Ni/Cu定向结构涂层在不同浓度H2SO4中的耐蚀性能

为了研究Cu元素对Ni基合金定向结构涂层耐腐蚀性能的影响,向Ni60合金粉末中添加了5%Cu(质量分数,下同),制备了定向结构Ni60/Cu复合涂层。采用电化学试验和浸泡试验,评估了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的电化学腐蚀特性和浸泡腐蚀性能,探讨了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。结果表明,涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀均表现为活化-钝化-过钝化的过程,电化学阻抗谱在整个时间常数内具有典型的容抗特征,H₂SO₄溶液浓度从5%增至80%时,电荷转移电阻先减小后增大,涂层的耐腐蚀性呈现先降低后升高的趋势。随着H₂SO₄溶液浓度的增加,涂层表面的腐蚀程度先加剧后逐渐减缓,且在H₂SO₄溶液浓度为40%时,腐蚀电位移至最负,腐蚀电流密度增至最大。但在H₂SO₄溶液浓度达到80...     

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。     

冷却速率对Ti40.9Zr30.4Nb4.2Cu7Ni1.7Be15.8内生型非晶合金复合材料组织及性能的影响

探究了冷却速率对Ti_40.9Zr_30.4Nb_4.2Cu₇Ni_1.7Be_15.8内生型非晶合金复合材料组织结构及力学性能的影响。采用铜模铸造法制备内生型非晶复合材料,通过控制复合材料的尺寸来控制冷却速率,尺寸越大冷却速率越慢。利用XRD、SEM、DSC、万能力学试验机等对非晶合金复合材料的组织结构及力学性能等进行表征。结果表明,随冷却速率的降低,枝晶相发生熟化且尺寸增大;压缩试验证明,冷却速率显著影响复合材料的压缩性能,随冷却速率的降低,加工硬化能力变强,抗压强度显著提高,最高达到1921 MPa,但屈服强度略有降低;拉伸试验证明,冷却速率对非晶复合材料的屈服强度和抗拉强度等影响不大,最高抗拉强度达到1469 MPa。     

300M和Cr9钢在酸性介质中的电化学性能研究

采用动电位极化、电化学阻抗和金相显微技术研究了300M和一种新型超高强度马氏体钢 (简称Cr9钢)在(H₂SO₄+Na₂SO₄)溶液中的腐蚀规律,以及pH值和Cl^-对其腐蚀行为的影响。研究表明,300M和Cr9钢的腐蚀电位E_corr随pH值增大呈升高趋势,电荷转移电阻R_ct减小,腐蚀电流密度I_corr增大。溶液pH值的降低能加速300M和Cr9钢的腐蚀。在无Cl^-的(H₂SO₄+Na₂SO₄)溶液中,300M发生均匀腐蚀,而Cr9钢则表现为点蚀;Cl^-能促进点蚀的发生,使Cr9钢的阳极反应由钝化转变为活化溶解。Cr9钢中Cr、Mo和Ni元素含量的增加能提高其在酸性介质中的耐蚀性,腐蚀速率明显低于300M钢。     

不同形态和热历史条件下Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金的晶化行为

研究了不同形态Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀非晶合金（块体和粉末）在不同升温和冷却条件下的晶化行为.发现Zr₅₅Al₁₀-Ni₅Cu₃₀在不同热历史下的晶化行为有较大差别.对于块体非晶合金,在常规热处理条件下,合金的升温和冷却速率较低,Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀块体非晶合金在初始晶化温度Tx以上开始晶化,形成CuZr₂纳米晶.随着热处理温度的升高,晶粒尺寸增大,当热处理最终温度超过熔点后,合金在随炉冷却过程中形成了粗大的CuZr₂板条+板条间（CuZr₂）+（Zr,Cu,Al,Ni）共晶组织;在激光熔凝条件下,合金的升温和冷却速率较高,Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀块体非晶合金随单点熔凝次数的增加,晶化效应逐渐累加,热影响区中逐渐出现微米级球晶的弥散析出,并长大,随后失稳形成沿熔池边界带状分布,尺寸可达几百微米的等轴晶.对于粉末非晶合金,由于Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀非晶粉末的冷却强度不如块体非晶,冷却速率较块体低,造成粉末颗粒在激光熔凝过程中晶化为微米级的等轴枝晶,并随着激光能量的升高,等轴枝晶尺寸增大.     

Ti60合金气体保护钎焊接头组织及性能

采用Ti₄₃Zr₂₇Mo₅Cu₁₀Be₁₅非晶钎料实现了Ti60合金的气体保护钎焊,利用扫描电子显微镜、能谱仪、同步热分析仪、显微硬度仪和电子万能试验机等手段研究了钎焊接头中元素的分布情况及钎焊工艺参数对接头界面组织结构及力学性能的影响,分析了钎焊温度、保温时间的变化对接头晶化的影响规律。结果表明,采用Ti₄₃Zr₂₇Mo₅Cu₁₀Be₁₅非晶钎料可以实现Ti60合金的钎焊连接,在钎焊温度1 020℃、保温时间30 min的条件下,钎缝中发现Ti-Cu金属间化合物Ti₂Cu和少量(Ti,Zr)₂Cu金属间化合物。随着钎焊温度的升高或保温时间的延长,接头内元素反应越来越充分。两侧母材及钎料中的Ti元素和Zr元素相互扩散,钎缝中的组织逐渐长大并充满钎缝,接头抗拉强度先增加后降低。当钎焊温度为1 020℃,保温时间为30 min时,...     

Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学极化曲线和电化学阻抗(EIS)测试方法研究Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在0.5,1,2以及4 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,并比较了1 mol/L HCl溶液中非晶合金和不锈钢的腐蚀行为.极化曲线测试结果表明,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在各种浓度的HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征.随着HCl溶液浓度的增大,其耐蚀性能逐渐下降.在1 mol/L HCl溶液中,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级.EIS结果显示,在开路电位下,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2非晶合金和不锈钢的Nyquist图均由单一的容抗弧构成,但非晶合金的电化学转移电阻Rt比不锈钢的大2个数量级,这一结果与极化曲线结果一致,说明非晶合金在HCl溶液中的耐蚀性能优于不锈钢.     

含硫化物夹杂铁基块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学测试技术以及浸泡实验对含硫化物夹杂的铁基块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,该非晶合金在不同浓度以及不同温度的HCl溶液中均呈现出明显的钝化特征,其耐蚀性能随着溶液浓度和温度的升高而逐渐降低;Nyquist曲线均只有一个容抗弧,电极系统的Faraday过程均由电极电位控制。浸泡腐蚀后的SEM形貌特征表明:硫化物颗粒对铁基非晶合金的腐蚀无明显影响,未诱发明显点蚀。     

镍基合金718在H2S/CO2环境中的腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究了镍基合金718在模拟苛刻油田环境中的H₂S/CO₂腐蚀行为。结果表明,在模拟高温高压H₂S/CO₂腐蚀环境中,718合金腐蚀轻微,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。电化学测试结果表明,在模拟CO₂腐蚀环境中,718合金的阳极极化曲线存在明显的钝化区,而在模拟H₂S/CO₂腐蚀条件下的阳极极化曲线呈现多次活化-钝化转变现象,表明腐蚀产物膜的稳定性降低;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含H₂S时材料显示单一的容抗弧,加入H₂S时低频显示扩散阻抗控制,饱和CO₂溶液中718合金具有相对较大的极化电阻。     

溶液环境对模拟剥离涂层下X70钢腐蚀行为的影响

采用矩形缝隙装置,研究了阴极极化条件下本体Na₂SO₄溶液浓度、pH 值以及本体溶液的含氧状况对模拟剥离涂层下溶液的化学和电化学环境的影响,分析了剥离区域内X70钢表面发生的电化学反应。结果表明,增加本体Na₂SO₄溶液的浓度虽然有利于阴极电流在剥离涂层内传输,但会导致钢板表面钝化膜的破坏而发生腐蚀。本体溶液pH值为酸性时缝内的化学环境变化迅速,缝口处发生腐蚀反应;而碱性条件下剥离区的pH值基本不变。本体溶液供氧量的减少降低了剥离区域内阴极保护的有效距离。外加电位的中断使缝内溶液酸化,X70钢处于自腐蚀状态。     

Mo对铁基块体非晶合金Fe_(71.2-x)C_(7.0)Si_(3.3)B_(5.5)P_(8.7)Cr_(2.3)Al_(2.0)Mo_x腐蚀性能的影响

系统研究了3.5%NaCl和1N HCl两种溶液中Mo对工业原材料制备的块体非晶合金Fe71.2-xC7.0Si3.3B5.5P8.7Cr2.3Al2.0Mox的抗腐蚀性能的影响,结果发现随着Mo含量的增加,两种溶液中均表现出抗腐蚀性能的增强。其中Fe64.7C7.0Si3.3B5.5P8.7Cr2.3Al2.0Mo6.5块体非晶合金因为其最低的钝化电流、最高的临界钝化电位、最低的腐蚀速率而表现出最高的抗腐蚀能力。抗腐蚀性能随着Mo含量增加而增强,其可能的原因包括:化学和结构均匀单相固溶体的形成;样品表面形成了富Cr的钝化膜,而Mo则在钝化过程中进一步阻止了Cr的溶解;MoO3及其他的复合钝化膜的形成以及Mo的添加在Cl-离子介质中所引起的抗点蚀能力的增强。     

新标09CrCuSb耐酸钢的耐50%H2SO4腐蚀性能

通过电化学测试和全浸腐蚀试验,研究了不同温度(25,50,60,70℃)条件下新标09CrCuSb耐酸钢在50%H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。结果表明：随着温度从25℃升至70℃,新标09CrCuSb钢的腐蚀速率整体呈现增大趋势,在70℃时,腐蚀速率达到最高,为2.70 g/(m²·h),这与随温度升高,腐蚀产物中具有保护性作用的Fe₃O₄含量减少,无保护作用的FeSO₄·H₂O含量增加以及锈层中微孔变化有关。另外,由于新标调整了09CrCuSb钢中Cu、Mo、Sn、Sb、W等元素的含量,与旧标09CrCuSb钢相比,阳极维钝电流密度J_维钝降低,同等温度条件下,新标09CrCuSb钢的耐蚀性得到较大改善。     

CSA-OPC基修补材料的耐海水腐蚀性及其机理研究

采用实验室加速腐蚀模拟实验,研究硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥基修补材料(CSA-OPC体系)在NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+Na₂SO₄+MgCl₂腐蚀溶液以及干-湿循环耦合作用下,其质量、抗压强度、粘结强度及Cl^-含量的变化规律,并用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行微观表征,探究不同OPC掺量下的CSA-OPC体系的耐海水腐蚀性能及其机理,揭示海洋环境中不同腐蚀性离子间的交互作用。结果表明：在NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+Na₂SO₄+MgCl₂腐蚀溶液环境下,适量OPC的掺入能明显改善CSA的耐海水腐蚀性能,当OPC掺量为20%～30%时,CSA-OPC体系的质量变化、抗压强度、粘结强度、Cl^-结合能力最佳,Cl^-进入体系通过生成Friedel’s盐被固化...     

P110S碳钢在高Cl-高酸性气体分压下的腐蚀行为

模拟了西北塔河油田极端苛刻的环境，通过高温高压反应釜模拟试验，失重法、显微组织观察，腐蚀产物物相分析等考察了在高Cl^-含酸性气体条件下，温度和CO₂分压对P110S碳钢腐蚀行为的影响。结果表明：P110S碳钢的腐蚀速率随着温度的升高先增大后减小再增大，随着CO₂分压的升高先增大后减小，腐蚀速率分别在210℃和CO₂分压8 MPa时达到最大。当温度为150℃或CO₂分压为8 MPa时，FeCO₃晶体开始从溶液中析出，在P110S碳钢表面形成了保护性的产物膜，有效抑制了基体的全面腐蚀，降低了腐蚀速率。此外，溶液中高浓度的Cl^-极易导致产物膜发生剥落与破裂，造成严重的点蚀。     

高耐腐蚀Fe-(Cr,Ni)-Mo-P-C-B块体非晶合金

Fe-Mo-P-C-B铁基块体非晶合金具有高强度、高塑性和良好的软磁性,作为结构和功能材料具有较好的应用前景。本研究通过Cr、Ni合金化制备了耐腐蚀Fe-(Cr,Ni)-Mo-P-C-B块体非晶合金,其非晶形成临界直径达5mm。Cr、Ni合金化显著提高了Fe-Mo-P-C-B块体非晶合金在HCl、H2SO4、NaCl溶液中的耐腐蚀性能,使钝化电流密度降低、腐蚀速度降低、电化学反应电阻增大。     

超临界CO2输送环境中O2、SO2和NO2杂质对X52钢腐蚀行为的影响

通过腐蚀模拟试验、表面分析技术水化学模拟计算等方法,对比了在含O₂、SO₂或NO₂杂质超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀行为差异,探讨了杂质及其交互作用对X52钢腐蚀的影响机理。结果表明：在含0.02%(体积分数)O₂的超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀速率仅为0.007 mm/a,而在含0.02%SO₂或0.02%NO₂环境中X52钢的腐蚀速率均高于0.300 mm/a;当O₂与SO₂或NO₂共存时,二者交互作用促进腐蚀性物质H₂SO₄或HNO₃形成,进而促进X52钢的腐蚀速率提升;在含不同杂质的超临界CO₂-H₂O环境中X52钢的腐蚀和成膜反应过程主要由杂质控制,X52钢腐蚀程度不...     

H2S溶液中316L不锈钢TIG焊接头的腐蚀性能

文中通过极化曲线、交流阻抗、Mott-Schottky曲线、浸泡腐蚀试验等方法对316L奥氏体不锈钢TIG焊接头各区域在不同浓度H₂S溶液中的耐蚀性能进行了研究.极化曲线及交流阻抗结果表明,随着溶液中H₂S浓度的升高,焊接接头各区域的耐蚀性明显降低.另一方面对于相同浓度的H₂S溶液,316L基体的耐蚀性最好,其次是热影响区,焊缝区的耐蚀性最差.Mott-Schottky曲线结果表明,焊接接头在H₂S溶液中的表面钝化膜形成p-n结结构,掺杂浓度高达1022 cm-3,且掺杂浓度随H₂S浓度升高而增大,致使钝化膜防护性能降低.     

Zr61Cu25Al12Ti2和Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5块体非晶合金过冷液相区的塑性流变行为

利用Gleeble 3500热模拟试验机研究了块体非晶合金Zr₆₁Cu₂₅Al₁₂Ti₂（ZT1）和Zr_52.5Cu_17.9Ni_14.6Al₁₀Ti₅（Vit105）过冷液相区的压缩变形性能及其流变行为。结果表明，温度和应变速率影响其在过冷液相区的变形模式，主要包括3种典型方式：低温或高应变速率时局部剪切导致的脆性断裂，较高温度或者低应变速率时的Newtonian流变，中温区间或者较高应变速率时的非Newtonian流变。给出了2种合金Newtonian流变向非Newtonian流变转变的边界条件及过冷液相区的变形图。当压缩应变速率小于1×10^-3s^-1时，ZT1和Vit105分别在678～703 K和703～738 K温度区间表现出Newtonian流变行为，适合进行热塑性加工。利用自由体积模型分析发现，与ZT1相比，Vit105合金的流变激活体...     

酸性介质中HR-2不锈钢表面活性的SECM三维图像表征研究

采用扫描电化学显微镜（SECM）,面扫描与线性扫描技术相结合,研究了HR-2不锈钢在0.5 mol/L H₂SO₄+0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：HR-2不锈钢在该溶液中的开路电位、活化电位及钝化区电位分别为：-0.4 V、-0.23 V、0.0 V ~ 0.8 V,基底保持开路电位和活化电位时,探头最大电流为9.5 nA和35.2 nA,基底形成钝化膜后探头电流明显减小;当探头电位为-0.2 V时能有效氧化基底产生的H₂,0.6 V时能有效氧化基底反应产生的Fe₂₊,探头-基底间距为20 μm时,可较好地表征基底活性;当溶液中硫脲浓度为0.75 mmol/L时,有最佳的缓蚀作用。     

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。