PO43-对304不锈钢在氯离子水溶液中小孔腐蚀形核过程的影响

利用动电位循环扫描的方法研究了PO₄^3-对304不锈钢亚稳态孔蚀及稳定孔蚀形核与生长阶段的影响。随着PO₄^3-浓度的增大,亚稳态孔蚀电位E_m和稳定孔蚀电位E_b值均增大,即PO₄^3-浓度的增大,抑制了亚稳态孔蚀和稳定孔蚀的形核。PO₄^3-增加导致亚稳态孔蚀的平均生长速度和电流峰值降低,从而增大了亚稳态孔蚀转化为稳定孔蚀的难度,抑制了稳定孔蚀形核。但PO₄^3-增加导致孔蚀再钝化电位E_p降低,使充分发展的稳定蚀孔更难于再钝化,其原因可能是磷酸盐膜在小孔孔口的沉淀会促进蚀孔生长的稳定性。     

ClO_2~-对S2205不锈钢在Cl~-介质中点蚀初期行为的影响

采用金相显微镜观察了脱硝工况下腐蚀失效管件的夹杂物和蚀坑形貌,利用慢速动电位扫描的方法研究了不同浓度ClO_2~-对S2205不锈钢在含Cl~-介质中的亚稳态点蚀的影响。结果表明,一方面ClO_2~-与O2竞争吸附阻碍钝化膜的生成与修复,强氧化性致使钝化膜部分溶解,稳定性降低;另一方面ClO_2~-与Cl~-竞争吸附,浓度越大置换率越高,一定程度上又保护了钝化膜。ClO_2~-的引入,ClO_2~-与Cl~-竞争吸附抑制了亚稳态点蚀形核,此时形核以金属表面的夹杂物以及具有一定临界深度的表面沟槽产生活性点诱发为主。由于钝化膜稳定性的降低,浓度增大亚稳态点蚀形核数目稍有上升,亚稳态点蚀生长速率与浓度变化关系不大。添加ClO_2~-后,Cl~-诱发亚稳态点蚀形核受到抑制,E_m迅速增大后随浓度变化不明显,钝化膜稳定性降低,E_b迅速减小后随浓度增加缓慢减小,亚稳态更容易转变为稳态点蚀。电位升高金属表面夹杂物溶解,抑制了亚稳态点蚀形核,同时增大了Cl~-迁移速率,促进了亚稳态点蚀的生长。     

粗糙度在316L不锈钢小孔初期生长过程中的作用

通过分析不同粗糙度下的316L不锈钢在0.01 mol/L Na Cl溶液中小孔腐蚀早期的电流波动,研究了粗糙度与不锈钢亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb之间的关系,以及粗糙度(Ra)对亚稳态小孔生长机制的影响。结果表明,Em和Eb均随Ra的对数的增大而线性下降;Ra增大,亚稳孔的平均形核率和平均寿命增大,生长速率变化不大,但是同样的生长速率下粗糙表面的亚稳孔具有更强的可持续生长能力,加之高的形核频率导致强的腐蚀累积效应促进了亚稳态小孔向稳定孔的转变。     

几种阴离子对316L不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响

用恒电位和动电位极化法研究了PO4^3-,CrO4^2-,SO4^2-和NO3^-4种阴离子对316L不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响。4种阴离子均抑制亚稳态小孔的形核速率和生长速率，其中PO4^2-离子作用最强，CrO4^2-离子次之，SO4^2-和NO3^-离子作用较弱。亚稳态孔蚀开始出现的电位Em和稳定孔蚀电位Ep均随离子浓度的对数增大而直线升高。讨论了不同离子的作用机制。     

304不锈钢点蚀产物对亚稳态点蚀萌生和稳态蚀孔生长的加速作用

用强制改变304不锈钢表面点蚀产物浓度的方法研究了点蚀产物浓度在亚稳态蚀孔的萌生过程及稳态蚀孔生长过程中的加速作用。结果表明,随着304不锈钢试样表面点蚀产物浓度的降低,点蚀孕育期增加,恒电位极化的平均峰值电流和平均峰值宽度显著减少,蚀孔数量显著减少,稳态蚀孔的体积、蚀孔横向生长速度下降。随着蚀孔宽深比的下降和蚀孔的生长,蚀孔内点蚀产物浓度再次增加,腐蚀速率增大。点蚀产物浓度是亚稳态蚀孔萌生和稳态蚀孔生长的关键因素。     

NO_2~-及其浓度对混凝土模拟孔隙液中碳钢早期孔蚀的作用

应用动电位极化、Mott-Schottky曲线测试和XPS测试等方法研究了含0.05 mol/L Cl-,p H值为11的混凝土模拟孔隙液中常用缓蚀剂亚硝酸盐对Q235碳钢小孔腐蚀早期行为的影响。结果显示,NO2-对稳定孔蚀和亚稳态孔蚀均有很好的抑制作用,亚稳态孔蚀电位和稳定孔蚀电位均随着NO2-浓度的增加而增大,且影响趋势接近。NO2-浓度较低时,对孔蚀的抑制作用很明显,超过0.03 mol/L后抑制作用变化不大。这是因为,NO2-浓度增大,钝化膜中更多的Fe2+被氧化为Fe3+,膜中的氧空位缺陷浓度降低,因此小孔的形核受到抑制。     

表面粗糙度对316L不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响

用恒电位和动电位下的电流-时间记录法研究了表面粗糙度 对316不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响.结果表明,表面粗糙度增大使亚稳孔的形核数明显增 加,亚稳孔电流峰值也有所增大,亚稳孔生长速度则略有下降.提出了一个表征表面沟槽“ 开放度”的参量w/d,w/d值越大则表面越平坦,亚稳态小孔越难于形核.一定的电位和溶 液条件下存在一个临界w/d值,只有w/d值低于此临界值的表面才能形成亚稳态小孔.随w/d 值增大,亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Ep都逐渐正移.用w/d值定性解 释了表面粗糙度与亚稳态小孔形核速率、峰值电流和生长速度之间的关系.     

混凝土孔隙液中Cl-浓度对304不锈钢亚稳态点蚀的影响

通过动电位极化和恒电位极化研究了Cl-浓度对304不锈钢在模拟混凝土孔隙液(pH 12.6)中亚稳态点蚀的影响,并利用极值统计分布研究了亚稳态点蚀的峰值电流密度(Ipeak),亚稳态点蚀半径(rpit),亚稳态点蚀稳定性乘积(Ipeak·rpit)以及单个亚稳态点蚀的生长时间(tgrow),再钝化时间(trep),生长率(Kgrow)和再钝化率(Krep)。结果表明,在碱性介质中,Cl-浓度增加会促使亚稳态点蚀更易转变为稳定点蚀。     

X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的孔蚀电化学行为研究

研究了X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的亚稳态与稳态孔蚀的电化学行为特征.发现Cl-浓度对X70钢在磷酸盐缓冲溶液中的孔蚀保护电位影响不大,而PO3-4对X70钢有较强的孔蚀抑制作用,增加PO3-4浓度,能够有效提高X70钢的孔蚀保护电位.提高缓冲溶液的pH值能够抑制X70钢小孔的形核和生长.X70钢亚稳态小孔形核主要受到铝氧夹杂物的影响,且随着电位的升高,电流波动频率先升后降,而峰值电流则趋于增大.X70钢在磷酸盐缓冲溶液中形成的钝化膜在钝化区内阻抗基本不受电位的影响.     

304不锈钢稳态点蚀生长动力学及孔内环境测定

利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)及三维显微镜测定了304奥氏体不锈钢在不同极化电位下生成的单个三维稳态蚀孔内部的腐蚀产物浓度,同时,基于扩散控制理论,根据菲克第一定律计算了蚀孔内部腐蚀产物浓度的理论值,并观测和计算了蚀孔形貌及孔内点蚀电流密度,分析了蚀孔生长速度与孔内腐蚀产物浓度、极化电位、蚀孔几何形貌间的关系.结果 表明:ICP-OES测得的304不锈钢单个蚀孔内部的腐蚀产物浓度随蚀孔体积及极化电位增加而降低,孔内点蚀电流密度及蚀孔开放程度均随极化电位的升高而增大,基于扩散控制理论计算得到的孔内腐蚀产物浓度理论值显著高于ICP-OES实测值,高极化电位下304不锈钢上生成的蚀孔具有更大的孔内点蚀电流密度及更低的孔内腐蚀产物浓度,说明在阳极极化下,304不锈钢上生成的三维稳态蚀孔的生长速度并不完全受控于腐蚀产物的扩散过程,受电化学活化控制的程度更大.     

HCO3–对超级13Cr马氏体不锈钢钝化行为及点蚀行为的影响

目的研究在0.1 mol/L NaCl硼酸缓冲溶液中,研究HCO_3~–对超级13Cr马氏体不锈钢的钝化及点蚀行为的影响。方法采用动电位极化、恒电位极化、Mott-Schottky曲线、电化学阻抗谱等电化学测试手段,并结合3D超景深显微镜进行点蚀形貌观察,研究超级13Cr马氏体不锈钢的电化学腐蚀行为。结果随着HCO_3~–浓度的增加,超级13Cr的钝化区间变宽,点蚀电位向正向移动,稳态点蚀发生的敏感性降低。HCO_3~–减少了超级13Cr亚稳态点蚀数量,降低了亚稳态点蚀电流密度峰值的平均值。随着HCO_3~–浓度的增大,超级13Cr钝化膜电阻Rf升高,电荷转移电阻Rct升高,钝化膜电容Cf逐渐减小。HCO_3~–使得超级13Cr钝化膜半导体特性由n型转变为n+p型双极性,且随着溶液中HCO_3~–浓度的增大,钝化膜中的施主密度ND和受主密度NA减小。结论 HCO_3~–的加入使得超级13Cr不锈钢钝化膜厚度增大,钝化膜内点缺陷密度降低,对基体的保护作用增强,抑制了超级13Cr的亚稳态和稳态点蚀发生。     

几种阴离子对A3钢在NaHCO3+NaCl溶液中亚稳态孔蚀行为的影响

 用动电位极化法研究了CO2-3、NO-2、SO2-4、MoO2-4和PO3-45种阴离子对A3钢在0.5 mol/L NaHCO3+0.05 mol/L NaCl溶液中的亚稳态孔蚀行为.5种离子使A3钢的孔蚀电位Eb和亚稳孔蚀出现电位Em均不同程度地正移，说明这5种离子既抑制稳定孔蚀的发生，也抑制亚稳孔蚀的发生.在5种离子中，NO-2抑制亚稳孔蚀形核的能力最强.5种离子对稳定孔蚀与亚稳孔蚀形核与生长有大致相同的作用.       

非晶态镍基合金表面亚稳态蚀孔生长的动力学特征

用恒电位下的电流-时间记录法研究了非晶态NiCrFeSiB合金在NaCI溶液中的亚稳态蚀孔的生长动力学行为。恒电位下亚稳孔蚀电流与时间的关系为I-I_0=k(t-t_0)~2,k表征亚稳小孔的生长速度。大量亚稳态蚀孔的k值服从对数正态分布,随电位升高,k的平均值和标准差都增大。亚稳蚀孔的峰值电流在恒电位下也服从对数正态分布且随电位升高而增大。文中提出一个亚稳态蚀孔生长的两阶段模型,解释了实验结果。     

304不锈钢点蚀行为的电化学噪声研究

本文利用电化学噪声技术检测了304不锈钢在6．0％（质量分数）FeCl3溶液中的点蚀行为。通过电化学噪声的时、频域分析和电化学噪声信号的统计分析以及相应的腐蚀形貌,研究了蚀点的生长过程。结果表明,浸泡初期噪声电阻Rn在较高水平波动,试样处于钝化状态;浸泡4～14h为点蚀诱导期,Rn开始降低,峭度和不对称度增大,出现明显的噪声峰,试样表面业稳态点蚀形核,生成的亚稳态点再钝化,通过扫描电镜观察未发现蚀点;浸泡14～32h为亚稳态点蚀向稳态点蚀过渡期;浸泡22h后,观察到电位噪声突然下降后不再恢复,功率密度（PSD）图低频区出现白噪声水平,亚稳态蚀点发展成为稳态的蚀点,通过扫描电镜观察到小而浅的蚀点;浸泡32～48h后材料处于稳定的点蚀阶段,通过扫描电镜观察到口径较大且较深的蚀点。     

核电厂水池覆面用不锈钢钢板在硼酸水溶液中的点蚀行为

采用电化学方法研究了温度、Cl~-以及SO_4~(2-)含量对不锈钢板S30403、S32101和S32205在硼酸溶液中点蚀行为的影响。结果表明:3种材料的点蚀电位(Eb)和再钝化电位(Er)均随Cl~-含量的升高而降低,S32205不锈钢的点蚀电位和再钝化电位普遍高于S32101和S30403不锈钢的;存在临界温度(约60℃),当温度高于临界温度,S32205不锈钢的点蚀电位大幅降低,再钝化电位的临界温度介于40~60℃;SO_4~(2-)含量对3种材料点蚀电位和再钝化电位的影响不明显。S32205不锈钢的耐点蚀性能优于S32101和S30403不锈钢的,而S32101和S30403不锈钢的耐点蚀性能相当。     

几种阴离子对A3钢在NaHCO_3+NaCl溶液中亚稳态孔蚀行为的影响

用动电位极化法研究了CO32-、NO2-、SO42-、MoO42-和PO43-5种阴离子对A3钢在0.5 mol/L NaHCO3+0.05mol/L NaCl溶液中的亚稳态孔蚀行为.5种离子使A3钢的孔蚀电位Eb和亚稳孔蚀出现电位Em均不同程度地正移,说明这5种离子既抑制稳定孔蚀的发生,也抑制亚稳孔蚀的发生.在5种离子中,NO2-抑制亚稳孔蚀形核的能力最强.5种离子对稳定孔蚀与亚稳孔蚀形核与生长有大致相同的作用.     

小孔腐蚀诱发过程的研究

用电化学方法研究了奥氏体不锈钢在含氯离子和硫酸盐的介质中孔蚀诱发的临界条件和诱发动力学过程,得出临界电位与氯离子浓度、温度和铝元素含量之间的定量关系。孔蚀诱发速度遵循着下式: 1/τ=Aexp/(Ea/RT)[Cl~-]~α[SO~_4~(2-)]~β电子探针分析结果表明,氯离子在膜表面上局部浓集。 根据实验结果,提出了孔蚀诱发的临界核模型。该模型可以解释(1)临界条件的存在和本质,(2)氯离子对钝化膜的局部破坏作用,(3)小孔的再钝化和再钝化小孔的临界尺寸,(4)孔蚀诱发的敏感位置,(5)缓蚀性阴离子的作用,(6)诱导期的含义。     

温度对304不锈钢亚稳蚀孔萌生和稳态蚀孔几何特征的影响

采用恒电位极化、动电位极化、EIS和三维视频显微技术研究温度对304不锈钢在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中点蚀行为和腐蚀形貌的影响。结果表明:随着温度由20℃升高至40℃,亚稳蚀孔萌生期变短,单位时间形核数目增多,平均峰值电流和平均峰值宽度增大,亚稳蚀孔数目增加导致稳态蚀孔出现几率增加。经0.15 V(vs SCE)恒电位极化后,单个蚀孔的点蚀电流、蚀孔体积、蚀孔口径和孔深的增长速率均随温度的升高而增加;同一温度下蚀孔口径和孔深的增长速率随时间的延长略微减缓。蚀孔表面具有不完整的花边盖,盖板完整程度随温度升高而降低。     

几种阴离子对亚稳态孔蚀行为的影响

用恒电位下的电流－时间记录法研究了Ｃｌ＾－、ＳＯ４＾２－、ＰＯ４＾３－、ＣｒＯ４＾２－离子对非晶态合金亚稳态孔蚀的形核速度、生长速度和再钝化速度的影响。亚稳小孔再钝化过程中电流和时间的关系为：Ｉｍａｘ－Ｉ＝Ｒ（ｔ－ｔｍａｘ）,其中再钝化速度参数Ｒ大致服从对数正态分布,提高Ｃｌ＾－浓度明显加快亚稳态小孔的形核和生长速度,并导致亚稳小孔平均尺寸增大。ＳＯ４＾２－、ＰＯ４＾３－和ＣｒＯ４＾２－既能阻碍亚     

超细晶304L不锈钢在含Cl~-溶液中点蚀行为的研究

采用动电位极化、循环极化、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线结合表面形貌观察,研究了利用等通道转角挤压方法制备的晶粒尺寸为(130±30)nm的超细晶304L不锈钢在含Cl-溶液(0.05 mol/L H2SO4+0.05 mol/L Na Cl)中的点蚀行为.研究表明,超细晶材料比粗晶材料具有更高的腐蚀电流密度和钝化电流密度,更低的腐蚀电位、破钝电位和保护电位,且钝化区更窄.严重塑性变形引起304L不锈钢材料晶粒显著细化,一方面增加了表面钝化膜的施主密度和扩散系数,降低了钝化膜的致密性,使Cl-在材料表面的吸附能力增强;另一方面增加了晶界含量,使Cl-沿晶界向内扩散能力增强,促进了点蚀形核和长大.