两种电弧喷涂涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能对比研究

采用电弧喷涂技术在EH36钢表面制备了5083铝合金涂层和Zn15Al涂层，结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试和腐蚀失重等方法对比研究了两种涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能。结果表明，随着腐蚀的进行，两种涂层的腐蚀速率均逐渐下降，且5083Al合金涂层的腐蚀速率明显低于Zn15Al涂层。形貌观察结果表明，5083铝合金涂层的腐蚀产物呈致密块状，Cl^-无明显渗入；而Zn15Al涂层的腐蚀产物呈疏松的细针状，盐雾腐蚀10 d后有Cl^-沉积在腐蚀产物层中并逐渐渗入至涂层基体。5083铝合金涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)₃,Zn15Al涂层腐蚀产物主要由Zn(OH)₂和Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成。结合溶度积常数Ksp和过饱和度的理论计算，Al(OH)₃沉积所需Al³⁺浓度更低、沉积速度更快，因此5083铝合金涂层更倾向于形成致密的腐蚀产物层...     

Q235钢在西沙大气环境中的初期腐蚀行为

在西沙群岛典型的高温、高湿和高盐分大气环境下对Q235钢进行了 1个月短期暴晒实验,利用扫描电镜、电子探针、激光拉曼和X射线衍射仪等观察分析了暴晒后样品的表面形貌、腐蚀产物成分和锈层元素分布。结果表明：Q235钢形成的锈层疏松多孔,多裂纹,对基体没有保护作用。由于Cl^-的侵蚀作用,锈层和基体之间发生氧化还原反应,加速了基体的腐蚀。碳钢在西沙暴晒1个月后外表层的腐蚀产物主要有：Fe₈(O,OH)₁₆Cl_1.3,Υ-FeOOH, β-FeOOH及少量α-FeOOH等,锈层内部不同位置的产物基本相同,主要为Fe₃O₄,Υ-Fe₂O₃以及少量的Υ-FeOOH、β-FeOOH等。     

O3/Cl-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段，研究了O₃/Cl^-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明，O₃和Cl^-的协同作用对Q235B钢的腐蚀有明显的促进作用，其腐蚀速率随着模拟环境中Cl^-含量的增加而增大。腐蚀演化特性方面，Q235B钢在腐蚀的初期阶段腐蚀速率最大，中期阶段腐蚀速率迅速下降，而到后期阶段腐蚀速率又有所提高。相比于不含O₃的大气环境，当Cl^-浓度较低时，O₃和Cl^-对Q235B钢腐蚀产物组份的影响并不明显。而当Cl^-浓度较高时，O₃和Cl^-能明显促进β-FeOOH的生成而抑制α-FeOOH和γ-FeOOH的生成。这说明O₃/Cl^-复合大气环境能促进Q235B钢的大气腐蚀与锈层相组分变化密切相关。     

烟道气氨法脱硫液对Q235碳钢腐蚀研究

采用静态挂片、极化曲线和长期点蚀实验，研究了氨法脱硫浆液中F^-和Cl^-以及 (NH₄)₂SO₄对Q235碳钢腐蚀的影响。结果表明，Q235碳钢在含卤硫铵溶液中的均匀腐蚀速率随F^-浓度和Cl^-浓度增大均呈现先降低后增高的趋势，随着 (NH₄)₂SO₄质量分数增加，均匀腐蚀速率降低；随着F^-浓度的增大，自腐蚀倾向增加；随着Cl^-浓度以及 (NH₄)₂SO₄质量分数的增大，自腐蚀倾向均降低；Q235碳钢在氨法脱硫模拟浆液中点蚀较严重，需采取重防腐措施。     

Zn-Sn-Cu-xNi无铅焊料合金的电化学腐蚀行为（英文）

通过铸造法制备Zn-30Sn-2Cu-xNi (x=0, 0.5, 1.0, 1.5,质量分数,%)无铅焊料合金,并研究该合金的微观组织演化及在0.5 mol/L Na Cl溶液中的腐蚀行为。采用电位动力学极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究其电化学行为,以此评估Ni元素含量对Zn-Sn-Cu合金腐蚀性能的影响。通过观察腐蚀过程中合金表面显微组织的演变,分析Zn-Sn-Cu-Ni合金的腐蚀机理。结果表明,添加0.5%Ni由于形成致密而均匀的腐蚀层从而有效提高Zn-30Sn-2Cu合金的耐腐蚀性能,且其主要腐蚀产物为Zn O, Zn(OH)₂和Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O。当Ni含量达到1.0%和1.5%时,Zn-30Sn-2Cu合金的耐腐蚀性能下降,主要是由于(Ni,Cu)₅Zn₂₁金属间化合物与富Zn相之间的电偶腐蚀加速富Zn相的溶解。因此,Zn-30Sn-2Cu-0.5Ni焊料合金具有最佳的耐腐蚀性能。     

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...     

西沙严酷海洋大气环境下紫铜和黄铜的腐蚀行为

通过现场暴晒实验,研究T2紫铜和H62黄铜在西沙海洋大气环境下分别暴晒3/4、1、2、和4 a的长周期腐蚀行为。利用SEM观察表面、截面腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌,并分别用EDS及XRD对腐蚀产物的元素分布及相组成进行分析。结果表明,紫铜和黄铜均发生了严重的腐蚀,4 a内其平均腐蚀速度分别为5.90和5.88μm/a;紫铜表面发生了均匀腐蚀,腐蚀产物由内层致密的Cu2O及外层的Cu2Cl(OH)3组成;黄铜发生了明显的脱锌腐蚀,腐蚀产物主要为ZnO和Zn5(OH)8Cl2.2H2O,腐蚀产物层下的基体为20~50μm厚度不等的脱锌层。     

锌铝镁镀层中合金相与耐蚀性关系的研究进展

随着材料服役环境的恶化,Zn-Al-Mg (ZAM)镀层因其具有优良的耐蚀性而受到广泛关注。本文从合金元素入手,探讨了其对ZAM中合金相的形成乃至镀层耐蚀性能的影响及作用机制;同时通过对ZAM在大气环境中的腐蚀行为特征的归纳,从腐蚀产物的角度阐述了镀层的腐蚀机理。一般认为,MgZn₂作为阳极优先被腐蚀,从而产生Mg²⁺和Zn²⁺。Mg²⁺可以抑制腐蚀环境pH值的升高,从而防止在高pH值条件下保护性腐蚀产物Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O向非保护性腐蚀产物ZnO转变。Zn²⁺的产生更有利于形成保护性腐蚀产物LDH(双层氢氧化物)。但目前的研究仍存在不足,特别是对高铝含量的ZAM镀层中复杂的相结构所带来的腐蚀机理仍不明晰。这些都是未来ZAM镀层的研究重点。     

Cu在北京土壤环境中的腐蚀行为

通过现场实验(1,2和2.5 a)和电化学阻抗谱(EIS)测试,并结合腐蚀形貌宏观观察, SEM, XRD及失重法对纯Cu在北京土壤环境中的腐蚀行为及机理进行了研究。结果表明：现场埋样1,2和2.5 a的纯Cu的腐蚀特征均为非均匀的全面腐蚀,腐蚀程度较轻微。随埋样时间的延长,纯Cu的腐蚀速率近乎呈线性关系减小,岛屿状腐蚀产物中的空隙等缺陷减少,其致密性有所改善。腐蚀产物均主要由Cu₂(CO₃)(OH)₂, CuO3H₂O和CuCl组成。     

2A12-T4铝合金在盐雾环境下的腐蚀行为与腐蚀机理研究

采用失重法、扫描电镜 (SEM)、X射线衍射仪 (XRD) 和电化学技术研究了2A12-T4铝合金在盐雾环境下的腐蚀规律及机理。结果表明：2A12-T4铝合金的腐蚀失重量与腐蚀时间符合幂指数函数规律。腐蚀初期,在Cl^-作用下2A12-T4合金发生点蚀,随后点蚀发展为全面腐蚀,电化学腐蚀产生大量Al(OH)₃导致疏松腐蚀产物层增厚;腐蚀中、后期,外层腐蚀产物发生脱落,剩余致密堆叠的腐蚀产物层。电化学测试表明,随着腐蚀时间的延长,2A12-T4合金的自腐蚀电流密度先减小后增大再减小,容抗弧先收缩后扩大,最后略有收缩。     

Influence of Zn and Mg Alloying on the Corrosion Resistance Properties of Al Coating Applied by Arc Thermal Spray Process in Simulated Weather Solution

In this study,Al–Zn and Al–Mg coatings were deposited on steel substrates by an arc thermal spray process.X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used to characterize the deposited coatings and corrosion products.Open circuit potential(OCP),electrochemical impedance spectroscopy,and potentiodynamic studies were used to assess the corrosion characteristics of these coatings after exposure according to the Society of Automotive Engineers(SAE)J2334 solution of varying durations.This solution simulates an industrial environment and contains chloride and carbonate ions that induce corrosion of the deposited coatings.However,the Al–Mg alloy coating maintained an OCP of approximately-0.911 V versus Ag/Ag Cl in the SAE J2334 solution even after 792 h of exposure.This indicates that it protects the steel sacrificially,whereas the Al–Zn coating provides only barrier-type protection through the deposition of corrosion products.The Al–Mg coating acts as a self-healing coating and provides protection by forming Mg_6Al_2(OH)_(16)CO_3(Al–Mg layered double hydroxides).Mg_6Al_2(OH)_(16)CO_3has interlocking characteristics with a morphology of plate-like nanostructures and an ion-exchange ability that can improve the corrosion resistance properties of the coating.The presence of Zn in the corrosion products of the Al–Zn coating allows dissolution,but,at the same time,Zn_5(OH)_6(CO_3)_2and Zn_6Al_2(OH)_(16)CO_3are formed and act to reduce the corrosion rate.     

LY12铝合金的长期大气腐蚀行为

通过5种典型大气环境下为期20年的现场暴露试验,研究了LY12 铝合金在我国长期大气腐蚀的规律和行为。结果表明,LY12在湿热的万宁和琼海分别暴露6年和10年后就发生了剥蚀,暴露20年后几乎丧失了力学性能,而在北京暴露20年后未出现剥蚀,仍保持良好的力学性能。LY12在大气污染物较多的江津和青岛腐蚀失重较大,在北京的腐蚀失重最小。剥蚀发生之前,LY12的腐蚀失重随暴露时间的变化遵循幂函数C=KTⁿ。剥落腐蚀产物中除Al屑之外主要为γ-Al(OH)₃和α-Al₂O₃．3H₂O。     

The chemistry of copper patination

The chemistry of copper patination was investigated by two series of experiments. The chemistry of an aqueous copper-sulphate solution was studied at concentrations and pH values near those predicted in an electrolyte on copper exposed to the atmosphere. The electrochemical reactions in an electrolyte in contact with cuprite were investigated in a reaction vessel which used cuprite powder in artificial rainwater to study the electrochemistry of the atmospheric corrosion and patination of copper. Typical sulphate concentrations in rainwater are sufficient to precipitate posnjakite (Cu₄SO₄ (OH)₆2H₂O)), a possible precursor to brochantite, within an hour of wetting a cuprite surface. Brochantite (Cu₄SO₄ (OH)₆), the most commonly found copper salt in natural patinas is responsible for their green appearance. Precipitation of brochantite from the electrolyte resulted from an increase in pH due to the cathodic reduction of oxygen and an increase in cupric ion concentrations by cuprite oxidation.     

Zn含量对冷镀锌涂料的腐蚀保护机制的影响

制备了不同Zn粉含量的冷镀锌涂层,对不同涂层进行力学性能测试,利用盐雾实验和电化学阻抗谱对涂层的性能进行了表征。结果表明,Zn含量为95.2% (质量分数) 时的涂层耐盐雾性能最佳。涂层的腐蚀产物主要为ZnO和Zn(OH)₂。当锌粉含量小于75%时,涂层阻抗值随着时间的延长而减小,涂层的保护作用不足;当锌粉含量大于75%时,涂层阻抗值先减小后增大,Zn作为阳极优先腐蚀,起到牺牲阳极保护阴极的作用。     

稀土添加剂对Ni-Fe合金镀层制备及耐蚀性能的影响

采用稀土盐CeCl₃为添加剂,通过调整镀液中CeCl₃浓度在20#钢基体上电沉积制备Ni-Fe合金镀层.采用SEM,EDS和XRD等表征镀层的结构,采用电化学极化曲线和阻抗谱研究合金镀层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀行为.结果表明:稀土添加剂在低pH值酸性体系中极易生成Ce(OH)₃溶胶,抑制 (FeOH) 和Fe(OH)₂等化合物的生成,其阴极吸附特性与 (FeOH) 的吸附形成竞争,优先吸附于材料表面,从而抑制了Fe的析出;另一方面CeCl₃的加入大大提高了电流效率,使镀速增大.当CeCl₃的浓度为3 g/L时,镀层中Fe的含量控制在16%左右,获得较好的镀层质量及较好的耐蚀性能.     

镀锌钢在东莞大气及模拟大气中的腐蚀行为

采用失重法、金相检验、扫描电镜法(SEM)、X射线衍射法(XRD)、能量色散谱法(EDS)以及电化学阻抗谱法(EIS)研究了镀锌钢在东莞大气环境和模拟大气环境中暴露不同时间后的腐蚀行为。结果显示:在东莞大气中,镀锌钢在暴露早期发生了局部腐蚀,随着暴露时间的延长,腐蚀速率先迅速降低然后逐步稳定,耐蚀性先降低后增强;腐蚀12个月后,主要腐蚀产物为ZnO和Zn4SO4(OH)6;在模拟大气环境中,镀锌钢的腐蚀速率和耐蚀性随时间的变化规律和东莞实地大气暴露试验的结果具有良好相关性。     

Corrosion Behavior of Epoxy-Coated Rebar with Pinhole Defect in Seawater Concrete

Experiments were carried out to investigate the corrosion behavior of epoxy-coated rebar(ECR) with pinhole defect(diameter in hundreds of microns) immersed in the uncarbonated/carbonated simulated pore solution(SPS) of seawater concrete. Corrosion behavior was analyzed by electrochemical impedance spectroscopy. The composition and morphology of corrosion products were characterized by X-ray diffraction, energy-dispersive spectrometry and scanning electron microscopy. Meanwhile, oxide film produced by preheating before spray coating was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy and Mott–Schottky technology. Results indicated that corrosion behavior of ECR with pinhole defect exhibited three stages when immersed in the uncarbonated/carbonated SPS. In the initial stage, steel in defect was passivated when exposed in the uncarbonated SPS and corroded when exposed in the carbonated SPS, due to competitive adsorption between chloride and hydroxyl ions. In the second stage, the oxide film under coating reconstituted(the thickness and defects density decreasing) in the uncarbonated SPS, which was caused by the synergy between high hydroxide and chloride activity, while in the carbonated SPS, crevice corrosion happened under the coating around pinhole,because of the different oxygen concentrations cell at the coating/steel interface. In the third stage, localized corrosion occurred under the coating around the pinhole in the uncarbonated SPS, which was probably induced by ion diffusion at the nano-scale coating/steel interface. The corrosion products adjacent to the defects were re-oxidized from FeCl_2·4H_2O and Fe_2(OH)_3Cl to Fe_2O_3·H_2O, and the corrosion area was expanded outward in the carbonated SPS.     

铸造AZ91镁合金在CO32-/HCO3-体系中的应力腐蚀行为

用电化学实验、浸泡实验与慢应变速率拉伸实验研究铸造AZ91 镁合金在不同浓度比例的CO₃^2-/HCO₃^-溶液体系中的应力腐蚀(SCC)行为。结果表明,随着溶液pH值的升高,AZ91 镁合金的应力腐蚀敏感性降低。点蚀是AZ91镁合金在该实验体系下的裂纹萌生源,随着实验时间的延长,萌生于点蚀底部的微裂纹会逐渐扩展形成主裂纹,主裂纹靠吞并其前端的微裂纹向前扩展,直至发生SCC失效。     

超级双相不锈铸钢电化学极化表面腐蚀产物的XPS分析

采用X射线光电子能谱(XPS)技术研究了超级双相不锈铸钢在人工海水中经电化学极化后表面腐蚀产物。结果表明：双相不锈钢在人工海水中极化后的钝化膜表层主要以CrO₃、CrOOH、Cr(OH)₃和Fe(OH)₃等氢氧型化合物为主,内层主要以CrO₃、Cr₂O₃、FeO和Ni₂O₃等氧化物为主,同时膜内层存在Fe、Cr、Ni和Mo单质。MoO₄^2-和NH₄⁺吸附在钝化膜表面,对钝化膜起到保护作用。     

铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾腐蚀行为

为了获得铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾介质的腐蚀过程及机理,对5%NaCl腐蚀后的焊接接头进行拉剪试验,并采用带能谱的扫描电子显微镜进行断口微观形貌分析.结果表明,铝钢电磁脉冲焊接接头中性盐雾腐蚀3天后的抗剪强度由原态74 MPa降为33 MPa,为原态的44.6%,腐蚀周期7天时,焊缝完全失效;在焊缝外围,粒子流击碎铝板表面氧化物生成粒状腐蚀物NaAlO₂,焊缝上FeAl₃破碎,露出铝被快速腐蚀为Al(OH)₃;在铝板表面撞击产生凹坑和嵌入钢板表面片状铝的位置最先被腐蚀,NaCl液体堆积并在表层金属下流动腐蚀,且沿着腐蚀坑互连方向扩展,再向焊缝存在FeAl₃相的连接区延伸;当氧化膜或焊缝被NaCl介质腐蚀抬起且破碎后,向着铝基体深层腐蚀,形成多而深的沟壑或凹坑,这成为接头快速失效的主要腐蚀机理.