铁锰二元合金耐液锌腐蚀机理

研究了四种不同Mn含量的铁锰二元合金在450℃液锌中的腐蚀行为,探讨了Mn对铁锌反应的影响规律。结果表明,铁锰二元合金在液锌中的腐蚀属于溶解性腐蚀。随着锰含量的增加,腐蚀速率有较大变化。含锰量为10wt%的合金,其腐蚀速率为5.79×10-3g.cm-2.h-1,含锰量为15wt%的合金,其腐蚀速率为3.64×10-2.gcm-2.h-1。锰含量为10wt%时,腐蚀产物由致密的δ相层和块状的ζ相层组成,致密的较厚的δ相层的存在,降低了铁锌反应速率,合金表现出较好的耐液锌腐蚀能力,而锰含量为15wt%时,腐蚀产物由大量疏松的颗粒状ζ相分布在液锌相中组成,疏松的组织恶化了合金的耐液锌腐蚀能力。     

硅对铁基合金耐液锌腐蚀的影响

采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析对含硅和不含硅的铁基合金在450℃液锌中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在浸锌时间不长的情况下,不含硅的铁基合金的耐锌蚀能力较好,随着浸锌时间的延长,含硅的铁基合金表现出较好的耐锌蚀能力,基体中Si的加入,界面处液相中Si富集,使得ζ相生长方式接近线性生长,导致腐蚀产物中的ζ相呈粗大的柱状,且腐蚀层中Г相消失,ζ相优先在Fe-Zn界面形成。     

锌锭模表面铬硼合金化的抗腐蚀性和机理

采用铸渗方法制备出以灰铸铁为基材,以铬铁和硼铁作为合金化表面层的材料.通过失重法、金相分析、SEM和EDS等手段研究了该材料表面的耐锌液腐蚀性能,探讨了其腐蚀机理.结果表明,合金化表面的Cr是以高铬碳化物的形式块状分布在莱氏体基体上,Cr的存在使铁锌合金δ相的稳定性提高,且铁锌扩散受到阻挡;莱氏体对锌液基本不润湿,降低了锌液对基体的润湿能力.以上两个因素共同作用,使得铬铁硼铁合金化表面的耐液态锌腐蚀性能得到很大提高,其抗锌液腐蚀的能力比灰铸铁提高了8倍.     

锌锅焊缝在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为

利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、腐蚀质量损失试验等手段分别研究工业锌锅焊接接头焊缝区、热影响区(HAZ)和母材区的显微组织及其在450℃铁饱和锌液中长期浸泡后的腐蚀行为。结果表明:焊接接头组织极不均匀;相同浸锌时间下,腐蚀速率呈以下规律:vweldvHAZvparent。且随着浸锌时间的延长,不同区域腐蚀速度差异逐渐变小。浸锌1h后,焊缝区的金属间化合物主要由厚而粗大破碎的ζ相组成,而热影响区的则有大量颗粒状ζ相;浸锌24h后,3种基体的化合物层组织形貌相似,均由厚而致密的δ相层和薄的ζ相层组成。根据基体成分及金属间化合物生长情况可知:短时间浸锌时,焊缝中的硅含量是导致其腐蚀速率高的主要原因。     

Fe-B共晶合金在锌液中的腐蚀行为

在500℃的锌液中,对Fe-B共晶合金进行恒温静态腐蚀试验。对其腐蚀动力学和基体/Zn腐蚀界面进行研究,探讨了Fe-B共晶合金在锌液中的腐蚀过程和机理。结果表明,Fe-B共晶合金有比较好的耐锌液腐蚀性能;锌液腐蚀基体的过程是Fe原子和Zn原子相互扩散的过程;扩散导致新相的形成,在热应力和锌液冲击应力以及新相生长的拉应力的作用下,腐蚀层产生裂纹断裂并溶解。腐蚀以此方式反复进行,最终导致合金失效。     

锰对热浸Zn-0.2%Al合金镀层组织和生长动力学影响的研究

向Zn-0.2%Al热浸镀浴中添加一定量的锰,在纯铁上获得了不同的合金镀层。采用光学显微镜和带能谱仪的扫描电镜分析锰对镀层形貌和生长动力学的影响。结果表明,锰能促进δ相呈致密状生长,且各相层中的锰含量随锌池中锰含量的增加而增加,锰主要富集在破碎状相层中;镀层厚度随锰含量的增加而减小,当浸镀Zn-0.2%Al时,镀层的生长呈线性规律,为界面扩散控制;当浸镀Zn-0.2%Al-Mn时,镀层的生长为抛物线规律,受扩散控制,这说明锰元素的加入抑制了锌元素的扩散。     

HDM钢在AZ91DMg合金液中的腐蚀行为

利用扫描电镜和能谱分析等手段研究了HDM钢在AZ91D Mg合金液中的腐蚀行为.结果表明，HDM钢与Mg合金液之间产生了化学反应，生成腐蚀产物层.反应初期，腐蚀层疏松，基本不具有保护性；随着反应的进行，腐蚀层逐渐加厚致密，具有较好的保护作用，减缓了腐蚀速度.HDM钢与Mg合金液之间的反应主要是在钢中的Fe、Mn、Cr、Co和Mg合金液中的Al、Mn之间进行；腐蚀动力学过程可分为快速反应，钝化和稳速反应三个阶段.     

不同Cr含量对镍基高温合金抗热腐蚀性能的影响

采用涂盐方法研究了不同Cr含量镍基高温合金的热腐蚀过程,利用XRD确定腐蚀产物相结构和采用电子探针观察腐蚀层前沿元素分布情况。结果表明,在900℃涂盐条件下,随着Cr含量增加,合金的热腐蚀抗力逐渐增强。合金中加入Cr后,能促使合金表层形成致密、连续的Cr2O3层,并且随着Cr含量增加,Cr2O3层厚度增加,Al2O3层逐渐向外腐蚀层迁移,从而提高了合金的热腐蚀抗力。     

Fe-Cr-Mn合金在湿润环境中的氧化行为研究

研究比较了Fe-13Cr-xMn(x=0.5,1,2) 系列合金在干燥和湿润空气中800 ℃下的氧化行为。结果表明,在干燥气氛中合金表现出良好的抗氧化性能,当Mn含量低于1%时有助于合金表面生成阻碍Cr挥发的 (Mn,Cr)₃O₄尖晶石相;而当Mn含量达到2%,合金表面则会产生Mn₂O₃,从而影响合金的抗高温氧化性能。在含水蒸气气氛中,合金发生了失稳态氧化,表面生成了大量氧化物,合金的氧化速率随Mn含量的增大而减小,主要原因是Mn含量增加导致膜层中形成 (Mn,Cr)₃O₄尖晶石相,从而有效阻碍了水气环境中Cr的挥发,尤其Fe-13Cr-2Mn合金在氧化初期12 h内并没有发生加速腐蚀,Fe-Cr-Mn合金的加速氧化是由表面氧化铬膜与水蒸气发生反应所致。通过SEM,XRD等分析手段深入探讨了合金加速氧化机制以及Mn效应。     

合金元素对Fe-2.5B组织和耐锌蚀性能的影响

针对热镀锌行业中的熔融锌液对材料产生的腐蚀问题,通过向Fe-2.5B合金材料中分别添加1wt%的C、Si、Mn等微量合金元素,研究两相的微观形貌、腐蚀性能和力学性能的变化.结果表明:加1%C的影响较为明显,耐锌液腐蚀性能提高9倍左右,抗弯强度下降一半.加1%Si和1%Mn后α相略有减少,共晶组织骨架粗大致密,耐熔锌腐蚀性能和抗弯性能都有不同程度的提高.     

Improving Corrosion Resistance of Ferrous Alloy to Molten Zn by Modifying the Laves Phase Characteristics

The Laves phase morphology in the Fe25Mo14Cr10Ni1Si (wt.%) alloy was modified by Si addition to improve the corrosion resistance of the ferrous alloy to molten zinc. The Si-containing alloy showed a woven, needle-like Laves phase with higher Mo content than that of the Fe25Mo14Cr10Ni alloy. Corrosion resistance to molten Zn for the Si-containing alloy was more than 20 times higher than that of the silicon-free alloy mainly as a result of the characteristics of the modified Laves phase. This phase was oriented perpendicular to the Zn-diffusion direction, which effectively prevented corrosion by the molten Zn, leading to a denser FeZn₁₃ layer rather than the FeZn₁₀ layer produced in the Fe25Mo14Cr10Ni alloy.     

Corrosion Behavior of Cr, Fe and Ni Based Superalloy in Molten NaCl

熔融NaCl作为相变储热介质对容器材料具有强烈腐蚀性。通过对Cr基、Ni基和Fe基合金在850℃熔融NaCl中192 h的腐蚀实验,绘制了其腐蚀动力学曲线;利用SEM、EPMA、EDS、XRD等方法分析了腐蚀后试样横截面特征、元素分布特点及试样表面的腐蚀产物,讨论了腐蚀行为。结果表明:3种合金均满足线性腐蚀规律;Cr元素与熔融NaCl等物质反应,是导致这3种合金质量损失率增大的主要原因。Cr基合金耐蚀性最差,明显表现出晶界腐蚀特征,并且晶界为熔融NaCl渗入合金基体提供通道,促进了反应进程。Ni基合金和Fe基合金试样表面均形成了较厚的腐蚀层,为Cr2O3提供附着基体,降低了Cr元素扩散驱动力,提高了合金耐蚀性。另外,Fe基合金表面形成了尖晶石结构的腐蚀产物,进一步抑制了腐蚀过程,其耐蚀性最好。     

Effects of boron concentration on the corrosion resistance of Fe-B alloys immersed in 460 °C molten zinc bath

In order to investigate the effects of boron concentration on the corrosion resistance of Fe-B alloys in molten zinc, Fe-B alloys, with the boron concentrations of 1.5 wt.%, 3.5 wt.% and 6.0 wt.% respectively, were dipped into a pure molten zinc bath at 460 °C and kept in different time intervals. The results show that, in comparison with 1Cr18Ni9Ti stainless steel, Fe-B alloy with 3.5 wt.%B exhibits excellent corrosion resistance, due to the dense continuous network or parallel Fe₂B phase which hinders the Fe/Zn interface reaction in Fe-B alloys. The energy dispersive spectrum (EDS) results indicate that the coarse and compact δ phase with the length about 40 μm generates near the matrix of Fe-B alloy and massive ζ phase occurs close to the liquid zinc. The corrosion process includes Fe/Zn reaction and the isolation and fracture of Fe₂B. The failure of boride is mainly caused by the microcrack.     

渗硼对45钢耐液态金属腐蚀性能影响的研究

对经过渗硼处理的45钢在液态Zn、Al和Zn-Al合金中的耐蚀性进行研究。结果表明：渗硼处理后45钢在液态Zn、Al和Zn—Al中的耐蚀性大为提高；硼化物层对Zn、Zn—Al合金具有良好的耐蚀性，在Al液中的耐蚀性略低。表明钢的渗硼处理在耐液态金属腐蚀上有较好的应用前景。硼化物在液态Zn、Al和Zn—Al液中的腐蚀是硼化物的均匀溶解过程，没有出现择优腐蚀。     

Influences of Si on corrosion of Fe–B alloy in liquid zinc

Abstract

Influences of silicon content on the microstructure and corrosion resistance of a Fe–2·5 wt-%B alloy have been investigated by using scanning electron microscopy, X-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy. Si can change the microstructure from hypereutectic to eutectic and furthermore, enhance the corrosion resistance of the alloy in molten zinc. The high corrosion resistance of the alloy was mainly attributed to the eutectic phase increase and solubility of Si in α phase enhancement. The corrosion of these alloys in liquid zinc was controlled by the diffusion mechanism. The reaction products are FeZn_6·67, Fe₅SiB₂ and FeSi. The reaction layer further prevents the diffusion of zinc atoms into the base material and delays the reaction between the substrate and the molten zinc efficiently.     

Fe70Cr10P13C7合金激光非晶化研究

Fe70Cr10P13C7是一种可形成非晶态的合金,它除具有比一般结构钢高得多的断裂强度外,还具有特别突出的耐腐蚀性能。用2～5kw连续波CO2激光在40Cr钢基体上首先获得晶态的Fe70Cr10P13C7宽带熔覆层,而后获得多道搭接的厚约0.2mm的非晶层。该非晶层动电位极化曲线表明,非晶态Fe70Cr10P13C7的耐腐蚀性高于1Cr18Ni9Ti不锈钢和加Cr的Ni-Nb非晶合金。     

Ni-16Cr-xAl合金在600℃Na2SO4-NaCl混合盐中的热腐蚀行为（英文）

研究Ni-16Cr-xAl(x=4.5%,6.8%,9.0%)合金在600°CNa2SO4-NaCl混合盐中的热腐蚀行为,分析预氧化及铝含量对合金抗热腐蚀行为的影响。结果表明,随着铝含量由4.5%增加到9.0%(质量分数),Ni-16Cr-xAl(x=4.5%,6.8%,9.0%)合金在Na2SO4-NaCl混合盐中的抗热腐蚀性能提高。因为β-NiAl相的存在能修复热腐蚀中被破坏的Al2O3膜,所以Ni-16Cr-9.0Al合金表现出最优异的抗热腐蚀性能。在预氧化后的样品表面形成了一层具有保护性的氧化膜,其抗热腐蚀性能优于原始态样品的。     

合金成分对锆合金焊接区腐蚀时吸氢性能的影响

采用Fe含量相同，但Cr含量不同的锆合金板与Zr-4板对接焊，腐蚀后不同样品中的氢含量差别很在，与氧化膜的厚度不成比例，说明合金元素Cr对锆合金的吸氢性能有着非常明显的影响，当不含Cr时，焊接样品腐蚀后的氢含量明显减少：Zr．4经不同热处理后Zr(Fe，Cr)2第二相的大小和多少与氢含量有关，说明合金中存在Cr时形成的Zr(Fe，Cr)2第二相是引起吸氢量增加的主要原因。在不含Cr的锆合金中添加合金元素Nb，不仅改善了焊接区的耐腐蚀性能，而且不会引起腐蚀时吸氢增加。氯化锆会在对接焊样品中未焊透的前端析出，这是张应力引起氢的扩散富集并诱发氢化物析出的结果。氢化锆还会沿着熔区边界集中析出，这将影响锆合金力学性能的均匀性。     

Grain size effects on the oxidation of two ternary Cu-Ni-20wt.% Cr alloys at 700-800 °C in 1 atm O2

Two nanocrystalline two-phase Cu-Ni-Cr alloys, both prepared by mechanical alloying and containing about 20 at.% Cr but with different Ni contents (40 and 20 wt.%, respectively), have been oxidized in 1 atm O₂ at 700-800 °C. Their oxidation behavior has been compared with that of two cast alloys of the same composition, already studied previously, to examine the effects of a large reduction of the size of the individual phase grains and particles. The nanophase alloy with 40 wt.% Ni formed a flat external layer of chromia of regular thickness, while the corresponding cast alloy produced a very irregular chromia layer, often protruding deeply into the alloy, only after an initial stage of rather fast corrosion involving also copper and nickel, associated with some degree of internal oxidation. By oxidation at 700 °C the nanophase alloy with 20 wt.% Ni formed an irregular chromia layer associated with low corrosion rates. The corresponding cast alloy formed complex scales containing Cu, Ni and Cr oxides, extending into the alloy in the form of large pegs, even though a very irregular and discontinuous innermost chromia layer was still able to produce low corrosion rates. On the contrary, at 800 °C both alloys formed complex scales containing mixtures of the oxides of the three metal components. However, the scales grown on the cast alloy were much more irregular in thickness and formed large protrusions into the alloy. In spite of this, the corrosion kinetics of the nanophase 20 wt.% Ni alloy at 800 °C were more irregular and, except for an initial stage, less protective than that of the cast alloy with the same composition.