热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的 为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理,同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。方法 采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果 腐蚀产物主要由Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成,腐蚀一段时间后,发现少量ZnO、Zn₅(OH)₆CO₃,腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构,1 848 h呈“三明治”型,相比于上下两层暗色物质,中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势,只在672～840 h腐蚀速率下降,对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。腐蚀672～840h阶段腐蚀速率...     

应用电位-pH图研究55％Al-Zn-1.6％Si合金镀层的腐蚀行为

应用自制的电位-pH平衡图和实验电位-pH图剖析了55％Al-Zn-1.6％Si合金镀层在不同pH条件下的腐蚀过程及其特征;并用化学分析方法跟踪分析了此合金镀层在pH≤5的含氯离子溶液中的腐蚀全过程,得出由开始时的富Zn相或元素Zn的选择性腐蚀,迅速过渡到Al-Zn共同溶解的腐蚀机制;电镜观察证实了此镀层在四个不同的pH区,的确具有不同的腐蚀特征,与电位-pH平衡图给出的结果一致。     

热浸镀锌合金技术的研究现状

简要介绍了锌浴中合金元素对热浸镀锌的影响,综述了因此而发展起来的多种锌合金镀层的研究现状,并总结归纳为两个体系：（a）以抑制超厚镀层生长为主的活性钢热镀锌合金镀层体系,包括Zn—Ni合金、Zn—Sn合金、Zn—Mg合金;（b）以提高耐蚀性为主的Al-Zn合金镀层体系,包括55％Al-Zn合金、5％Al-Zn合金。     

单脉冲电沉积Ni-Co合金镀层在NaCI盐膜下的腐蚀行为

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜/能谱(SEM/EDS)及热重分析法研究了单脉冲电沉积法制备的Ni-Co合金镀层在NaCI盐膜下于800℃的空气中的腐蚀行为.结果表明,所制得的镀层在NaCI盐膜下发生了加速腐蚀,形成的表面腐蚀层疏松且与基体的粘附性较差.讨论了在该腐蚀环境下Ni-Co合金层的腐蚀机制.     

模拟海洋环境中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护研究

目的提高AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。方法采用化学镀前处理在AZ91D镁合金表面制备一种保护性的Ni-Co合金镀层。分别采用环境扫描电镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)和能量散射谱(EDS)分析合金镀层的表面形貌、微结构特点和化学成分。采用动电位极化(PC)和电化学阻抗谱(EIS),分析测试在模拟海洋环境(中性3.5%Na Cl溶液)中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。结果镁合金表面化学镀Ni-P镀层均匀覆盖,晶粒生长较致密,表面呈菜花状形貌,Ni-P镀层中P质量分数约为5.6%。Ni-Co合金镀层表面均匀且呈金字塔状形貌,形成了面心固溶体(FCC),镀层中Co质量分数约为31%。Ni-P镀层和Ni-Co合金镀层的厚度分别约为11μm和19μm。在模拟海洋(中性3.5%Na Cl溶液)环境中,镁合金裸基体、化学镀前处理Ni-P镀层、Ni-Co合金镀层的腐蚀电位分别为-1485、-372、-284 m V,其腐蚀电流密度分别是3.4×10-5、1.8×10-6、2.9×10~(-7) A/cm2,所拟合的电荷转移电阻分别为4.72×103、1.70×104、2.06×106?/cm2。结论化学镀前处理Ni-P镀层可为镁合金提供较好的腐蚀防护,Ni-Co合金镀层能够为镁合金提供更显著的腐蚀防护。     

电化学方法研究不同镀层在模拟服役环境中不同阶段的腐蚀行为

采用中性盐雾加速实验法结合电化学测量方法模拟研究了Zn镀层和55%Al-Zn合金镀层在不同服役阶段的腐蚀行为,同时采用XRD分析了镀层的腐蚀产物组成和结构。结果表明:两种镀层在盐雾实验过程中的腐蚀速率有着不同的变化趋势,与Zn镀层相比,55%Al-Zn合金镀层具有更好的耐蚀性能。这与镀层本身的组成结构有关,同时也与镀层表面不同阶段腐蚀产物的组成和结构不同有关。     

油管镀Ni-Fe-W合金层的耐疲劳和耐蚀性能

目前,不同腐蚀环境中油管选用Ni-Fe-W合金镀层时存在一定的盲目性。对QT-900油管电镀Ni-Fe-W合金,模拟某油田腐蚀环境,通过疲劳试验、高温高压腐蚀试验以及金相显微镜、SEM、EDS等分析手段,研究了Ni-Fe-W镀层对QT-900油管的耐疲劳及耐CO2酸性腐蚀的影响。结果表明:Ni-Fe-W合金镀层具有良好的耐CO2酸性腐蚀性能,其均匀腐蚀速率较低,且随CO2分压增加变化不大;Ni-Fe-W合金镀层显著提高了油管的疲劳寿命;疲劳失效的Ni-Fe-W合金镀层油管,裂纹均起源于表面镀层,贯穿镀层扩展至基体,刺口附近裂纹较为密集,距刺口350 mm处裂纹较为稀疏。     

F-Si封闭剂对热喷涂15%Al-85%Zn合金涂层电化学行为的影响(英文)

大部分船体外壳通过喷漆、牺牲阳极和外加电流阴极保护方法来解决抗腐蚀问题。但是,这些传统的方法不是非常有效,因为船尾的船舵常暴露在严重的腐蚀环境中,例如潮汐、船行驶速度、气蚀和冲刷腐蚀。由于气泡的生成与破裂而产生的振荡波而导致的气蚀和冲刷腐蚀会对材料产生破坏。对热喷涂Al-Zn合金涂层进行了气蚀和电化学性能测试实验。然后,Al-Zn合金涂层表面涂刷F-Si封闭剂以提高Al-Zn涂层的耐海水电化学腐蚀和抗气蚀性能。结果表明,该封闭剂不但适用静态环境,而且适用于动态环境。     

硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织和耐蚀性的影响

将Q235钢置于不同硅含量的Zn-20%Al熔池中浸镀不同时间,并将浸镀样品置于中性盐雾腐蚀试验箱中腐蚀,利用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪观察镀层的组织结构和腐蚀产物,研究了硅含量对热浸镀Zn-20%Al镀层组织及耐腐蚀性的影响。结果表明:随着熔池中硅元素的增加,合金层中周期性层状组织逐渐消失;添加少量的硅就可以强烈抑制铁铝之间的反应,减薄镀层的厚度;当硅含量增加到0.8%时,中间合金层由Fe Al_3相向Fe-Al-Si三元化合物τ_4相转变;硅的加入可以使腐蚀环境下的镀层表面形成一层致密的化合物Al_(3.21)Si_(0.47),较大程度地隔绝腐蚀环境,提高镀层耐腐蚀性。     

钨合金镀层在油田井下环境中的腐蚀行为

目的研究钨合金在塔河油田井下(高温、高酸性及注氮气环境)的腐蚀行为规律。方法在高温高压釜中模拟塔河注气井下工况,结合腐蚀失重、镀层厚度测试、显微硬度测试以及扫描电镜、EDS、SRD等分析手段,对钨合金镀层的腐蚀行为进行研究。结果未腐蚀镀层的维氏硬度为825HV,但经过腐蚀后,镀层的显微硬度值因压痕边角塌陷而无法读取。在H_2S主控环境中,镀层试样明显增重,当温度为130℃时,镀层未观察到分层现象,但镀层表面有腐蚀产物;200℃时镀层出现明显分层和鼓泡,并且鼓泡有破裂现象,微观观察镀层表面有局部腐蚀,局部腐蚀处检测到硫元素,说明硫元素渗入镀层内部,生成硫化物。在160℃的H_2S/CO_2共存和CO_2主控环境中,试样增重不明显,也未发生失重,镀层有轻微的分层现象。在注氮气环境中,试样发生明显失重,镀层厚度减薄,镀层的腐蚀以均匀腐蚀为主,同时镀层出现分层现象。镀层在注气井井下环境中腐蚀后变脆。结论钨合金镀层在高含H_2S环境中及注氮气环境中会发生明显分层,并会出现局部腐蚀,耐蚀性较差,而在其他环境中出现轻微分层现象。     

钢材热浸镀层的腐蚀性能研究及其耐蚀性比较

本文研究了钢材热浸镀锌，热浸镀铝及铝锌合金镀层的耐蚀性能，从服务于生产的实际出发，模拟大气腐蚀和海水腐蚀的情形，对各类类镀层进行了中性和酸性盐雾实验，曝气及浸泡试验，对各类镀层的耐蚀性进行了评定，结合扫描电镜和俄歇电子能谱表面分析技术，探讨了各镀层在不同条件下的腐蚀情形。     

化学镀镍磷合金在海洋环境中的腐蚀行为

将不同基材、不同磷含量的化学镀镍磷合金镀层样品在南海海洋大气环境中进行大气暴露试验,观察其腐蚀行为,并进行对比分析,优选出海洋环境耐腐蚀性能好的镀层工艺。结果表明,在海洋大气环境中,高磷镀层比中磷镀层耐腐蚀性能好;Q195基材镍磷合金镀层耐腐蚀性能优于铝基材镀层,而铝基材镀层中,LF6M基材镀层优于LF21M基材镀层,LY12-CZ基材镀层耐腐蚀性能最差;海洋大气环境中的Cl^- 是镍磷合金阴极镀层的主要腐蚀原因。     

大跨度桥梁缆索用钢丝热浸镀层研究综述

综述了热浸镀Zn、Zn-Al和Zn-Al-Mg系合金镀层的性能特点和研究现状。在Zn-Al合金中添加Al元素可以减缓Zn的腐蚀氧化,同时可以在镀层表面形成致密的Al_2O_3薄膜起到屏蔽保护作用。在此基础上,采用Mg合金化,不仅可细化镀层组织,还可抑制疏松腐蚀产物的生成,进一步延长合金镀层的寿命。阐明了桥梁缆索用钢丝热浸镀工艺的特点和不足。采用中性盐雾试验评估了应力加载对桥梁缆索用热浸镀层组织和耐腐蚀性能的影响。应力加载会使镀层表面的腐蚀产物保护层破裂,加快腐蚀进程。同时指出了现有桥梁缆索用钢丝镀层评价标准尚存在一些争议,应结合现行的评价体系,重视讨论和探索新的更合适的评价标准。需要研究新一代(Zn-Al-Mg)合金镀层的制备技术和评价标准,推动具有高耐蚀性的多元合金镀层在桥梁缆索用钢丝上的推广应用。同时,桥梁缆索用钢丝热浸镀层的腐蚀性能应考虑应力加载下的腐蚀破坏和相关机理研究。     

热浸铝镀层在氯化铵环境中的腐蚀行为研究

目的研究改进工艺热浸铝后的炼化加氢换热器管束在不同氯化铵环境下的耐腐蚀性能,并对其耐蚀机理进行分析。方法采用改进的热浸铝工艺对20#钢、15CrMo钢和321不锈钢进行表面处理,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对镀层厚度、组织和成分进行分析,采用氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验评价热浸铝镀层的耐氯化铵腐蚀性能。结果 20#钢、15CrMo钢和321不锈钢热浸铝层无表面缺陷,热浸镀铝层厚度均≥0.080 mm,镀层结构主要由纯Al层、Fe-Al合金层以及少量的Al_2O_3组成。在潮湿氯化铵条件下,20#钢和15CrMo钢的腐蚀速率均随着温度的升高而明显增大,80℃时的腐蚀速率分别达到21.6mm/a和19.9mm/a;321不锈钢有明显点蚀现象。热浸镀铝后,在相同介质中放置一个月,发现三种试样没有腐蚀现象出现。高温高压釜模拟工况实验后,热浸铝镀层表面同样也没有腐蚀现象发生。结论采用改进工艺获得的20#钢、15CrMo钢和321不锈钢换热器管束热浸铝镀层质量符合国家标准要求,潮湿氯化铵垢下腐蚀实验和高温高压釜模拟工况实验结果证实,热浸铝镀层在氯化铵服役环境下具有良好的防腐性能。     

纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀特性

利用脉冲电沉积技术制备纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层。用EDS、XRD、TEM和SEM等手段分析纳米晶镀层的成分、微观组织结构和表面形貌。用电化学极化方法研究镀层中Co含量和退火温度对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单一面心立方结构,其晶粒尺寸随镀层Co含量的增加而减小。镀层的晶粒尺寸随退火温度的升高而增大,并呈现强的(111)织构。纳米晶镀层的腐蚀速率随Co含量的增加先下降而后上升。退火可明显降低纳米晶镀层的腐蚀速率。纳米晶与粗晶Co-Ni-Fe合金镀层经电化学腐蚀后呈现出完全不同的腐蚀形貌。     

热浸镀55Al-Zn-1.6Si合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为

用盐雾试验和电化学阻抗谱法研究了热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层和某商用热浸镀锌层在5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并用光学显微镜和扫描电镜分析了清除腐蚀产物后镀层表面组织形貌特征.结果表明,热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层耐盐雾腐蚀性约为商用热浸镀锌层的2.5倍.商用热浸镀锌层腐蚀表现出显著的扩散控制特征,而热浸镀55%Al-Zn-1.6%Si合金镀层腐蚀主要由电极表面电荷转移过程所控制.     

Al和RE对Zn-Al合金镀层组织和耐蚀性的影响

采用烘干溶剂法在Q235钢表面获得Zn-(0.02~5)%Al和Zn-5%Al-0.05%RE(质量分数)合金镀层,用光学显微镜和扫描电镜观察合金镀层的宏观形貌和表面、断面组织形貌,用能谱仪分析合金镀层的合金元素分布,分别用中性盐雾实验和全浸腐蚀实验研究合金镀层的耐腐蚀性能。结果表明,锌浴中Al的质量分数为0.02%时,Zn-Al合金镀层的光亮度最好,随着Al含量增加光亮度下降;Zn-Al基合金镀层中,从外层的η相到接近钢基体的T相中,Zn含量逐渐减少,Fe和Al含量逐渐增加;随着镀浴中Al含量增加,热浸镀Zn-Al合金镀层的腐蚀速率减小;添加稀土元素能提高Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能。     

单脉冲电沉积Ni-Co合金镀层在NaCl盐膜下的腐蚀行为

采用X射线衍射（XRD）、扫描电钳能谱（SEM／EDS）及热重分析法研究了单脉冲电沉积法制备的Ni—Co合金镀层在NaCI盐膜下于800℃的空气中的腐蚀行为。结果表明，所制得的镀层在NaCl盐膜下发生了加速腐蚀，形成的表面腐蚀层疏松且与基体的粘附性较差。讨论了在该腐蚀环境下Ni-Co合金层的腐蚀机制。     

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。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀特性研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法研究了脉冲电沉积法制各纳米晶Ni和纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、表面形貌和成分.用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni和不同Co含量的纳米晶Ni-C0合金镀层在3.5%NaCl(质量分数,下同)和5%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过脉冲电沉积法制各的Ni和Ni-Co合金镀层具有典型的纳米晶结构; 随着含Co量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-Co合金镀层组织结构均匀致密,其在3.5%NaCl溶液和5%HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni镀层;纳米晶Ni-Co合金镀层在3.5%NaCl溶液的浸泡腐蚀中腐蚀极少,表现出优异的耐腐蚀性能,而在5%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.