏体时效钢进行高温蒸汽氧化试验，采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪对氧化膜进行表征，使用拉伸法测试膜层与基体的结合性能。结果表明：两种钢的蒸汽氧化膜外层均由Fe₃O₄和少量Fe₂O₃组成。T-250钢的内氧化层为连续的Fe₃O₄层和少量楔入基体的非连续层，Ti和Mo元素富集；00Ni12Cr5Mo3TiAlV钢的内氧化层为楔入基体的(Fe, Cr)₃O₄非连续层，不含连续层，这种结构特征使其蒸汽氧化膜与基体的结合性能优于T-250钢。     

飞机起落架AMS4340M钢在3.5％NaCl溶液中腐蚀电化学行为研究

采用EIS、动电位极化曲线、浸泡腐蚀实验等测试方法研究了飞机起落架AMS4340M钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。AMS4340M钢的显微组织为回火马氏体、残余奥氏体、碳化物。浸泡过程中合金的腐蚀方式主要为均匀腐蚀。XRD测试结果显示,合金表面的腐蚀产物较少,Fe₂O₃、Fe₃O₄的衍射峰较弱。电化学结果表明,在3.5%NaCl溶液中,合金钢表现为阳极活性溶解,极化曲线表现出了明显的钝化特征,随着浸泡时间的延长,AMS4340M钢的自腐蚀电位 (E_corr) 逐渐增大,最大约为-225 mV,腐蚀电流密度逐渐减小 (I_corr),最小为0.004 μA·cm^-2,合金的耐蚀性增大,腐蚀速率逐渐减小。AMS4340M钢的阻抗谱在低频区域和高频区域均由一个容抗弧组成,其中,浸泡240 h状态下试样的容抗弧半径最大,总阻抗最大。     

347不锈钢在硝酸熔盐中的腐蚀行为研究

通过2000 h浸泡实验,研究了347不锈钢在565 ℃下硝酸熔盐 (60%NaNO₃+40%KNO₃) 中的静态腐蚀行为。采用增重法测量347不锈钢在不同时段的重量变化,得到材料的腐蚀动力学曲线,利用XRD、SEM/EDS对347不锈钢表面及横截面腐蚀产物形貌、成分和结构进行分析,并讨论相关腐蚀机理。结果表明,347不锈钢在565 ℃下硝酸熔盐中的腐蚀表现为增重,前300 h腐蚀速率很快,300 h后腐蚀速率逐渐减缓。随着腐蚀时间延长,其表面氧化层中的尖晶石形状逐渐由针状和片状转变为块状,2000 h时基本全部趋于块状。腐蚀达到2000 h时,347不锈钢的外层腐蚀产物厚度均匀且较疏松,并且出现一定程度的开裂,由Fe₂O₃和NaFeO₂组成;内层腐蚀产物厚度不均匀且较致密,主要为 (Fe,Cr)₃O₄。     

碳钢在海水淡化一级反渗透产水中的腐蚀行为

对碳钢在海水淡化一级反渗透产水中生成的锈层进行SEM、IR和XRD分析,并结合电化学测量,研究其腐蚀行为。结果表明,碳钢在一级反渗透产水中腐蚀过程受氧扩散控制,腐蚀产物包括γ-FeOOH、Fe₃O₄以及少量的α-FeOOH。锈层具有双层结构,外锈层很薄,主要成分为γ-FeOOH;内层占整个锈层比重很大,主要成分为Fe₃O₄。一级反渗透产水的弱酸性促使腐蚀产物γ-FeOOH迅速转化为Fe₃O₄,致使Fe₃O₄在金属表面大量堆积。由于Fe₃O₄层的导电性及不连续性,锈层不能阻碍阴极过程的进行,导致碳钢的腐蚀速度一直维持在高位。     

超级奥氏体不锈钢AL-6XN在超临界水中的腐蚀行为

研究了超级奥氏体不锈钢AL-6XN在500℃,550℃和600℃/25 MPa超临界水中的腐蚀行为,通过扫描电镜-电子能谱(SEM-EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了氧化膜的显微形貌、组织结构与成分分布。结果表明,氧化膜为双层结构,氧化膜中含Fe₃O₄, Cr₂O₃,Fe₂O₃和FeCr₂O₄相。AL-6XN在超临界水中氧化膜存在脱落现象,脱落程度随温度升高而加剧。     

干湿比对CrNiMoV钢在120 mmol/L NH4H2PO4溶液中电化学腐蚀行为的影响

通过激光共聚焦显微镜(CLSM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、开路电位、电化学阻抗谱等研究了在外界温度为(25±2)℃,湿度为(55±5)%的空气中干燥,120 mmol/L NH₄H₂PO₄溶液中浸润的干湿交替环境下干湿比的变化对2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢和2Cr-4Ni-0.4Mo-0.1V钢的电化学腐蚀行为影响。结果表明：在干湿比为0、1/3、1、3条件下实验21 d后,两种钢发生均匀腐蚀和点蚀,且随着干湿比增大,两种钢的腐蚀速率增大,点蚀程度变大,但2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢的耐蚀性优于2Cr-4Ni-0.4Mo-0.1V钢。两种钢的腐蚀产物膜主要由Fe₃(PO₄)₂、FePO₄、Fe₂O₃、FeOOH构成,且随着干湿比增大,FeOOH和Fe₃(PO₄)₂含量减少,Fe<...     

CLAM钢焊缝在550℃流动的铅铋合金中的腐蚀行为

为了研究中国低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊缝在流动的铅铋共晶合金(LBE)中的腐蚀行为,对CLAM钢TIG焊缝及母材在550 ℃,不同相对流速(1.70,2.31,2.98 m/s)的LBE中进行1 500 h的腐蚀试验. 结果表明,腐蚀试样表面均存在双层结构的氧化层,外氧化层由疏松的Fe₃O₄组成,内氧化层由致密的(Fe, Cr)₃O₄组成;随着LBE相对流速的增加,提高了CLAM基体材料中的Fe,Cr元素向LBE中的溶解速率和LBE中的O元素向CLAM基体材料中的扩散迁移速率,加剧了试样表面的腐蚀程度,最终导致试样表面氧化层的厚度不断增厚;经过相同条件的腐蚀试验后,CLAM钢焊缝试样的抗腐蚀性能比母材试样低.     

添加Ti对Fe22Cr5Al3Mo合金在500℃过热蒸汽中腐蚀行为的影响

利用真空非自耗电弧炉熔炼了3种Fe22Cr5Al3Mo-xTi （x=0、0.5、1.0,质量分数,%）合金,在静态高压釜中进行500℃、10.3 MPa过热蒸汽的腐蚀实验。采用XRD、OM、FIB/SEM、EDS和TEM观察分析腐蚀前后样品的显微组织、晶体结构和成分。结果表明,3种合金腐蚀不同时间形成的氧化膜均发生了分层现象,氧化膜外层均为Fe₂O₃,中间层均为hcp-Cr₂O₃,内层均为Al₂O₃;在靠近氧化膜和合金界面处的Al₂O₃膜中存在α-（Fe,Cr）。0Ti、0.5Ti和1.0Ti合金的Cr氧化膜厚度与氧化膜总厚度的比值（R）遵循R_0.5Ti>R_1.0Ti>R_0Ti,这说明与0Ti和1.0Ti相比0.5Ti合金的耐腐蚀性能最优。添加Ti可抑制合金中Cr₂₃C₆第二相的析出,降低合...     

平行磁场对含V型缺陷的管线钢的腐蚀行为影响

目的 研究平行磁场对含V型腐蚀缺陷的X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为影响。方法 利用失重法来计算含V型腐蚀缺陷的X70管线钢在不同平行磁场强度下的腐蚀速率。采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱(XPS)对V型槽槽内外腐蚀样貌及腐蚀产物进行分析,并分析出各腐蚀产物相对含量。结果 发现平行磁场的加入,加速了V型槽槽外的腐蚀,减缓了V型槽槽内的腐蚀。随着磁场强度的增加,平行磁场对V型槽槽外和槽内的促进及抑制作用加强,无磁场时V型槽槽外腐蚀产物为Fe₂O₃,然而随着磁场强度的增加,V型槽槽外腐蚀产物Fe₂O₃的相对含量增多,单质Fe的相对含量减少。而V型槽槽内的腐蚀产物Fe₂O₃随着磁场强度的增加逐渐减少,并且在40 mT时腐蚀产物变化为Fe₃O₄,70 mT时腐蚀产物变化为FeO。结论 平行磁场的存在加速了V型槽槽外腐蚀,抑制了V型槽槽内腐蚀,并随着磁场强度的增加,磁场对管线钢腐蚀的促进及抑制作用均增强。本...     

高铁转向架用S390耐候钢在模拟工业大气环境中的耐蚀性

采用周期浸润腐蚀试验、电化学测试、失重法、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了高铁转向架构架用S390耐候钢和Q345B钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明：随着腐蚀时间的延长,S390耐候钢和Q345B钢的腐蚀速率均呈下降趋势,S390耐候钢的腐蚀质量损失率是Q345B的65%～70%;S390耐候钢和Q345B钢表面的腐蚀产物均由Fe₂O₃,Fe₃O₄以及少量的α-FeO(OH)组成,S390耐候钢表面腐蚀产物中α-FeO(OH)含量较高,且其腐蚀产物膜较均匀和致密,其长度方向腐蚀产物厚度变化较均匀;经不同时间腐蚀后,S390耐候钢的自腐蚀电位较高,表明其耐蚀性较好。     

2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢在NH4H2PO4溶液中的电化学腐蚀行为研究

通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜 (SEM)、能谱仪 (EDS)、X 射线衍射仪 (XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、开路电位、极化曲线、电化学阻抗谱等研究了 NH₄H₂PO₄溶液浓度对2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢电化学腐蚀行为的影响。结果表明,随着NH₄H₂PO₄溶液浓度的增大,2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢的腐蚀速率先快速增大后缓慢增大;2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢仅在低浓度NH₄H₂PO₄溶液中萌发点蚀,一旦溶液浓度大于或等于30 mmol/L,材料腐蚀形态仅表现为均匀腐蚀;2Cr-1Ni-1.2Mo-0.2V钢表面腐蚀产物膜为双层结构,外层膜主要由Fe₃(PO₄)₂、FePO₄组成,内层膜主要由Fe₃O₄构成;随着NH     

拉森指数对再生水管网腐蚀状况的影响研究

在模拟真实管网水力条件下,从腐蚀速率、Fe释放、腐蚀产物形貌及成分等方面,研究了拉森指数对碳钢腐蚀的影响。结果表明,不同拉森指数条件下,Fe释放量均随时间的延长而下降,并且拉森指数的增加会使腐蚀速率加快;拉森指数越大,CaCO₃的生成量越少;不同拉森指数条件下的腐蚀产物类型差别不大,均随着腐蚀时间的延长向稳定的腐蚀产物α-FeOOH和Fe₃O₄转化。