40 Cr表面双辉低温等离子渗铬后的结构与耐蚀性能

金属表面双辉低温等离子渗铬可提高金属耐蚀性,且不损坏其组织和性能等.在650℃对40Cr钢表面进行双辉低温等离子渗铬,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、辉光放电剥层成分分析仪、X射线衍射仪及电化学腐蚀性能测试对渗铬试样的形貌、成分、元素分布、相结构和耐蚀性能等进行了研究.结果表明:40Cr表面沉积层厚4～5μm,沉积层与基体间出现少量的脱碳层,基体组织均匀、晶粒细小;渗镀试样内铬元素呈梯度分布;基材渗铬后表面铬含量提高,渗铬试样氮化后表层物相以CrN为主;与基材相比,渗铬试样在1 moL/L NaCl溶液中的抗点蚀能力增强,耐腐蚀性能提高.     

纯钛Mo-N共渗改性层在H2SO4溶液中的腐蚀行为研究

采用等离子表面合金化技术对纯钛进行Mo-N共渗.利用电化学腐蚀系统对改性层及基体在0.5 mol/L的H2SO4溶液中进行电化学对比实验.实验结果表明,纯钛表面Mo-N共渗可以得到致密、均匀的表面改性层,改性层由沉积层和扩散层组成,厚度为4μm;改性层表面由钼氮化合物Mo16-N7组成;Mo-N改性层提高了纯钛在0.5 mol/L的H2SO4溶液中的耐蚀性,并对改性层在稀硫酸介质中腐蚀机理进行了初步探讨.     

45钢外加直流电场粉末法铝硅共渗工艺及渗层性能

为了节能、快速共渗铝硅,以45钢为基材,在介质与试样间施加一定强度直流电场,进行固体粉末铝硅共渗,并对处理试样的高温抗氧化性和耐蚀性进行研究。采用金相显微镜和XRD分析了铝硅共渗层的组织特点在800℃下,研究了渗层的抗氧化性能;于10％H2SO4中研究了渗层的耐蚀性。结果表明：直流电场可降低铝硅共渗加热温度,提高渗速;...     

十种船体结构钢的海水腐蚀行为

为分析902钢板建造的几型舰艇发生严重局部腐蚀的原因,应通过试验仔细考察钢材的耐海水腐蚀行为。本文详细地介绍了902等十种不同成分的船体结构钢在我国黄海、东海和南海三个海区为期四年全浸条件下的腐蚀试验结果,从中得出了不同成分,和不同海区对钢在全浸条件下的平均腐蚀速度无明显影响,但含镍、铬、铜和钼等合金元素的钢与不含上述元素的902等钢在锈层形态、局部腐蚀形貌和深度上有差异,前者比后者点蚀较密,孔径较小,深度较浅。此外,对钢的海水腐蚀锈层形态与腐蚀形为的关系及钢的海水局部腐蚀机理进行了探讨。     

MB8镁合金化学转化膜的耐蚀性能

通过化学氧化工艺在MB8镁合金表面制备了化学转化膜,研究了氧化液种类、浓度对镁合金及表面转化膜的电化学腐蚀行为的影响,用扫描电镜观察了表面转化膜电化学腐蚀前后的微观形貌,用电化学分析系统测试了不同溶液中的塔菲尔极化曲线,并对MB8镁合金的氧化及电化学腐蚀行为进行了分析.结果表明,经1.5 min处理可以得到防护性能较好的氧化膜层,在0.5 mol/L H2SO4、0.5 mol/L NaOH和3.5%NaCl溶液中,带氧化膜镁合金的耐蚀性都比镁合金基体的耐蚀性好.     

Q235钢表面TiN陶瓷化与Cr-Mo共渗表面强化耐腐蚀性能研究

介绍了一种在Q235钢表面用等离子直接复合渗镀合成氮化钛的方法.该工艺方法形成的组织是Ti固溶体扩散层上分布弥散细小氮化钛颗粒和表面氮化钛沉积层,沉积层与渗层和基体为冶金结合,不会产生剥落.渗镀层表面硬度1600～3400HV.X射线衍射结果表明,渗镀层表面为纯氮化钛层,(200)晶面的衍射峰最强,具有明显的择优取向.在Q235钢表面进行双层辉光离子铬钼共渗,表面Mo含量达到4%(质量分数,下同),Cr含量达到12%.然后进行超饱和渗碳,表面含碳量达到2.0%以上,超过平衡碳计算值.随后进行淬火 低温回火热处理,使表面合金层获得马氏体基体上均匀分布的细小弥散碳化物组织,没有共晶莱氏体.经X射线衍射分析,渗层碳化物类型为M23C6,M6C和M2C,尺寸小于5μm.表面硬度达到1100HV.将等离子复合渗镀合成氮化钛试样与双层辉光离子渗铬试样,在10%硫酸、5%的盐酸、3.5%NaCl水溶液和H2S富液(含H2S 5～8g/L,NH3·H2O20g/L)中,进行电化学腐蚀实验.结果表明,渗镀试样比铬钼共渗试样耐蚀性能分别提高了84,11.67,1.15,21.15倍.     

实验室模拟酸性土壤中钢材的加速腐蚀

为了获得高效可靠的实验室土壤加速腐蚀方法,以硅藻土为腐蚀介质,加入各种无机盐离子,用H₂SO₄调整溶液pH值,模拟酸性土壤,对Q235钢和907A低合金钢进行实验室加速腐蚀试验。用失重法计算腐蚀速率并统计锈层覆盖率,采用扫描电镜及X射线衍射分析腐蚀产物的结构和成分。对Q235钢在实际土壤和模拟酸性土壤中的腐蚀情况进行了对比,并比较了Q235钢和907A低合金钢的耐土壤腐蚀性。结果表明:Q235钢在2种土壤环境中腐蚀过程类似,锈层形貌类似,同时锈层产物物相一致,成分主要为α-FeOOH,γ-FeOOH,Fe₃O₄,Fe₂O₃;模拟土壤能够很好地模拟真实土壤的腐蚀性,模拟土壤中pH值及盐含量的变化会加速腐蚀,使得模拟酸性土壤具有很好的加速性;模拟的酸性土壤室内加速腐蚀能够很好地区分Q235钢和907A低合金钢的耐土壤腐蚀性能,前者腐蚀速率约为后者的2倍。     

Q235表面辉光等离子渗镀TiN耐蚀性研究

利用等离子辉光放电溅射技术,在碳钢表面复合渗镀形成TiN扩散层和沉积层.表面成分检测渗镀层呈梯度材料分布,表面钛原子和氮原子之比,符合TiN相结构.渗镀层总深度约有15μm,表层TiN约有4μm.渗镀层成分检测表明,与基体之间呈梯度分布.X射线衍射结果表明,渗镀层表面为TiN,其中(200)晶面的衍射峰最强,具有明显的择优取向.TiN复合层在H2S溶液中的腐蚀行为表明:辉光合成的TiN涂层可以提高材料在富液溶液中的耐蚀性能,与PVD沉积TiN试样和基体低碳钢试样相比耐蚀性分别提高了5.76,49.76倍.     

Q235钢脉冲加弧辉光渗镀铬镍后的电化学性能

为了改善Q235钢的抗腐蚀性能,采用脉冲加弧辉光离子镀技术对其渗镀铬镍。利用X射线衍射、扫描电镜(SEM)对Q235钢表面铬镍合金渗镀层进行了分析,同时探讨了其电化学性能。结果表明:Q235钢渗镀铬镍后表面形成了Cr0.19Fe0.70Ni0.11合金层,明显提高了其抗腐蚀性能。     

双辉等离子表面Ni-Cr合金渗层的组织及耐蚀性能研究

采用双层辉光等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备Ni-Cr合金渗层,对合金渗层的组织特征、成分和耐蚀性能进行了研究.结果表明:Ni-Cr合金渗层与基体呈现良好的冶金结合状态;渗层中Ni,Cr元素含量由表及里逐渐减少,厚度约为30μm,渗层主要物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36.电化学极化试验表明经Ni-Cr共渗处理后试样的耐蚀性明显优于基材,且Ni-Cr合金渗层的保护效率高达99.7468%,而孔隙率仅有0.2%.     

吡咯单体浓度对聚吡咯膜层的防腐蚀性能影响研究

采用恒电位电化学沉积法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,通过调节吡咯单体浓度(0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.20mol/L)在Q235钢表面制备出系列聚吡咯(PPy)膜层。红外光谱表征显示SDBS成功掺杂到PPy中;扫描电镜显示吡咯单体浓度为0.10mol/L时,得到的PPy颗粒尺寸最小,膜层最为致密;动电位极化曲线和电化学阻抗谱的测试研究了Q235钢表面系列PPy膜层的防腐蚀性能,确定了Py单体浓度为0.10mol/L时,PPy膜层的腐蚀电流I_corr和腐蚀速率CR最小,表现出优异的防腐蚀性能。     

表面纳米化对316L不锈钢性能的影响

对316L不锈钢进行表面机械研磨处理(SMAT),研究表面组织变化对其硬度和在0.5 mol/LNaCl介质中腐蚀性能的影响.结果表明:通过SMAT可以在316L不锈钢表面制备出纳米结构层,随着处理时间的增加,表面纳米晶组织逐渐由单一的奥氏体相过渡到奥氏体与马氏体两相共存;表面纳米化和马氏体相变能够明显地提高316L不锈钢的表层硬度,使表面粗糙度略有下降;表面机械研磨处理降低了316L不锈钢在0.5mol/L NaCl腐蚀介质中的耐蚀性能.因为316L不锈钢表面纳米晶组织容易钝化,形成的钝化膜不稳定,提高了溶解速度.     

高耐候钢Q350EWR1耐蚀性能研究

为开发新一代铁路车辆用高耐蚀型耐候钢,在1780 mm热连轧生产线上进行了高耐蚀型耐候钢Q350EWR1工业试制,并对实验钢进行了组织观察和力学性能检测分析。利用周期浸润腐蚀试验方法对高耐候钢Q350EWR1和对比钢Q345B进行了腐蚀行为研究,腐蚀溶液为0.01 mol/L的NaHSO3溶液。采用扫描电子显微镜观察实验钢和对比钢的微观形貌,利用电子探针分析腐蚀产物中的元素分布,并用X射线衍射仪对腐蚀产物进行物相分析,采用失重法进行了腐蚀速率计算。研究表明:实验钢Q350EWR1力学性能优良,满足铁标要求;随着腐蚀的进行,Q350EWR1腐蚀速率逐渐下降并趋于稳定,相对于Q345B腐蚀速率≤30%,耐腐蚀性能良好。与Q345B相比,Q350EWR1钢锈层更加致密,随着腐蚀的进行生成更多的α-FeOOH;耐蚀元素Cu、Ni、Cr在锈层中的富集大幅提高了锈层对基体的保护能力。     

低碳钢液相等离子体电解硼碳共渗层生长特性研究

在含有硼砂和甘油的电解液中对Q235低碳钢表面进行液相等离子体电解硼碳二元共渗(PEB/C)处理,研究不同时间条件下PEB/C共渗层的组织形貌,着重探讨了PEB/C二元共渗过程中电解质的分解反应和渗硼层快速生长机理。结果表明,在330V电压条件下,经过6min PEB/C处理后,在样品表面开始生成不连续的岛状硼化物;而经过30min PEB/C处理后,可以形成主要由Fe2B相组成的均匀致密的渗硼层,渗硼层的硬度可以达到1 800HV,厚度约为20μm。PEB/C共渗样品渗硼层的生长过程主要包括共渗初期阶段、生成岛状硼化物阶段和渗硼层均匀生长阶段。     

深冷处理对碳钢表面Mo-Cr合金层摩擦性能的影响

介绍了一种在Q235钢表面进行等离子合金化及热处理工艺,获得表面高性能强化层的技术方法.通过该技术方法的处理,使Q235钢表面含有Mo,Cr,C合金元素,成分达到或接近冶金高速钢.该工艺技术的基本原理是在真空容器中,利用辉光放电的溅射现象,首先在Q235钢表面渗入合金元素Mo,Cr,表面含量分别达到12%(质量分数,下同)和4%左右,随后进行超饱和渗碳,使表面含碳量达到2.0%以上,合金化层成分接近钼系高速钢.合金层中的碳化物细小、均匀、弥散,无粗大的共晶莱氏体组织.Q235钢表面合金化后分别采用淬火 低温回火,淬火 2h深冷处理 低温回火两种工艺.结果发现,经深冷处理的试样表面硬度达到1600HV,明显高于未经过深冷处理试样的表面硬度.摩擦磨损实验表明,经深冷处理试样的滑动摩擦系数较未经深冷处理试样的要小,经深冷处理试样的耐磨性是未经深冷处理的1.6倍.     

温度对40Cr13钢等离子表面渗铌层组织的影响

为提高马氏体不锈钢的耐蚀和耐磨性能,选择40Cr13不锈钢为基材、纯铌板为靶材,采用双辉等离子表面冶金技术在不锈钢表面制备合金化层.用SEM、GDOES、XRD等方法分析渗铌温度对铌合金层组织、成分、相组成、表面形貌及硬度的影响,并对渗层形成机制及表面硬化机理进行了研究.结果表明:在900~1 000℃形成的铌合金层组织均匀致密,合金层主要由Nb2C、Nb C、Fe2Nb、Cr2Nb及铌组成;合金层表面粗糙度随渗铌温度的提高而增加;合金层厚度随渗铌温度改变发生不同变化规律,950℃渗铌形成的渗层约13μm,900和1 000℃渗铌后合金层厚度均为7μm左右;不同温度渗铌后试样的表面硬度与基体相比均有较大幅度的提高,1 000℃渗铌后试样表面硬度高达约985 HV0.025,900℃渗铌后约758 HV0.025,而950℃渗铌后表面硬度最低,约698 HV0.025.     

Effect of carbon content of substrate on alloying layer in double glow plasma surface alloying

Surface age-hardening high-speed steel has been formed on the surface of different substrates by double glow plasma surface alloying (DGPSA) technique, which possesses many excellent properties such as high hardness, high anti-temper stability, high wear resistance, etc. The hardness of the surface alloying layer is mainly determined by the construction of alloying layer as thickness, element distribution, structure and constituent phases of the alloying layer. In this paper, composition of the alloying layer and its constituent phases were studied for different substrates after the plasma surface alloying with W, Mo and Co. The results showed that the thickness, distribution of elements, structure and constituent phases of alloying layer were influenced greatly by the carbon content of the substrate. It is found the increase in the carbon content in the sample substrate decreases the depth of the surface compound layer. The constituent phases of the surface layer were (FeCo)₇ (WMo)₆-type μ phase, (FeCo)₂ (WMo)-type laves phase and W (Mo) solid solution for the ingot and 20 steel and MC-type carbide and M₆C-type carbide for the 45 steel and the T8 steels, respectively. The surface alloying layer exhibited high hardness of 1200-1400 HV_0.2.The thickness of the surface alloying layer was 120 μm for ingot, 50-95 μm for 20, 45, T8 steels. The advantage of the DGPSA is that thick alloying layer is formed without adhesion problem, almost every metal including W, Mo can be surface-alloyed without environment contamination problem.     

电沉积法制备低碳钢超疏水表面及其耐蚀性能

电沉积法制备超疏水表面优势明显,但施加电压较高。采用一步快速电沉积法在低碳钢表面制备超疏水膜,测试了超疏水膜的接触角、形貌,通过动电位极化曲线研究了超疏水膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,优选了超疏水膜的制备工艺。结果表明:超疏水膜最佳制备工艺条件为电解液组成0.20mol/L硬脂酸+0.1%HCl,电沉积电压8V,电沉积时间16h;最优工艺所制备的超疏水膜接触角达到了153°,在3.5%NaCl溶液中的缓蚀效率高达99.1%。     

3种双咪唑啉季铵盐对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀性能及吸附行为

咪唑啉类缓蚀剂缓蚀性能优异,应用前景广阔。目前对双咪唑啉缓蚀剂在金属表面吸附行为的研究未见报道。合成了3种双咪唑啉季铵盐CABI,BABI,SABI,用红外光谱表征了其结构,并用失重法和电化学方法研究了其在1mol/LHCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能和吸附行为。结果表明:3种双咪唑啉季铵盐在1mol/LHCl介质中对Q235钢都具有良好的缓蚀性能,且用量少;较高温度(50～80℃)下的缓蚀效率达90%以上,其缓蚀能力大小顺序为CABI>BABI>SABI,均属于阴极型缓蚀剂;在Q235钢表面的吸附过程为放热过程,吸附行为服从Langmuir吸附等温式,主要为化学吸附。     

A green and effective corrosion inhibitor of functionalized carbon dots

In this work, a green and effective corrosion inhibitor of functionalized carbon dots (FCDs) was synthesized by the conjugation of imidazole and citric acid carbon dots (CA-CDs). The corrosion inhibition behavior of FCDs for Q235 steel in 1 M HCl solution was systematically investigated by electrochemical analysis, corrosion morphology and adsorption isotherm. The electrochemical results implied that the as-prepared FCDs inhibitor could effectively suppress the corrosion of Q235 steel in 1 M HCl solution. At the same time, the inhibition efficiency of steel in 1 M HCl solution was more than 90% when the inhibitor concentration exceeded 100 mg/L. This excellent property was attributed to the coverage of adsorption film on the steel surface, which conformed to the Langmuir adsorption model. In addition, the analysis of adsorption isotherm displayed that the adsorption mechanism was the physicochemical interaction at the steel/solution interface.