热镀锌层在模拟湿热酸性大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q420钢表面热镀锌工艺中,Zn和Zn-Al-Ni-RE合金镀层在酸性铜离子加速盐雾试验条件下的耐蚀性能。方法 Q420钢表面预处理后进行热镀锌,根据GB 6460—1986进行铜加速醋酸盐雾腐蚀试验,对比纯Zn镀层与Zn-Al-Ni-RE合金镀层的耐蚀性。结果 Ni,RE等元素的加入使镀层表面光亮,组织更加细密。在酸性铜离子加速实验进行到192 h时,纯锌镀层的腐蚀质量损失是合金镀层的2.7倍;72 h后纯锌镀层出现红锈,120 h后合金镀层出现红锈,说明Zn-Al-Ni-RE合金镀层比纯Zn镀层更耐腐蚀。结论通过适量添加Al,Ni与稀土元素,能使Q420钢合金镀层的耐蚀性能大幅度提高。     

AerMet100钢在盐雾中的腐蚀与电化学特性

目的 对AerMet100钢在盐雾中的腐蚀和电化学特性进行研究,分析其腐蚀机理。方法 通过盐雾试验,观察分析AerMet100钢的腐蚀行为和腐蚀形貌,分析腐蚀产物成分。测试盐雾试验不同时间后的极化曲线和电化学阻抗谱,并建立等效电路模型,采用Cview和Zsimp Win软件进行等效电路和极化曲线拟合,计算自腐蚀电位、自腐蚀电流和等效元件数值,定量分析其变化规律,之后通过K-K转换验证等效电路拟合的正确性。利用扫描开尔文探针（SKP）测试盐雾试验不同时间后带锈试样的表面电位,并进行Gaussian拟合,分析其电位分布和变化规律。最后,结合试验结果,对AerMet100钢在盐雾中的腐蚀机理进行分析。结果 AerMet100钢在盐雾试验中的腐蚀形态由点蚀逐步发展为均匀腐蚀,其腐蚀产物分为两层：外锈层主要成分是β-FeOOH,内锈层主要成分是Fe3O4和γ-Fe2O3,内锈层较外锈层更为致密。盐雾试验9 d后,自腐蚀电位为–593.178 mV,自腐蚀电流为3.919 μA,腐蚀产物层电阻为4.152 ??cm2,腐蚀反应电阻为2748 ??cm2,此时试样的腐蚀倾向性最低,腐蚀产物的积聚降低了腐蚀反应速率。未腐蚀试样表面平均电位为–842.387 mV,盐雾试验6 d后为–701.686 mV,12 d后为–575.502 mV。随着盐雾试验时间的延长,试样表面平均电位升高,电位分布分散,电位差增大,分为明显的阴极区和阳极区。结论 AerMet100钢表面腐蚀产物层可有效阻止腐蚀溶液向基体的渗透和扩散,延缓腐蚀进程,对基体起到较好的保护作用。     

盐雾环境中40CrNiMo钢初期腐蚀行为及电化学性能演化规律

目的 研究40CrNiMo钢在模拟海洋环境中的锈层及电化学性能初期演化规律。方法 采用中性盐雾试验模拟海洋大气环境,通过光学显微镜、EDS、XRD等手段表征40CrNiMo钢内、外锈层微观结构及成分的变化。通过动电位极化、交流阻抗谱及微区电化学技术研究电化学性能的演化规律。结果 40CrNiMo钢在盐雾环境中由点蚀逐渐发展为均匀腐蚀,最大腐蚀坑深度的演化规律为d=87.787t^0.325,腐蚀动力学规律为ΔW=6.091t^0.738。盐雾4 d后锈层出现分层,7 d后内锈层显著增厚。黄色疏松外锈层主要成分为γ-FeOOH;黑色致密内锈层主要成分为α-FeOOH和Fe₃O₄,并且在与基体接触界面出现Cr元素富集。极化曲线与EIS测量结果具有较好的相关性,表明40CrNiMo钢的腐蚀速率先增大后减小再增大;而SKP测量结果显示,盐雾环境中试样表面迅速形成阴、阳极区,盐雾7 d后试样表面Volta电位由225 mV持续增大至884 mV,盐雾11 d后降低至609 mV。结论 盐雾1 d后锈层疏松多孔,为...     

Cr-Ni-Cu系Ⅰa钢级低合金耐候钢管耐蚀性能研究

对性能相近的Cr-Ni-Cu系Ⅰa钢、Q345B和X52Q钢进行盐雾试验,通过观察腐蚀面变化情况,对比试验前后称重情况,分析耐候钢Ⅰa钢级的抗腐蚀性能。试验结果表明:各钢种在48,120,168 h腐蚀情况无明显差别,但除锈后Ⅰa锈层较Q345B和X52Q略致密;短时间内抗盐雾腐蚀性X52Q∧Ⅰa∧Q345B,与通过耐大气腐蚀指数不同,这可能是受试验时间、晶粒尺寸、合金元素和显微组织的影响。     

一种Cr-Ni合金化耐蚀钢筋在氯盐环境中的腐蚀行为

通过加速腐蚀试验(盐雾和周浸)、电化学试验等方法研究了一种Cr-Ni合金化耐蚀钢筋和普通钢筋HRB400在氯盐环境中的耐蚀性,并通过扫描电镜(SEM)、电子显微探针分析(EMPA)和X射线衍射(XRD)等技术手段分析了锈层的形貌和组成。结果表明:在碱性和中性NaCl溶液中合金化耐蚀钢筋的耐氯离子腐蚀能力较好;在盐雾、周浸腐蚀试验中的腐蚀速率分别为普通钢筋的19.4%和12.3%;普通钢筋加速腐蚀后的锈层较厚,且为单层疏松结构,其锈层主要由Fe_3O_4、α-FeOOH和β-FeOOH构成;而Cr-Ni合金化耐蚀钢筋的锈层相对较薄,为多层致密结构,主要组成为Fe_3O_4、α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、CrOOH和α-Fe_2O_3;合金元素Cr和Ni通过提高钢筋的自腐蚀电位,降低腐蚀敏感性,促进保护性锈层的产生,提高了钢筋在氯盐环境中的耐蚀性。     

耐火耐候钢的耐蚀性研究

对室内盐雾加速腐蚀循环试验和10个月大气暴露试验的耐火耐候建筑用钢试样进行电化学测试,研究了其耐蚀性能。结果表明,各钢种阴极极化曲线由裸露的扩散控制极化转变为带锈的活化极化,而且带锈的耐火耐候钢阳极极化反应比普通建筑用钢受到更大的阻滞,表明耐火耐候钢的耐蚀性比普通碳钢要好.对锈层横截面的扫描电镜分析表明合金元素有助于保护膜的生成.     

WC/Co合金的盐雾腐蚀行为

研究了WC/Co合金在5%中性盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和电化学工作站等手段对腐蚀后表面形貌、化学元素面扫描、电化学性能进行了分析,探讨了WC/Co合金的盐雾腐蚀机理。结果表明,经过192 h的交替中性盐雾试验后,WC/Co合金的表面微观形貌变化不显著,在表面局部区域存在Co和O元素的富集,这是WC/Co合金的钴出现轻微氧化,并由盐雾雾滴聚拢富集的结果。对A和B两个WC/Co合金试样进行了电化学分析,试样B具有更高的自腐蚀电位,其中添加的镍和铬元素改善了WC/Co合金的耐腐蚀性。     

转向架用Q345C钢堆焊接头组织及盐雾腐蚀行为

通过金相组织分析、力学性能试验、极化曲线试验和盐雾腐蚀试验,对比研究Q345C母材及其堆焊接头组织、力学性能及耐蚀性能。结果表明,堆焊接头组织与母材相比具有一定的差异。母材的冲击韧性优于堆焊焊缝。在相同试验条件下,Q345C母材及其堆焊接头腐蚀初期表面均出现橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层逐渐加深,绝大部分橘红色锈层变为黑褐色锈层腐蚀产物。堆焊焊缝的腐蚀倾向、腐蚀速度和腐蚀失重均低于母材,但相差不大,其耐蚀性能稍优于母材。     

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。     

输电塔杆用热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验模拟镀锌钢在酸雨大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学技术分别对腐蚀48,84,132,180和228 h的镀锌钢试样进行测试分析,得到腐蚀动力学规律、腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性。研究了锈层对镀锌钢在酸雨条件下大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中镀锌钢的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱的变化过程。     

10CrMoAI热轧薄板不同周期盐雾腐蚀的对比分析

目的揭示10CrMoAl钢的耐腐的蚀原因及机理。方法通过对10CrMoAl钢进行盐雾试验(72、168、240 h)来模拟其海水腐蚀,并对试验后的试样进行了腐蚀速率、SEM、能谱、XRD及电化学分析及研究。结果 72、168、240 h盐雾腐蚀周期下,试样的腐蚀速率分别为2.352、1.915、2.218 mm/a。72 h盐雾腐蚀试验后,Cr和Mo主要在靠近基体一侧富集;168 h盐雾腐蚀试验后,Cr主要在靠近外表面的锈层处偏聚严重;240 h盐雾腐蚀试验后,在靠近锈层的基体一侧又出现了Cr和Mo的明显偏聚,并同时出现"白亮层"。随着腐蚀时间的延长,锈层中Fe Cr2O_4和γ-Fe_2O_3含量的变化趋势是一致的,即先不断上升,然后趋于稳定。结论随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率先降低后升高再降低,最后趋于稳定。腐蚀过程是一个周而复始的循环过程:Cr和Mo在锈层与基体交界处不断富集—形成耐腐蚀层—腐蚀脱落—Cr和Mo在锈层与基体交界处富集。这种富集规律对防腐蚀有一定的作用。此外,Fe Cr2O_4在锈层中含量较多时,具有显著的防腐功能。     

船板钢耐海洋大气腐蚀性能研究

采用周浸加速腐蚀试验技术,结合电子探针以及XRD物相定量分析等手段对比研究了船板钢F690、F460和普通Q235B C-Mn钢在模拟海洋大气环境中(3.5wt%NaCl水溶液)的耐腐蚀性能。结果表明,F690钢形成的锈层表面平整,除锈后未发现明显的点蚀坑存在,内外锈层分明,锈层较致密,且在内锈层中检测到Cr和Mo的明显富集,其年腐蚀速率也相对较低。F460钢锈层中也观测到少量的Cr元素的富集。Q235B的锈层疏松,内外锈层没有明显分界。船板钢锈层都是由α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4组成的。F690钢中物相α-CrxFe1-xOOH含量较多,Mo分布于内锈层的裂纹处,使内锈层更加致密。     

锈层离子选择性对耐候钢抗海洋性大气腐蚀性能的影响

为阐明耐钢表面稳定锈层的抗大气腐蚀机制,研究了人工制备锈蚀层的离子选择性,实验结果表明,在海洋大气中腐蚀4a的耐候钢表面的锈钢产生了分层现象,其内锈层具有较好的阳离子选择性能,阻碍了Cl^-的进入,合金元素在钢腐蚀过程中的重新分配提高了锈层和近界面基体中合金元素的含量。保证了该耐候钢在近海大气中具有较好的抗大气腐蚀性能。     

模拟流动海水腐蚀环境下含Cr钢与C钢的锈层研究

采用人工海水对含有相同基本成分的C钢和添加了0.95％Cr元素的Cr钢进行120h的流动冲刷腐蚀试验.利用SEM和XRD等方法研究了Cr元素对普碳钢锈层的形貌、物相构成及相对含量的影响.结果表明,经冲刷腐蚀以后,含Cr钢的腐蚀质量损失小于C钢的.对两种钢的锈层分析表明,两种实验钢的锈层均出现分层现象,普碳钢外锈层疏松多孔,而含Cr钢的外锈层呈块状,致密性明显优于碳钢,内锈层亦是如此.两种钢的外锈层均由Fe3O4、α-FeOOH和γ-FeOOH等物相构成;C钢的内锈层由Fe3O4构成,Cr元素在含Cr钢锈层中的富集没有改变外锈层的物相类型,但内锈层则由Fe3O4转变为β-FeOOH.     

耐候钢锈层的稳定化处理及锈层的生长机制EI北大核心CSCD

开发一种新型耐候钢表面锈层稳定化处理剂,促进锈层的快速生长和稳定。以Q420NH耐候钢为基材,水性丙烯酸树脂为成膜物,加入两类添加剂——稳定剂(钼酸钠、磷酸钾、硝酸钠)和羟基氧化铁,制备出稳定化处理剂,涂刷于耐候钢的表面,在盐雾环境中研究锈层的生成过程。结果表明,水性丙烯酸树脂具有一定的氧气和水渗透性,适合作为稳定化处理的成膜物。在90 d的盐雾试验中,锈层厚度随盐雾时间的增长而不断增加,并且稳定化处理后试样的锈层厚度大于裸钢的锈层厚度。XRD结果显示,稳定化处理不改变耐候钢锈层的成分,Q420NH裸钢和稳定化处理的耐候钢的锈层均主要由Fe_(3)O_(4)、γ-FeOOH、α-FeOOH、β-FeOOH组成。SEM和截面Raman光谱结果表明,稳定化处理的试样锈层中保护性的α-FeOOH相分布更加广泛。EDS结果证明Cr、Cu合金元素在锈层中富集,电化学阻抗谱说明稳定化处理后的试样具有更佳的耐腐蚀性能。稳定化处理技术促进了耐候钢表面保护性锈层的生长,缩短了稳定化进程,提高了锈层的保护性能。     

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。     

NiCrAl-NiC封严涂层在盐雾环境下的腐蚀行为研究

目的 通过盐雾试验,研究NiCrAl-NiC封严涂层在高湿度、高盐分的环境中工作的腐蚀行为及机理。 方法 使用热喷涂的方法,在GH907基体上,以NiAl作为粘结层,喷涂制备NiCrAl-NiC封严涂层,并针对该涂层进行连续盐雾试验。对不同盐雾试验时间得到的试样进行电化学(极化曲线以及电化学阻抗谱)测试、XPS测试、SEM观察及EDS测试,研究涂层的腐蚀行为。结果 在500倍电子显微镜下观察得涂层表面腐蚀在表面孔隙附近发生,且腐蚀产物随腐蚀时间的增加而不断增加。EDS结果显示,腐蚀前期O元素含量增加,在连续盐雾时间达到72 h后,观察到Cl、Fe元素,且涂层表面的腐蚀产物出现裂隙。这个结果说明电解质溶液已侵入涂层内部,使基体发生腐蚀。涂层在盐雾试验前期,极化曲线所得腐蚀电流密度有所下降,说明涂层耐蚀性增强。盐雾腐蚀后期,腐蚀电流密度增加,涂层耐蚀性下降。结论 试验前期,腐蚀产物的积累使得涂层的耐蚀性提高,由于腐蚀速率随时间逐渐增加,试验后期涂层内部已经发生腐蚀,腐蚀产物为金属氧化物和氢氧化物。     

Fe、Ni、Cu对AXJ530镁合金腐蚀性能的影响

应用5%的NaCl盐雾腐蚀、浸泡腐蚀试验和电化学方法,研究了Fe、Ni、Cu杂质元素对AXJ530镁合金耐蚀性的影响。盐水和盐雾腐蚀试验结果表明,当合金中Fe和Cu的质量分数分别小于69×10-6时,AXJ530镁合金的耐蚀性几乎没有受到影响;而当Ni的质量分数大于3×10-6时,合金的耐蚀性明显下降。Fe或Cu的加入导致了合金的腐蚀表面出现了蜂窝状的腐蚀坑,而Ni的加入导致合金的腐蚀表面出现了很多点蚀坑。极化曲线试验中,Fe和Ni对腐蚀电流的影响规律和盐雾与盐水浸泡腐蚀试验中基本一致,而Cu对腐蚀电流没有明显的影响。     

新型无磁高强度A10不锈钢的耐海水腐蚀性能

通过盐雾试验、海水浸泡试验、实际海域挂片试验及应力腐蚀试验结合表面形貌观察和显微组织分析,研究了新型无磁高强度A10不锈钢及其对比材料917钢的耐海水腐蚀性能。结果表明:A10不锈钢在海水中全面腐蚀速率低,腐蚀试样表面光亮、无锈、无点腐蚀、无裂纹;而在相同条件下,917钢锈蚀严重。A10不锈钢在海水中的耐蚀性远优于917钢的,且具有优良的抗应力腐蚀开裂性能。     

氧化石墨烯掺杂对机械镀锌层腐蚀性能的影响

为了增强传统机械镀锌层的耐腐蚀性能,采用机械镀方法,在Q235基体表面制备了Zn-GO纳米薄片复合镀层。利用拉曼光谱、场发射扫描电镜和X射线衍射等表征了复合镀层的表面、截面形貌;采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)分析了复合镀层浸泡在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并通过中性盐雾加速腐蚀试验测试复合镀层的耐腐蚀性能。结果表明:GO薄片以吸附、镶嵌、夹杂3种方式与锌颗粒共沉积。与未添加GO的镀层相比,GO细化锌粉团使复合镀层更加紧密,同时GO起到电连接作用,可使复合镀层发生钝化现象,自腐蚀电位从-1.189 V正移到-1.130 V,腐蚀电流密度从749μA/cm~2降低到398μA/cm~2;GO具有很好的化学惰性和屏障效应,线性极化电阻增大了5倍;耐盐雾腐蚀试验出现白锈和红锈时间比纯锌镀层分别延长了12 h和140 h。因此,一定含量的GO掺杂能提高锌基镀层的耐腐蚀性能。