蠕墨铸铁中性盐雾腐蚀行为及机理研究

目的揭示蠕墨铸铁的大气腐蚀行为,阐明其腐蚀规律及腐蚀机理。方法采用室内加速中性盐雾腐蚀实验,并用失重法、SEM\EDS、XRD、电化学的方法来表征实验现象。结果蠕墨铸铁在中性盐雾环境中锈层截面具有明显的分层现象,前期腐蚀速率为0.53 mg/(cm~2·h),后期腐蚀速率在波动中总体趋于稳定,为0.36mg/(cm~2·h)。蠕墨铸铁带锈试样的自腐蚀电位(Ecorr)在-680～-600mV之间先减小后增大,极化电阻(Rp)变化趋势与自腐蚀电位(Ecorr)一致,自腐蚀电流(Icorr)大小在整个腐蚀周期内具有明显的波动。蠕墨铸铁在中性盐雾环境中的腐蚀产物为Fe(OH)_3、Fe_2O_3、FeOOH及少量Fe_3O_4和金属碳化物Fe_2C。结论蠕墨铸铁在中性盐雾环境中腐蚀84 h后发展为全面腐蚀,形貌呈沟壑状,腐蚀产物微观形貌呈团簇状和片层状。腐蚀早期,基体表面发生电化学腐蚀形成一层氧化膜,腐蚀介质沿石墨侵蚀基体从而产生内应力,导致外部锈层断裂,同时蠕虫状石墨处腐蚀产物呈疏松团簇状,二者共同构成介质传质通道,使腐蚀更容易发展。     

超深冲压用冷轧板在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

根据万宁海洋大气试验站近3 a的大气环境数据,采用当量折算法,计算中性盐雾实验模拟万宁海洋大气环境所需的折算周期。以超深冲压冷轧板DC06和Q235钢为实验材料,研究二者在中性盐雾实验中的腐蚀行为,并通过灰色关联度法,定量研究中性盐雾加速实验和万宁海洋大气户外暴露实验的相关性。结果表明:DC06和Q235钢中性盐雾实验腐蚀动力学曲线拟合后均符合幂函数规律;DC06和Q235钢经计算周期(528 h·a-1)和常用周期(480 h·a-1)中性盐雾实验与万宁户外大气暴露实验的灰色关联度均大于0.6,符合室内外动力学一致性原则;DC06和Q235钢两种材料在折算周期(528 h·a-1)下的灰色关联度(0.6761,0.7383)大于常用周期(0.6029,0.6050)。     

汽车冷轧钢DC06和DP600在NaHSO_3溶液中的腐蚀行为

采用全浸实验、失重法和电化学阻抗谱研究了汽车冷轧低碳钢DC06和双相钢DP600在0.02 mol/L Na HSO3溶液中的腐蚀行为与规律,用SEM观察腐蚀产物形貌,用EDS分析腐蚀产物组成。结果表明,随腐蚀时间的延长,DC06和DP600钢表面腐蚀产物不断增多,失重增大;腐蚀产物形貌以团状为主,呈现不均匀的凹凸形貌;腐蚀产物主要是Fe的氧化物和硫酸盐。电化学阻抗谱拟合结果显示,DC06和DP600钢的腐蚀速率都是先升高后降低,并逐渐趋于稳定。     

覆铜板在盐雾环境中的腐蚀行为与规律

采用交流阻抗(EIS)研究覆铜板(CCL)在盐雾环境的腐蚀行为,并结合SEM/EDS表面分析手段,分析了腐蚀产物形貌和组成特点。研究表明:在盐雾实验初期阶段,覆铜板表面生成红棕色Cu2O锈层,导致阻抗值增大。但由于所形成的腐蚀产物层较为疏松,并不能有效阻止腐蚀反应持续进行。随着盐雾实验时间继续延长,由于Cl-对锈层破坏作用,以Cu2Cl(OH)3为主要成分的绿锈在Cu2O锈层上以颗粒状不断生长,阻抗值降低。当长时间盐雾实验后,锈层不断增厚,阻抗值增大,锈层对外部的腐蚀介质的传输起到阻碍,导致腐蚀减缓。     

中性介质中Q420qD高强桥梁钢的腐蚀行为

通过中性盐雾腐蚀试验、电化学测试等手段研究了Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢和其对比材料F500L-Z普钢在中性介质中的腐蚀行为.结果表明:Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢的耐腐蚀性优于F500L-Z普钢;其电化学阻抗值随金属材料浸泡时间的延长而增大,说明随着浸泡时间的延长,金属材料表面锈层不断加厚,逐渐增加了阻挡电解液对金属材料的侵蚀及金属材料表面金属原子失去电子向溶液中迁移的过程.     

0.1%NaHSO_3盐雾条件下T91钢的腐蚀行为

在NaHSO_3溶液中进行盐雾实验,利用腐蚀失重、宏观形貌和微观形貌观察等方法研究了T91钢盐雾腐蚀过程中的腐蚀行为。结果表明,在100 h盐雾腐蚀过程中,T91钢腐蚀产物逐步增加,其覆盖比例、完整度和致密性都逐渐提高,并最终覆盖样品表面。腐蚀产物的主要成分为FeOOH、Fe_2O_3·3H_2O和Cr_2O_3,并含有少量硫化物。T91钢腐蚀过程可以表述为:样品表面先产生了零星的局部腐蚀,而后局部腐蚀逐渐长大并相互连接形成大腐蚀坑,大腐蚀坑逐步发展形成更大范围的腐蚀。     

镀锌板在不同加速腐蚀环境下的腐蚀行为研究

目的研究中性盐雾环境、中性盐雾加周浸环境和中性盐雾加湿热环境下镀锌板的腐蚀行为,明确不同加速腐蚀试验环境对镀锌板腐蚀行为的影响。方法对镀锌板进行中性盐雾、中性盐雾加周浸、中性盐雾加湿热等不同类型的加速腐蚀试验,通过失重法、SEM、XRD以及极化曲线等方法,对比不同加速腐蚀试验类型对镀锌板腐蚀行为的影响。结果在三种加速腐蚀试验环境下,镀锌板的腐蚀过程基本相同:镀锌层及白色锌锈腐蚀、锌层破裂、锌层完全脱落、基体碳钢腐蚀。腐蚀产物都以Zn(OH)_2、γ-FeOOH、ZnO、Fe_2O_3等为主。三种环境下镀锌板的腐蚀都不均匀,不同位置的腐蚀情况存在一定差异。其中,中性盐雾环境下材料腐蚀情况最为严重,中性盐雾加周浸环境次之,中性盐雾加湿热环境下最轻。结论三种加速环境都是主要通过Cl~-在锌表面的沉降和溶解作用增强介质的导电性能,加剧锌层的腐蚀。在中性盐雾环境中,Cl~-浓度最高,试样腐蚀最严重。在中性盐雾加周浸环境中,SO_4~(2-)与Cl~-协同作用,腐蚀也较严重。而中性盐雾加湿热环境中,Cl~-被稀释,腐蚀情况最轻微。     

桥梁缆索用热镀锌钢丝盐雾条件下腐蚀防护的试验研究

通过对在中性盐雾条件下的腐蚀状态及腐蚀量的计算，评价几种防护材料对桥梁缆索用热镀锌钢丝的保护作用。通过失重法，评价中性盐雾对桥梁缆索用热镀锌钢丝不同周期腐蚀的影响。结果表明：随着实验时间的增长，桥梁缆索用热镀锌钢丝表面的锌层首先被腐蚀，生成白色锈蚀产物，随着腐蚀的加剧，锈蚀产物逐渐变成红褐色及黑色锈蚀产物，通过不同的防锈防护材料的应用，可以显着延长锈蚀产物生成的时间。     

300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为研究

采用模拟海水全浸区的浸泡实验和模拟海洋大气区的中性盐雾实验,结合宏观和微观形貌、三维形貌、腐蚀产物分析以及电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(PDP)测试,研究了起落架用300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为以及pH对其电化学行为的影响。结果表明：300M超高强度钢对p H的变化敏感,随着p H的降低,开路电位正移;阳极过程始终由活性溶解控制,阴极过程由氧还原为主转变为析氢反应为主;容抗弧半径下降,电荷转移电阻下降,腐蚀电流密度上升,腐蚀加快。失重法得出的腐蚀速率说明在盐雾环境中比人工海水环境中的腐蚀更为严重;两种环境中的腐蚀产物均主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe2O3和Fe3O4组成;腐蚀呈现均匀腐蚀的特征。由于氧浓度和Cl-浓度的差异导致300M超高强度钢在两种环境中的腐蚀电化学和腐蚀产物沉积过程改变,从而腐蚀行为出现差异。盐雾环境中供氧充足,同时试样表面覆盖的薄液膜促进了腐蚀产物沉积使腐蚀更为严重。     

DC06超深冲连退板表面缺陷形貌分类及控制措施

DC06超深冲连退板因表面硬度极低,表面缺陷发生率比普通钢种高出几倍。其缺陷形成原因涉及炼钢、热轧、冷轧、连退等多道工序,且表面缺陷形貌表现各异。目前,在缺陷成因分析上耗时耗力,改善措施更是严重滞后。为此,在某产线收集了DC06超深冲带钢表面缺陷,根据缺陷形貌进行分类分析,明确了4类典型缺陷产生的工序,并提出了控制措施,使该产品的表面缺陷率降低了50%以上。     

Zn-Ni合金渗层的组织结构及腐蚀性能EI北大核心CSCD

为改善传统渗锌层组织结构及腐蚀性能,采用甲酸镍和锌粉作为渗剂金属,通过机械能助渗法在Q235钢表面制备Zn-Ni合金渗层。结合扫描电镜(SEM)、EDS能谱和X射线衍射仪(XRD),分析Zn-Ni合金渗层的表面、截面和断口形貌;利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),表征Zn-Ni合金渗层在3.5%NaCl溶液中的电化学行为;通过中性盐雾试验测试Zn-Ni合金渗层的耐腐蚀性能。结果表明:制备得到Zn-Ni合金渗层的厚度为153μm;渗层主要由Γ(Fe_(11)Zn_(40))相、ζ(FeZn_(15))相和Ni_(2)Zn_(11)金属间化合物组成,渗层结合方式属于冶金结合;Zn-Ni渗层中性盐雾试验出现红锈的时间相比渗锌层延长240 h,自腐蚀电位从−1.222 V正移至−0.957 V,渗层电阻提高352Ω·cm^(2);Ni对改善渗层表面组织状态和提高渗层耐腐蚀性具有显著价值。通过添加甲酸镍制备的Zn-Ni合金渗层相比渗锌层组织结构和腐蚀性能得到明显改善。     

纯镁在1.0%NaCl中性溶液中的腐蚀与电化学行为(英文)

研究纯镁在1.0%NaCl中性溶液中的腐蚀行为及其相应的电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,探讨不同时间段EIS的分形维数。结果表明,腐蚀过程及相应的EIS发展可分为3个阶段。初始阶段,EIS由2个重叠的容抗弧组成,相应的极化电阻及电荷转移电阻随着时间的延长而快速增加,而腐蚀速率则降低。而后,EIS图谱上出现2个容易辨认的容抗弧,电荷转移电阻及腐蚀速率基本保持稳定。长时间浸泡后,EIS图谱中低频部分出现感抗成分,电荷转移电阻降低,而腐蚀速率增加。EIS分形维数与材料表面形貌直接相关,将是分析腐蚀形貌极有用的工具。     

未渗氮和渗氮38CrMoAl钢在盐雾环境中的初期腐蚀行为

目的 研究未渗氮和渗氮38CrMoAl钢在模拟海洋大气环境中的初期腐蚀特征和电化学腐蚀行为.方法 通过对未渗氮和渗氮38CrMoAl 钢试件进行盐雾试验来模拟其在海洋大气环境中的初期腐蚀行为,并对不同腐蚀周期后的试件进行表面形貌、腐蚀速率、FT-IR、动电位极化、电化学阻抗和微区电化学分析及研究.结果在盐雾试验中未渗氮试件由点蚀逐渐发展为均匀腐蚀,渗氮件始终呈现局部腐蚀特征,且渗氮件的腐蚀速率小于未渗氮件的腐蚀速率.未渗氮和渗氮试件的腐蚀产物中均含有Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH和δ-FeOOH,渗氮件腐蚀产物层中γ-FeOOH 的含量较低.未渗氮件的自腐蚀电流密度随腐蚀时间呈增大-减小-增大的趋势,容抗弧半径呈减小-增大-减小的趋势,腐蚀6 d 时,未渗氮件的自腐蚀电流密度为147.83 μA/cm2,腐蚀反应电阻为2103.6 Ω?cm2,此时试件的腐蚀速率最低,致密的腐蚀产物层阻碍了腐蚀溶液和氧气向金属基体的扩散过程.渗氮件的自腐蚀电流密度呈增大-减小的趋势,容抗弧半径呈减小-增大的趋势,盐雾腐蚀12 d 后,渗氮件的自腐蚀电流密度为35.76 μA/cm2,腐蚀反应电阻为3021.5 Ω?cm2,渗氮件腐蚀产物层对腐蚀速率的抑制作用出现得更晚.未渗氮件在盐雾腐蚀初期,表面SKP 电位差迅速增大,试件表面形成了明显的阴极区和阳极区,随后电位差保持平稳,试件表面腐蚀向均匀腐蚀发展.渗氮试件表面电位分散程度更大,局部腐蚀特征更加明显.结论 未渗氮件腐蚀产物层的保护性能随厚度的增加而增加,但随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物覆盖层不断增厚,由于内应力增加,腐蚀产物出现裂纹,使腐蚀产物层的保护性能下降.渗氮件在盐雾腐蚀初期起主要保护作用的是表面渗氮层,随着腐蚀的进行,渗氮层被逐渐侵蚀甚至出现裂纹,腐蚀产物层逐渐起主导作用.     

同材料三电极体系研究接地网材料土壤腐蚀

采用电化学阻抗谱(EIS),以同材料三电极为测试体系研究了Q235钢、紫铜和热镀锌钢在土壤中的腐蚀行为,采用金相显微镜观察了腐蚀产物形貌,并比较了紫铜和热镀锌钢的耐蚀性。结果表明,Q235钢发生了较严重的腐蚀,腐蚀产物层疏松,腐蚀介质在产物层中浓缩,造成了Q235钢的点蚀;紫铜表面生成了致密的灰褐色钝化膜,膜层电阻随时间上升,在第9天时最高,之后维持稳定;热镀锌钢表面生成了淡黄色的疏松覆盖层,镀层电阻随时间先升后降,在第5天时最大,镀层具有一定的自修复功能。紫铜耐蚀强于热镀锌钢。     

铜铝层状复合板中性盐雾腐蚀行为研究

采取模拟大气环境的室内中性盐雾腐蚀实验,探讨了铜铝层状复合材料的腐蚀行为。通过扫描电镜(SEM)观察腐蚀后铜铝界面形貌,结合X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)分析腐蚀产物成分,并通过电化学检测分析试样经过不同时间盐雾腐蚀后的表面腐蚀状态,探讨铜铝复合板在服役环境下的腐蚀机制。结果表明:铜铝复合板在盐雾环境下铜铝构成腐蚀原电池,Al为阳极铜为阴极,阴阳极面积比越大,腐蚀速率越大。随着腐蚀的不断进行,铜铝界面的Cu一侧发生腐蚀,且靠近界面的位置腐蚀最为严重,随着腐蚀时间延长,铝基体出现严重的剥蚀现象,Cu几乎无变化。腐蚀产物成分为Al2O3,Al(OH)3和AlO(OH),电化学结果显示:铜铝复合板在腐蚀的过程中,腐蚀速率呈现先增加后减小再增加的趋势。     

30CrMnSiA钢封头QPQ处理后的组织和性能

对30CrMnSiA钢封头进行了QPQ处理,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:经QPQ处理后,封头基体硬度及力学性能变化不大;渗层深度约为200μm,表面硬度达到840 HV0. 1;表层组织为Fe_3O_4氧化膜和Fe_(2-3)CN或Fe_3CN组织,心部组织为回火索氏体;封头中性盐雾腐蚀时间达到200 h。     

快堆蒸汽发生器用Cr-Mo钢在高温钠中的腐蚀行为

以实验快堆蒸汽发生器用结构材料为研究对象,采用在静态高压釜及热对流动态回路中挂样的方法,对比研究了3种结构材料(进口T91、国产T91和T22)在500℃液态钠介质中的腐蚀特性以及钠介质对材料力学性能和成分的影响。结果表明,3种材料在动态钠中的腐蚀速率大于在静态钠中的腐蚀速度,且在动态或静态钠中的耐腐蚀性次序由高到低是进口T91、国产T91和T22。静态试验后,3种材料表面均出现少量氧化物腐蚀产物,国产T91是Cr_2O_3、Fe_2O_3,进口T91是Fe_2O_3、Cr_2O_3、Na_(0.52) Cr O_2,而T22表面仅有Fe_3O_4。进口T91的腐蚀产物最致密,颗粒最小,而T22的腐蚀产物颗粒最大。相反,在动态试验后,3种材料表面均未见腐蚀产物沉积。     

含Ti耐海水腐蚀钢的显微组织及性能

分析了含Ti耐海水腐蚀钢的显微组织和力学性能,并利用周期浸润腐蚀实验研究了其在模拟海洋环境下的腐蚀演化行为。结果表明:该耐海水腐蚀钢的显微组织主要为多边形铁素体,屈服强度达到390MPa以上;耐候钢腐蚀初期腐蚀速率较快,腐蚀速率随时间增加而减小;与普通的Q345钢相比,该钢在模拟海洋环境中有优异的抗腐蚀性能,相对腐蚀速率小于55%;耐候钢锈层表面的腐蚀产物主要以α-FeOOH和γ-FeOOH为主,含有少量Fe_2O_3和Fe_3O_4。     

高速列车A7N01P-T4铝合金焊接接头腐蚀行为研究

选取高速列车用A7N01P-T4铝合金及其焊接接头进行中性盐雾实验,研究了其在实际应用中未去包铝层情况下的盐雾腐蚀失效行为。结果表明,盐雾腐蚀过程中焊缝腐蚀最严重,其次是热影响区,母材腐蚀最轻;腐蚀过程起源于包铝层的点蚀,随实验时间的延长腐蚀坑变密并扩大,甚至相互交错连结成片。A7N01-T4焊接接头的腐蚀产物主要有O,Al和C;比较带有包铝层的母材、焊缝区以及去除包铝层的母材三者的极化曲线,其自腐蚀电位负向依次增加,腐蚀电流密度依次增大,从极化曲线也可得出三者的耐腐蚀性能依次降低,包铝层对于铝合金基体以及焊接接头的热影响区起到了较好的防护作用。     

铝合金阳极腐蚀过程的电化学阻抗谱研究

利用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了Al-Zn-In-Mg-Ti合金阳极在3%NaCl溶液中的腐蚀过程,观察了260h浸泡腐蚀后的表面形貌.结果表明:合金腐蚀是点蚀引起的,腐蚀由钝化态开始,经点蚀诱导期,达到点蚀稳定期.分别采用不同等效电路拟合合金在不同腐蚀阶段的电化学阻抗谱.结果表明:当合金处于钝化态时,EIS谱为反应电阻Rt很大的容抗弧;随浸泡时间的延长,EIS谱低频出现感抗弧,合金进入点蚀诱导期,溶液电阻R5增大,反应电阻Rt减小,蚀孔内反应电阻R0减小,感抗L收缩;合金处于点蚀稳定期时,EIS谱低频感抗弧消失,出现一直线,腐蚀产物扩散成为反应控制步骤.