不同冷却方式对热轧带钢氧化皮结构及其耐蚀性的影响

利用不同冷却方式在SS400热轧带钢表面形成了不同结构的氧化皮,通过腐蚀形貌宏观观察、SEM、EDS、XRD、失重法、干湿周期浸润腐蚀加速实验和电化学方法对不同结构氧化皮的热轧带钢在NaHSO₃溶液中腐蚀行为进行了研究。研究表明,不同冷却方式下所制热轧带钢的氧化皮均主要由Fe₃O₄组成,另含有Fe₂O₃和Fe。随着冷却速度的减小,氧化皮中Fe₃O₄的含量增加,但未发现有FeO;随炉冷却所制热轧带钢的氧化皮较厚且均匀,并存在分层现象(外层为Fe₂O₃,内层为Fe₃O₄+Fe),在NaHSO₃溶液中耐蚀性最好;装罐冷却所制氧化皮较均匀平整,耐蚀性次之;自然空冷所制氧化皮存在着较多的缺陷,耐蚀性最差。     

热轧钢板表面氧化层对基体耐蚀性的影响

通过扫描电子显微镜(SEM)对热轧钢板表面氧化层形貌进行了表征,利用电化学阻抗谱(EIS)、动电位扫描法研究了热轧钢板表面氧化层对基体腐蚀行为的影响。结果表明:热轧钢板表面氧化层能够提高基体的耐蚀性,在短期浸泡腐蚀过程中,氧化层仅起到物理屏蔽的作用,不影响阴极、阳极反应以及腐蚀机理。     

温度对N80和KO80SS钢在饱和CO_2地层水中电化学腐蚀的影响

利用极化曲线和电化学阻抗谱研究温度对N80和K080SS钢在饱和CO2地层水中电化学腐蚀阴阳极过程的影响.结果表明:N80钢和KO80SS钢随成膜温度的升高,腐蚀加剧,腐蚀电位下的电极反应速度分别由阳极和阴极控制.在30℃条件下N80钢的阳极交流阻抗谱显示活化区与腐蚀产物膜覆盖区并存,基体处于腐蚀状态;温度达到60和90℃时.N80钢腐蚀产物膜基本完全覆盖基体表面,KO80SS钢生成的腐蚀产物膜完整均匀;两种钢的阳极腐蚀均受活化控制.两种钢的阴极腐蚀反应均同时受扩散和活化控制,阴极反应以H2CO3、HCO-3的还原为主,H+的还原占从属地位.     

阳极氧化法制备TiO2膜在模拟深海热液区的耐腐蚀性能

以恒压阳极氧化方法在钛基体上制备TiO₂氧化膜,使用水热釜模拟深海热液区的条件研究其耐腐蚀性能。采用XRD、SEM、接触角测定仪对氧化膜以及腐蚀试样产物进行晶型、表面结构、化学成分和亲疏水性能测定,使用动电位扫描方法对其进行极化曲线测试。结果表明,钛试样和阳极氧化钛试样在模拟深海环境条件下,经过腐蚀反应在表面都生成了一层非致密的TiO₂ 膜,对基体并不能起到保护作用,而阳极氧化生成的致密TiO₂ 膜对基体能够起到很好的保护作用。经腐蚀后钛试样表面有TiH₂相的形成,腐蚀电位负移0.45 V。而阳极氧化钛试样表面没有TiH₂相的形成,且腐蚀电位负移较小,表现出良好的耐腐蚀性能。     

固溶处理对Mg-6Al-5Pb-1.5In阳极腐蚀电化学性能的影响

在3.5%NaCl(质量分数)溶液中测定铸态和经固溶处理的Mg-6Al-5Pb-1.5In镁合金阳极的腐蚀电化学性能,采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分别研究其显微组织、截面腐蚀形貌及相组成。结果表明:固溶后β-Mg17Al12相基本溶入α-Mg基体,降低微电偶腐蚀中阴极与阳极的面积比,增大阳极自腐蚀速率;Mg2Pb相的自腐蚀电位比镁基体正,固溶后Pb以Mg2Pb相析出,阳极表面腐蚀后晶粒中央的Mg2Pb相并没有被腐蚀。Al含量是决定镁阳极中各相腐蚀速率的关键,相表面形成的保护膜中Al含量越高,对基体保护性能越好。     

高强铝合金裂纹尖端在3.5%NaCl溶液中的微区电化学特性

采用毛细管微电极测试方法、扫描Kelvin探针技术和数值分析方法,对2024-T351高强铝合金裂纹尖端在3.5%NaCl溶液中的微区电化学特性和腐蚀行为进行了研究.结果表明,裂纹尖端的腐蚀电位较远离裂纹尖端的基体位置更负,裂纹尖端处的电化学活性明显增加.在外加应力的作用下,裂纹尖端处表面氧化膜的厚度减薄,其稳定性和保护性变弱.裂纹尖端处优先发生阳极溶解,浸泡24 h后在裂纹尖端处出现腐蚀产物的堆积.由于腐蚀电位和电化学活性的差异,在裂纹尖端(阳极)和远离裂纹尖端的基体(阴极)之间可形成电偶对,进一步促进裂纹尖端局部区域内腐蚀过程的进行.     

高强铝合金裂纹尖端在3.5%NaCl溶液中的微区电化学特性

采用毛细管微电极测试方法、扫描Kelvin探针技术和数值分析方法,对2024 T351高强铝合金裂纹尖端在3.5%NaCl溶液中的微区电化学特性和腐蚀行为进行了研究.结果表明,裂纹尖端的腐蚀电位较远离裂纹尖端的基体位置更负,裂纹尖端处的电化学活性明显增加.在外加应力的作用下,裂纹尖端处表面氧化膜的厚度减薄,其稳定性和保护性变弱.裂纹尖端处优先发生阳极溶解,浸泡24 h后在裂纹尖端处出现腐蚀产物的堆积.由于腐蚀电位和电化学活性的差异,在裂纹尖端(阳极)和远离裂纹尖端的基体(阴极)之间可形成电偶对,进一步促进裂纹尖端局部区域内腐蚀过程的进行.     

CLAM钢在液态铅铋合金中的腐蚀行为

采用扫描电子显微镜分析法(SEM)和X射线衍射法,研究了低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊接接头在500℃的静态液态Pb-Bi合金中腐蚀400 h的腐蚀行为。结果表明,试样表面有明显的腐蚀现象。试样表面形成了具有保护作用的氧化层,外氧化层为疏松多孔的Fe_3O_4,内氧化层为致密的FeCr_2O_4,基体内部没有发现Pb、Bi的渗透。并且对比分析了不同焊接热输入的焊接接头的腐蚀机理。     

热轧带钢的初期耐大气腐蚀性能

用SEM和XRD等测试方法分析不同热轧带钢表面氧化皮的组成及结构。通过湿热试验、极化和交流阻抗测试(EIS)及扫描Kelvin探针系统(SKP)测试,探讨了热轧带钢表面氧化皮与其耐蚀性能之间关系。结果表明:湿热试验的腐蚀增重与时间的关系符合△W=Dt~n;WL510钢氧化皮的初期耐腐蚀性能优于B510L钢,在腐蚀的后期,B510L钢腐蚀的发展可能要慢于WL510钢。     

SS400热轧碳钢氧化皮的结构改变与保护性

以带工业生产氧化皮的SS400热轧碳钢试样为基础,先在800℃氮气环境中恒温保温90 min,然后经历随炉缓冷、急冷、缓冷到480℃后空气急冷和缓冷到480℃保温8 h后再急冷到室温的不同热处理过程,对工业生产氧化皮进行组成和结构的调整,之后采用恒温恒湿试验、在2%Na2SO4溶液中的E-t变化曲线、电化学极化曲线和EIS曲线测量,对比研究不同处理方式获得的氧化皮对钢基体保护性的影响。结果表明:不同处理得到的氧化皮试样腐蚀行为和电化学行为具有明显差异,表明氧化皮组成和结构对热轧碳钢的锈蚀性能具有较大影响,文中重点讨论了氧化皮结构变化与保护性的关系。     

温度、Cl-浓度、Cr元素对N80钢CO2腐蚀电极过程的影响

利用电化学阻抗技术研究了温度、Cl^-浓度、Cr元素对N80钢CO2腐蚀电极过程的影响，结果表明，随着温度的升高，CO2腐蚀的阴极、阳极电极反应速率会明显增大，与此同时，温度的升高又容易使腐蚀产物膜在试样表面形成，对基体金属起到一定的保护作用，增加介质中的Cl^-浓度，会使阳极溶解速率先增加，后减小；阴极还原速率则缓慢减小；同时，Cl^-还会破坏腐蚀产物膜在试样表面的覆盖，N80钢加入Cr元素以后，CO2腐蚀阴极、阳极反应速率降低，材料具有一定的抗CO2腐蚀能力。     

层流冷却水Cl-浓度和pH值对热轧带钢表面质量的影响

层流冷却水直接喷射到热轧带钢表面,对带钢的表面质量有较大影响。通过对标,武钢某热轧厂层流冷却水Cl-浓度、pH值均偏高。本文实验研究了层流冷却水Cl-浓度、pH值等对热轧带钢表面质量、氧化铁皮结构和厚度以及室温存放的影响。提出了冷却水Cl-浓度应控制在100 mg/L之内、pH值应控制为7.0～8.0,这样能够有效地降低带钢表面的腐蚀速率,减少带钢表面缺陷。     

国外钢板热镀锌技术进展

介绍了国外近10余年来钢板带热镀锌工艺的技术进展概况，主要包括美钢联法生产线；汽车用IF钢合金化镀锌板；最近十年新开发的高耐蚀合金镀层；高温退火炉；高耐蚀耐磨沉没辊；气刀；高频感应加热合金化炉及内加热式锌锅等内容。此外，还阐述了热浸镀锌汽车用高强度钢板，热镀锌电磁移动场磁流本封闭式镀锌锅以及热轧钢板热镀锌的发展趋势。     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaCl溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的39％NaCl溶液中腐蚀的影响．结果表明较低温度(80℃)下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;120℃时碳钢CO2腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了3～4倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物FeCO3膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

CSP板带热连轧中氧化铁皮的控制技术

在实验室对不同工艺不同厚度的CSP热轧钢板进行了酸洗速度、表面粗糙度、氧化皮厚度与组成等一系列实验,与传统热轧钢板进行了对比。研究发现CSP生产的钢板的氧化皮组成与传统热轧板接近,但氧化皮厚度、酸洗后钢板表面粗糙度均大于传统热轧钢板,酸洗速度快于传统钢板。     

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。     

SPHC热带氧化铁皮酸洗困难原因分析及对策

从SPHC带钢的成分、氧化铁皮厚度、氧化铁皮与基体结合面的粗糙度、酸洗试验、氧化铁皮的相结构分析入手,剖析了氧化铁皮酸洗困难的原因;在不影响带钢供冷轧所要求的力学性能和冷轧轧制力的情况下,通过调整热轧生产工艺,改善了SPHC带钢的酸洗质量。     

热轧带钢表面氧化层实测分析

实测分析了热轧带钢表面氧化层的基本构成和厚度分布情况,为优化酸洗工艺,提高冷轧成品表面质量提供技术依据。     

Electrochemical corrosion behavior of X80 pipeline steel in a near‐neutral pH solution

In this work, the electrochemical corrosion behavior of X80 pipeline steel was investigated in a near‐neutral pH solution using electrochemical impedance spectroscopy (EIC) and photo‐electrochemical (PEC) measurements as well as X‐ray photo‐electron spectroscopy (XPS) technique. The effects of hydrogen‐charging and stress were considered. The results show that the steel is in an active dissolution state, and a layer of corrosion product is formed and deposited on the electrode surface, which is subjected to further oxidation to form ferric oxide and hydroxide. Photo‐illumination enhances anodic dissolution of the steel when it is under anodic polarization due to destroying of the corrosion product film. When the steel is under cathodic polarization, the cathodic current density decreases upon laser illumination due to the photo‐oxidation of hydrogen atoms generated during cathodic reactions, which behaves as an anodic reaction to offset the cathodic current density. Hydrogen‐charging and stress decrease the corrosion resistance of the steel and enhance the dissolution rate of the steel.     

新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术的现状与进展

热轧板带材作为海洋、交通、能源等行业的支柱性原材料,力学性能与尺寸精度一直是衡量其质量的最重要指标。然而随着相关行业的转型升级,对其表面质量也提出了严苛的要求,导致大量钢材产品由于表面不过关被降级或判废。由于钢材的氧化在热轧过程中贯穿始终,并受到合金元素及诸多工艺参数的交互影响,很难实现结构、厚度、均匀性的精准控制。尽管前期围绕着“黑皮钢”,已经开发出了一些氧化铁皮的控制方法,但仅局限于强度较低、厚度较薄的汽车结构钢。为此,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室开发了新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术,其研发与应用全面提升了我国热轧钢材产品的表面质量。目前,所生产的系列高表面质量产品已达到了国外企业对钢材表面质量的苛刻要求,成功助力我国钢铁行业产品结构的转型升级。