X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的孔蚀电化学行为研究

研究了X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的亚稳态与稳态孔蚀的电化学行为特征.发现Cl-浓度对X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的孔蚀保护电位影响不大,而PO3-4对X70钢有较强的孔蚀抑制作用,增加PO3-4浓度,能够有效提高X70钢的孔蚀保护电位.提高缓冲溶液的pH值能够抑制X70钢小孔的形核和生长.X70钢亚稳态小孔形核主要受到铝氧夹杂物的影响,且随着电位的升高,电流波动频率先升后降,而峰值电流则趋于增大.X70钢在磷酸盐缓冲溶液中形成的钝化膜在钝化区内阻抗基本不受电位的影响.     

HRB400钢筋在模拟混凝土孔隙液环境中的阳极极化特征

研究了HRB400钢筋在模拟初期碳化混凝土环境中的阳极极化特征。结果表明,击破电位与对数坐标下的Cl-浓度存在线性关系。为验证钝化电位和过钝化电位作为击破电位关键参数点的合理性,绘制出钢筋点蚀敏感性的Cl-浓度与pH值关系图。     

温度、pH和Cl-浓度对NiTi形状记忆合金电化学行为的影响

通过正交试验法,采用动电位扫描技术研究了温度、pH和Cl-浓度对NiTi形状记忆合金在模拟口腔溶液中电化学行为的影响.结果表明温度、pH和Cl-浓度对NiTi的点蚀行为都有较大影响.溶液温度为25℃时点蚀电位最负,随着温度的升高,点蚀电位逐渐升高.溶液中的Cl-浓度很低时(不超过0.1 mol/L)点蚀电位较高,随着Cl-浓度的增加,点蚀电位急剧下降.当溶液的pH为6.0时,点蚀电位最高.     

不同组织X80钢在高pH土壤模拟溶液中的点蚀电化学行为

将水淬、空冷方式热处理的X80钢与供货状态(原始组织)X80钢相比较,用动电位极化曲线和动电位交流阻抗谱研究不同组织X80钢在0.5 mol/L Na_2CO_3+1 mol/L NaHCO_3高pH值土壤模拟溶液中的点蚀电化学行为。结果表明,水淬热处理后的X80钢更易钝化,点蚀敏感性低,但维钝电流较其他两种组织的都大;三种组织的X80钢极化电阻和电极表面状态常数n值随电位的变化规律基本一致,但水淬组织的n值在不同电位区间分别高于或低于其他两种组织;这些电化学行为的差异与不同组织试样表面钝化膜的非均匀性和致密程度有关;动电位极化法和动电位电化学阻抗谱法所得结论一致,腐蚀电流密度随电位的变化及电极极化电阻随电位变化都可用来反映电极的点蚀行为。     

土壤环境下建筑X100管线钢耐蚀性研究

研究了X100管线钢在模拟土壤溶液碱性环境下的耐蚀性。结果表明,材料在碱性介质中会发生钝化现象。随着温度的升高,材料自腐蚀电位和电荷转移电阻逐渐减小,自腐蚀电流密度明显增大,腐蚀加重。一定浓度的Na Cl溶液会使材料产生严重的点蚀,表面存在众多蚀坑,而适当提高温度可以抑制Cl-对材料的点蚀破坏能力。     

SO_4~(2-)对X80管线钢在含Cl~-的NaHCO_3溶液中点蚀行为影响

通过动电位极化方法研究了SO42-对X80管线钢在含0.01 mol/L NaCl的0.5 mol/L NaHCO3溶液中点蚀行为的影响,并通过电容测量方法对其机理进行了研究。结果表明:当溶液中SO24-和Cl-共存时,随着SO42-浓度的增大,点蚀电位降低,点蚀数量增加,X80钢发生点蚀的倾向性增大。这主要是因为吸附在试样表面的SO42-增加了X80钢表面钝化膜内的缺陷数量,从而增加了点蚀萌生的位置和几率。     

SO42-对模拟孔隙液中Q235B钢筋腐蚀行为的影响

通过阳极极化曲线、EIS、Mott-Schottky (M-S)以及恒电位极化测量研究了不同pH值模拟混凝土孔隙溶液中SO_4~(2-)对Q235B钢筋钝化和腐蚀行为的影响。极化曲线测量结果表明,在pH值高于11的模拟孔隙液中,SO_4~(2-)对Q235B钢的钝化膜没有破坏作用,而在pH值为10的模拟孔隙液中,少量SO_4~(2-)的存在就会造成Q235B钢表面钝化膜的破裂,从而导致点蚀的萌发。EIS和M-S测量结果表明,碳钢表面的钝化膜在低pH值的模拟孔隙液中稳定性较差并具有更高的缺陷浓度,从而促进了SO_4~(2-)对碳钢的侵蚀性。结合恒电位极化测试和SEM观测进一步研究了SO_4~(2-)对碳钢钝化膜的破坏作用。在高pH值的模拟孔隙液中,SO_4~(2-)在钝化膜的形成阶段能够抑制钝化膜的生长,造成亚稳态点蚀的出现,而在低pH值的模拟孔隙液中,SO_4~(2-)可以聚集在钝化膜的缺陷处,造成钝化膜的破损和稳态点蚀的发展。     

321不锈钢点蚀电位影响因素的研究

通过正交设计和对比实验研究了温度、pH值以及Cl-和SO2-4含量对321不锈钢点蚀电位的影响.正交设计表明,温度和Cl-(Cl-≥0.014mol/L)含量对点蚀电位Eb的影响显著,但pH值(6～9)则没有影响.对比实验表明,当Cl-≤0.014 mol/L时,Cl-对Eb没有影响,当Cl-＞0.014 mol/L,则Eb随Cl-浓度对数升高而线性下降.点蚀电位随温度升高而下降.如不含Cl-,则SO2-4对Eb没有影响,当Cl-=0.028 mol/L时,Eb随SO2-4浓度升高而升高,并趋于稳定值.     

Cl~-浓度对HPB300钢筋在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响

采用自然腐蚀、线性极化、动电位极化、SEM扫描电镜和X射线衍射等方法研究了模拟混凝土孔隙液中Cl-含量对HPB300钢筋腐蚀行为的影响。结果表明,Cl-是引发钢筋锈蚀的重要因素,随着Cl-浓度增加,自然腐蚀电位逐渐负移,当Cl-摩尔浓度达到0.25mol/L时,自腐蚀电位基本不受Cl-浓度影响;线性极化电阻Rp逐渐减小;动电位极化阳极区钝化区电位范围逐渐变窄,过钝化电位由0.6V(SCE,下同)左右逐渐负移至-0.3V左右;腐蚀产物主要为FeO(OH)和FeCl2,产物膜孔隙率减小,微观形貌由片状变为块状。     

316L不锈钢在吸收式热泵中耐蚀性能的研究

通过电化学动电位扫描技术,采用正交试验法,研究了溴化锂(LiBr)吸收式热泵用管材316L不锈钢在热网水中的耐蚀性,建立了316L点蚀电位关于热网水温度、Cl-浓度和p H值三因素数学模型。通过腐蚀失重和电化学极化法进行了316L不锈钢在吸收器LiBr溶液中的点蚀性能研究。结果表明:温度与Cl-浓度对316L点蚀电位影响负相关,而p H值对其影响正相关,且各因素影响的显著程度为p H值温度Cl-浓度。吸收器条件下316L不锈钢的腐蚀速率仅为0.78μm/a,其表面点蚀坑多但较浅,且分布较均匀;但是316L点蚀电位Eb低于其氧平衡电位φ较多,点蚀仍可能发生。     

X70和X80管线钢的电化学腐蚀行为

通过极化曲线和交流阻抗谱测试以及OM表面腐蚀形貌观察、SEM和TEM的组织观察,研究了Cl-和SO42-离子对X70和X80两种管线钢腐蚀过程的作用机理与规律。结果表明：Cl-有强穿透性,极易引起点蚀,两种钢的自腐蚀电流密度都随着Cl-浓度的增大而增大,点蚀和全面腐蚀也随之进一步加剧,X70钢在较低浓度的NaCl溶液中出现全面腐蚀和点蚀,X80钢仅在高浓度NaCl溶液中出现明显的点蚀,且在各种不同浓度溶液中腐蚀程度均没有X70钢严重。SO42-在金属表面吸附能力比Cl-强,少量SO42-在金属表面的吸附,造成Cl-的局部含量高,更易引起点蚀,而大量SO42-在金属基体表面覆盖,能阻碍Cl-的影响。X80钢比X70钢有更强的耐腐蚀性,X70钢对SO42-和Cl-的作用更为敏感。     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅳ．碱性硫化物溶液中Cl-对碳钢钝化行为的影响

利用交流阻抗和动电位极化技术,在碱性硫化物溶液中,分别研究了阳极极化电位下 对 低碳钢钝化过程阻抗行为的影响,钝化膜临界孔蚀电位 与 浓度的关系以及临界 浓度随 温度的变化．结果表明,在除氧的碱性硫化物溶液中,阳极极化的初期阻抗具有两个时间常数,随极化电位的升高,钝化膜逐步趋于完整;在点蚀的形成过程中,容抗弧半径逐渐变小,当极化电位为-600mV时容抗弧半径大幅度下降,并出现低频实部电感性收缩现象;在点蚀形成后的发展阶段,容抗弧半径继续减小,阻抗谱出现两个时间常数的双容抗弧．极化研究结果表明,不同温度下,随介质Cl-浓度增加,电极表面的钝化倾向降低,临界孔蚀电位随Cl-浓度增加而线性正移．     

新型高氮低镍奥氏体不锈钢的点蚀性能

设计制备了新型高氮低镍奥氏体不锈钢(高氮钢)。采用阳极动电位极化法测量了此钢在不同浓度和不同pH值的NaCl溶液中的点蚀电位,获得了点蚀电位随溶液浓度及pH值变化的关系曲线,并与800H钢进行了对比。用扫描电镜(SEM)对样品表面进行了形貌观察对点腐蚀坑处进行了线扫描,分析了高氮钢耐点蚀的机理。研究表明在不同浓度和pH值的NaCl溶液中,高氮钢的点蚀电位达到1.2V(va SCE)以上,800H钢的点蚀电位在0.3 V(vs SCE)以下。扫描图显示腐蚀区域内高氮钢的点蚀坑稀少且面积较小,800H钢的点蚀坑密集且面积较大。线扫描表明氮在腐蚀坑内的含量略有下降;氮在钝化膜/金属界面富集,形成NH_4~+,并且抑制侵蚀性Cl~-的吸附是提高高氮钢耐蚀性的原因。     

X80管线钢钝化膜的光电化学性能

利用电容测试法和光电流技术研究了X80管线钢在NaHCO3/Na2CO3缓冲溶液中所成钝化膜的半导体性能和光电流特性,分析了成膜电位、成膜时间、Cl-浓度,溶液pH值以及成膜温度等因素对膜光电流响应的影响.结果表明,X80管线钢钝化膜的Mott-Schottky直线部分的斜率和光电流均为正,表明钝化膜呈现n型半导体特性.随着成膜电位的增加、成膜时间延长、溶液pH值升高、成膜温度及溶液中Cl-浓度的减小,Mott-Schottky直线部分的斜率和光电流响应均呈增大趋势,表明钝化膜内施上密度减小.     

316L不锈钢耐蚀性能的回归正交试验研究

在吸收式热泵工况条件下,采用二次回归正交设计研究了热泵用管材316L不锈钢在热网水中的点蚀电位Eb关于温度、Cl-浓度和p H值的关系,建立了三元二次回归模型。结果表明,各因素对316L不锈钢点蚀电位影响的显著程度为p H值温度Cl-浓度,且温度与p H值、Cl-浓度与p H值的交互作用较为明显。温度与Cl-浓度对点蚀电位影响负相关,而p H值则正相关。随温度的升高,其显著性在减弱,当高于75℃时,温度对点蚀电位影响则正相关但作用微弱。p H值的显著性明显且随p H值增大而增大。热网水中Cl-浓度较小,其对316L不锈钢的腐蚀无显著性影响。在热泵运行过程中应注意热网水p H值与温度的变化,把p H值控制在10.5及其以上为宜。     

新型高氮低镍奥氏体不锈钢点蚀性能研究

设计制备了新型高氮低镍奥氏体不锈钢（高氮钢）。采用阳极动电位极化法测量了此钢在不同浓度和不同pH值的NaCl溶液中的点蚀电位,获得了点蚀电位随溶液浓度及pH值变化的关系曲线,并与800H钢进行了对比。用扫描电镜（SEM）对样品表面进行了形貌观察,对点腐蚀坑处进行了线扫描,分析了高氮钢耐点蚀的机理。研究表明,在不同浓度和pH值的NaCl溶液中,高氮钢的点蚀电位达到1.2 V以上,800H钢的点蚀电位在0.3 V以下。扫描图显示腐蚀区域内,高氮钢的点蚀坑稀少且面积较小,800H钢的点蚀坑密集且面积较大。线扫描表明氮在腐蚀坑内的含量略有下降;氮在钝化膜/金属界面富集,形成NH₄⁺,并且抑制侵蚀性Cl^-的吸附是提高高氮钢耐蚀性的原因。     

X70钢及其焊缝在含Cl-高pH值溶液中电化学噪声行为研究

研究了不同外加电位下X70钢母材及其焊缝在含Cl-的高pH溶液中电化学噪声行为,并针对电化学噪声数据进行统计分析,得到表征点蚀萌生和发展的特征图谱.结果 表明,电化学噪声技术可以有效监测X70钢的腐蚀过程,电流噪声幅值大小一定程度上反映了局部腐蚀萌生和发展过程.当X70钢处于阳极极化时,电化学噪声的能量密度谱(EDP)...     

X70钢在模拟潮湿存储环境中的点蚀行为

应用电化学极化技术、电化学阻抗谱、模拟浸泡实验,研究了X70钢在模拟潮湿存储环境中点蚀的发生机制及规律.结果表明,X70钢在模拟潮湿存储环境中可以发生点蚀,导致点蚀发生的腐蚀介质来自于层流冷却水中的腐蚀性物质,其中HCO_3~-和NO_3~-是致钝剂,而Cl~-和SO_4~(2-)可破坏钝化膜,促进点蚀发生.在0.5 mol/L的NaHCO_3介质中当Cl~-浓度达到0.02 mol/L时钝化膜即失去保护性.Cl~-浓度是影响点蚀的萌生和发展的关键因素,当其浓度较低时点蚀容易形核,但仅有少数能够长大;而当其浓度适中(约0.149 mol/L)时点蚀敏感性最高,点蚀容易长大;当其浓度过高时发生均匀腐蚀,点蚀难以长大.     

Cl离子对 304、316不锈钢临界点蚀温度的影响

采用外加恒定电位下腐蚀电流-温度扫描的方法分别研究了304、316不锈钢在不同浓度NaCl水溶液中的临界点蚀温度.得到了材料临界点蚀温度随Cl-浓度变化的关系曲线.在分析温度与Cl-浓度分别对钝化膜影响的基础上阐述了二者对不锈钢点蚀的综合作用机理.     

温度对X70钢在高pH值溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗谱技术、Mott-Schottky等测试方法,研究了温度对X70钢在高pH值溶液 (0.5 mol/L Na₂CO₃+0.5 mol/L NaHCO₃) 中钝化膜性能和电化学腐蚀行为的影响。结果表明：随着温度升高,X70管线钢的点蚀电位降低,维钝电流密度和钝化膜的极化电阻减小。在实验温度范围内,钝化膜为Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物,半导体类型为n型半导体,且不随温度升高而改变。但是随着温度的升高,钝化膜缺陷密度增加,膜厚度减小,腐蚀倾向增大。因此,温度升高会降低钝化膜的稳定性,导致其保护作用下降。