Sn粘附的304不锈钢应力腐蚀行为研究

用恒变形U型弯曲试样应力腐蚀试验研究了Sn粘附的304不锈钢在155℃、45 wt% MgCl_2溶液中的应力腐蚀行为。采用扫描电镜观察了样品腐蚀前后的显微形貌,采用能谱分析仪检测了样品的元素组成。结果表明,不锈钢在MgCl_2溶液中浸泡后为局部腐蚀,主要表现晶内腐蚀特征;表面局部被Fe-Sn化合物粘附的不锈钢,金属间化合物转变为腐蚀产物,裂纹沿应力方向生长;Sn的电极电位较低,金属间化合物优先被腐蚀,腐蚀坑内的酸性增加,Sn粘附降低了不锈钢的耐腐蚀性。     

304不锈钢钝化状态对其与Sn交互作用的影响

Sn促进点蚀生长,降低钢的耐电化学腐蚀性能。研究不同钝化状态下的304不锈钢与低熔点金属Sn的交互作用机制,评价Sn对不锈钢耐电化学腐蚀性能的影响。分析无钝化,空气自钝化,化学钝化样品表面形成Fe-Sn化合物的显微形貌,用化合物厚度和所占比例表征Sn与钢相互作用程度。结果表明,无钝化膜保护的不锈钢通过形成片状的(Fe,Cr)Sn2化合物与Sn冶金结合;空气自钝化使不锈钢接触Sn的程度降低;HNO3化学钝化膜阻碍Fe-Sn的相互作用,Sn仅机械地粘附在钢表面。     

Fe-Zn化合物粘附的不锈钢高温水腐蚀氧化物显微结构表征

研究Fe-Zn化合物粘附的304不锈钢在高温高压水中的腐蚀行为,采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射分析仪(XRD)和同步辐射率入射衍射(SR-GIXRD)评价生长氧化物的显微结构,讨论Fe-Zn化合物粘附对不锈钢基体腐蚀性能的影响。结果表明,不锈钢在300℃水中腐蚀后,表面生长细小Fe_2O_3氧化物和外层块状或片状的Fe_3O_4氧化物。Fe-Zn化合物粘附的不锈钢经过高温高压水腐蚀后,Fe-Zn化合物主要转变成ZnO,随着腐蚀时间的增加,腐蚀产物ZnO逐渐脱落,样品的失重量不断增加;腐蚀时间增加到360和480 h,不锈钢表面较细小的Fe_2O_3氧化物颗粒显露,样品的失重量变化不大。通过SR-GIXRD能够表征较薄的Fe_2O_3氧化膜,而普通XRD不能准确表征。     

高频电刀电凝模式下304不锈钢和钨两种电极表面的组织粘附行为

为探索电极材料熔点对电极表面组织粘附的影响,采用不同熔点的电极材料(304不锈钢和钨)对离体猪肝脏组织进行电切割试验,研究了电凝模式下电极表面的组织粘附行为。结果表明,在电切割过程中,低熔点的304不锈钢电极表面发生显微熔融、导致电极表面粗糙化,电极基体元素在粘附组织-电极界面出现扩散,粘附组织结合强度大于4.11 MPa;而高熔点的钨电极表面形态无明显变化,电极基体元素在粘附组织-电极界面没有出现扩散,粘附组织结合强度约1.65 MPa。进一步研究发现,钨电极表面粗糙度越大,粘附组织的结合强度越大,这间接证实电切割过程中304不锈钢电极表面显微熔融导致的表面粗糙化是其表面粘附组织结合强度明显大于钨电极的主要原因之一。可见,采用高熔点的电极材料能够避免电极表面显微熔融,从而减轻电极表面的组织粘附。     

扫描电化学显微镜技术原位测Al-Mg合金在3.5% NaCl+5 mmol/L KI溶液中的腐蚀特性

采用扫描电化学显微镜技术研究了Al-Mg合金在3.5%NaCl(质量分数)+5mmol/L KI溶液中的腐蚀行为,利用光学显微镜观察腐蚀后试样的表面形貌,用扫描电镜和能谱仪分析合金内金属间化合物成分,初步探讨Al-Mg合金的腐蚀机理。结果表明:Al-Mg合金表面不同区域活性溶解度不同,且腐蚀主要发生在金属间化合物与基体铝界面处;Al-Mg合金表面氧化电流峰的数量和数值随腐蚀时间延长而不断变化,说明在腐蚀过程中基体表面溶解是不均匀的,金属间化合物优先被腐蚀,144h后出现明显腐蚀坑。     

Fe-Al基金属间铝化合物层在酸性条件下的显微组织演变和腐蚀行为（英文）

采用压力辅助固态扩散结合技术在430 (Fe-Cr)和304 (Fe-Cr-Ni)不锈钢基体上制备两种Fe-Al基金属间铝化合物层,并与在纯铁上制备的铝化合物层进行比较。采用SEM、EDS和EBSD分析铝化合物层的显微组织和存在的金属间化合物物相。Al和基体发生相互扩散,生成在Fe_4Al_(13)基体上弥散分布的Cr_2Al_(13)网状结构。采用失重实验、OCP、Tafel曲线和EIS实验研究金属间化合物层在0.5mol/L盐酸溶液中的腐蚀行为。结果表明,与纯铁上的铝化合物层相比,同时添加Cr和Ni后,304不锈钢上铝化合物层的耐蚀性提高了十几倍,而430不锈钢铝化合物层中裂缝的存在使得腐蚀介质渗透至基体,提高了腐蚀速率。此外,采用XRD分析腐蚀产物。结果表明,Cr和Ni的添加能促进耐蚀相的形成,从而提高不锈钢上金属间铝化合物层的耐蚀性。     

锅炉管材在高温烟气及烟灰中的耐蚀性

采用高温模拟腐蚀试验、腐蚀形貌观察及腐蚀产物成分分析等方法考察了304不锈钢、T91不锈钢和TP347不锈钢在模拟燃准东煤工况下的腐蚀行为。结果表明:304不锈钢的耐蚀性与TP347不锈钢的接近,优于T91不锈钢的。304不锈钢表面含Cr氧化层的形成提高了试样耐高温腐蚀性能,而TP347不锈钢在SO2气氛下形成的低熔点共晶物Ni2S3会导致反应物在腐蚀层中扩散,从而导致其腐蚀比304不锈钢的严重;T91不锈钢的Cr含量最低,所以耐蚀性最差。     

温度对Cr13不锈钢CO2腐蚀行为的影响

模拟高温高压腐蚀环境,通过扫描电镜和能谱分析,研究不同温度下的Cr13不锈钢的耐CO2腐蚀性能。结果表明,随着温度升高,Cr13不锈钢CO2腐蚀速率在150℃达到最大以后下降;温度的变化也导致表面腐蚀产物成分和结构的变化,影响腐蚀产物对金属基体的保护效果。     

ZL102铝合金在3% NaCl溶液中的微区电化学特性

采用扫描电化学显微镜技术(SECM)深入研究了ZL102铝合金在3%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀行为,用光学显微镜和扫描电镜观察其腐蚀形貌,用能谱仪对夹杂物和腐蚀产物进行分析。结果表明:在3%NaCl溶液中,金属间化合物与ZL102铝合金基体形成微电池,金属间化合物的电位高于基体的,使基体优先腐蚀溶解;腐蚀过程中铝合金表面活性不稳定,是因为尺寸较小的金属间化合物因周围基体溶解容易脱落,并在其他区域沉淀,只有尺寸较大的金属间化合物周围基体产生持续腐蚀溶解,最终形成点蚀。     

2205双相不锈钢在南海深水环境中的腐蚀行为

利用腐蚀挂片试验与循环极化测试的方法,结合光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段研究了2205双相不锈钢在南海水下170m海水中的腐蚀行为。结果表明:2205双相不锈钢在深海环境中发生了局部腐蚀;浸泡初期,不锈钢表面形成微生物保护膜,在微生物膜的保护下其耐蚀性能提高;随着浸泡时间的延长,微生物死亡、脱落,失去对金属基体的保护作用,导致不锈钢耐蚀性能下降;同时,残留的微生物膜与不锈钢基体间形成缝隙,在溶解氧与Cl~-作用下发生缝隙腐蚀,形成局部腐蚀坑。     

Sn-0.75Cu钎料接头在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为(英文)

采用动电位极化及浸出方法研究Sn-0.75Cu钎料及Sn-0.75Cu/Cu接头在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。极化曲线测试结果表明Sn-0.75Cu钎料的腐蚀速率比Sn-0.75Cu/Cu接头的低。在特殊电位时的形貌观察及相分析表明,在Sn-0.75Cu钎料表面活化溶解区形成腐蚀产物Sn3O(OH)2Cl2。从活化/钝化区开始,Sn-0.75Cu钎料的表面完全被腐蚀产物Sn3O(OH)2Cl2覆盖,并且在极化测试后出现蚀坑。与Sn-0.75Cu钎料合金相比,Sn-0.75Cu/Cu接头的钎料表面在活化区形成较多的Sn3O(OH)2Cl2,在极化测试结束时腐蚀坑的尺寸较大。浸出实验结果证实了Sn-0.75Cu/Cu接头较快的电化学腐蚀速率引起较多的Sn从中接头中释放出来。     

316L表面制备Ni-Al系金属间化合物层的耐铅铋腐蚀性能

利用激光熔覆技术在316L不锈钢表面熔覆一层Ni60合金粉末,采用热喷涂技术在Ni60合金涂层表面制备纯Al涂层,再通过620 ℃×5 h高温扩散试验,使Ni60合金涂层和纯Al涂层中间生成Ni-Al金属间化合物。最后把制备有Ni60合金和Ni-Al金属间化合物涂层试样置于液态铅铋合金中进行400 ℃×500 h腐蚀试验。采用SEM,XRD对金属间化合物涂层腐蚀前后的表面、截面的形貌、物相组成及元素分布进行测试,分析Ni60合金涂层和金属间化合物涂层在400 ℃液态铅铋合金中的腐蚀情况。试验结果表明,经过高温扩散试验,试样表面生成了一层由Ni3Al,NiAl等组成的Ni-Al系金属间化合物;经过400 ℃液态铅铋合金腐蚀试验,Ni60合金涂层表面腐蚀较为严重,表面大量金属元素被氧化、溶解,在试样表面形成了不连续金属氧化物和腐蚀坑;Ni-Al金属间化合物涂层被氧化成为稳定的金属氧化物涂层,可以有效阻止Pb,Bi,O等元素渗透进入基体,提高316L的耐液态铅铋腐蚀性能。 创新点： 利用激光熔覆、热喷涂、高温扩散相结合的方法制备了金属间化合物,并研究了金属间化合物涂层在液态铅铋合金中的腐蚀情况。     

5083-H111铝合金在模拟动态海水环境中的局部腐蚀机制

采用开路电位(OCP)、电化学阻抗谱(EIS)，并结合扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)技术，研究了5083-H111铝合金在模拟动态海水环境中的电化学行为，并探讨了局部腐蚀机制。5083-H111铝合金的金属间化合物以Al-Fe和Mg-Si相为主，点蚀主要分布于金属间化合物周围；Al-Fe相在腐蚀过程中充当阴极，与周围Al基体构成微腐蚀电池，促使Al基体的点蚀。Mg-Si相在腐蚀过程中最初充当阳极，当其发生选择性溶解导致脱合金化逐渐形成富Si相后，变为阴极，促使Al基体发生点蚀。5083-H111铝合金表面生成的腐蚀产物为Al(OH)₃、Al₂O₃和AlCl₃。腐蚀产物在腐蚀初期对Al基体起到良好的保护作用，导致OCP正移，极化电阻(R_p)增大；腐蚀后期(36～56 d)，初始腐蚀产物会发生局部脱落，在脱落位置Al基体再次发生局部腐蚀，导致OCP负移，R_p急剧减小。随着暴露时间的延长，部分金属间化合物在腐蚀后期会发生脱落，形成腐蚀空腔。     

温度对304不锈钢在液态Sn中腐蚀行为的影响

Sn是一种低熔点金属,其导热性高可用作快中子反应堆中的液体冷却剂。与目前所使用的的液态钠冷却剂相比,Sn具有更好的化学稳定性及遇水或空气不易燃烧的特点。在快中子反应堆中,不锈钢是应用广泛的主回路管道,本文研究了Sn与304不锈钢的化学反应,讨论了温度对304不锈钢在液态Sn中腐蚀行为的影响,结果表明,当温度低于823K时,发生点蚀,当温度高于823K时,发生溶解。     

温度对304不锈钢在液态Sn中腐蚀行为的影响（英文）

Sn是一种低熔点金属,其导热性高可用作快中子反应堆中的液体冷却剂。与目前所使用的液态钠冷却剂相比,Sn具有更好的化学稳定性及遇水或空气不易燃烧的特点。在快中子反应堆中,不锈钢是应用广泛的主回路管道,本工作研究了Sn与304不锈钢的化学反应,讨论了温度对304不锈钢在液态Sn中腐蚀行为的影响。结果表明,当温度低于823 K时,发生点蚀,当温度高于823 K时,发生溶解。     

二氧化碳驱注采井常用油套管钢的腐蚀行为

采用高温高压反应釜研究了N80、P110、3Cr、5Cr等4种油套管钢材在现场采出液中的抗CO_2腐蚀性能,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段,观察分析了腐蚀产物膜形貌和成分。结果表明:随着温度的上升,4种钢材腐蚀速率均呈现出先增大后减小的趋势,最大值出现在中温区,N80、P110、5Cr钢在90℃时腐蚀速率达到最大,3Cr钢在80℃时腐蚀速率最大;4种钢材腐蚀类型主要为均匀腐蚀,未发现局部腐蚀,腐蚀产物主要为FeCO_3,含Cr钢腐蚀产物出现多层结构,主要成分除了FeCO_3,还有非晶态的腐蚀产物Cr(OH)_3;N80、P110钢的腐蚀产物细小、致密、均匀覆盖在基体表面,腐蚀速率较低;3Cr、5Cr钢的腐蚀产物覆盖不均匀、与基体结合力弱、附着性不强,易脱落,造成整体腐蚀速率较高。     

发动机零件腐蚀后表面麻坑缺陷的分析

一个发动机零件在钎焊后进行腐蚀工序时基体材料非钎焊部位表面局部出现麻坑缺陷,为了分析缺陷产生的原因,进行了缺陷再现模拟试验。通过对缺陷的观察、金相检查,电镜检查,能谱检查和分析,认为钎焊时在焊缝正面熔化后多余的钎料在金属基体表面流淌铺展,在毛细作用下放置在耐火砖上钎焊的零件其焊缝反面的基体表面有熔化的钎料铺展开来。与此同时,覆盖的钎料又通过毛细作用渗入到金属基体的表面层的晶界内,破坏了金属基体耐HNO3等强氧化性溶液的腐蚀能力,使零件产生腐蚀麻坑缺陷。由此对钎焊夹具进行了改进,解决了零件腐蚀后表面麻坑缺陷的问题。     

X70管线钢渗铝层盐雾腐蚀后能谱面扫描分析

利用激光热效应对X70管线钢进行渗铝处理,研究了其在5％盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和XRD等手段对腐蚀产物表面-界面形貌、化学元素面扫描和物相组成进行了分析,探讨了渗铝层耐盐雾腐蚀机理.结果表明,渗铝层界面由渗铝层、扩散层和基体组成,Al和Fe原子在扩散层相互扩散,形成了FeAl2金属化合物相,是界面冶金结合的主要机制;盐雾腐蚀以点蚀为主,表面出现裂纹是热扩散过程中热应力作用的结果;腐蚀后渗铝层界面中存在Al和O元素的分层富集现象,形成的Al2O3氧化膜有效地阻止Cl-对基体金属的腐蚀,Al在渗铝层的局部富集是保护基体的主要因素,提高了X70管线钢的耐盐雾腐蚀性能.     

金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti的腐蚀行为

以TC4钛合金箔片和纯Al箔片为原料,采用真空热压烧结工艺制备单相金属间化合物Al_3Ti和金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti。采用动电位极化曲线和交流阻抗谱等测试技术,研究对供货态的TC4、随炉热处理的TC4、单相金属间化合物Al_3Ti、金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti在模拟海水环境下的腐蚀性能,并对腐蚀之后材料表面的形貌及腐蚀产物进行观察和标定,获得单相金属间化合物Al_3Ti和金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti的耐海水腐蚀性能。结果表明:金属间化合物Al_3Ti的耐海水腐蚀性能比层状复合材料Ti/Al_3Ti的腐蚀性能要好,但腐蚀性能都比复合材料单元TC4合金的要差;层状复合材料海水浸泡的腐蚀产物主要分布在界面处,且有局部腐蚀现象出现。     

集输管线硫酸盐还原菌诱导生物矿化作用调查

利用扫描电镜 (SEM)、能谱、X射线衍射仪 (XRD) 和超景深三维立体显微镜等表面分析手段,调查研究油田污水集输管线材料的腐蚀和结垢行为。实验结果表明,暴露在没有添加杀菌剂的污水中30 d的试样表面形成了大量的垢状沉淀物,局部放大可以发现以胞外聚合物为主的生物膜覆盖在试样表面,此时生物膜的厚度高达169.6 μm,生物膜中含碳酸盐垢和细菌代谢产物硫铁化合物,且膜下基体材料局部腐蚀孔深度达到23.96 μm。在连续添加100 mg/L有机胍类杀菌剂1个月后,试样表面覆盖物中以无机矿物为主,且膜层厚度较未添加的薄,厚度为48.6 μm,膜下腐蚀较均匀,局部腐蚀轻微。硫酸盐还原菌参与的生物作用是管线局部腐蚀穿孔的主要原因之一。