成分和热处理对核级不锈钢堆焊材料氧化行为的影响

利用SEM,XRD和XPS等手段研究了二种核级不锈钢堆焊材料在350 ℃/22 MPa高温高压水中的氧化行为. 结果表明,随着腐蚀周期的增加,不锈钢堆焊材料表面氧化物颗粒数量逐渐增多,氧化物颗粒尺寸逐渐增大,氧化膜厚度逐渐增加;不锈钢堆焊材料表面氧化膜为外层富铁内层富铬的双层结构,氧化膜组成成分主要为Fe-Cr氧化物;Cr元素含量的增加会降低材料表面氧化物颗粒的数量和氧化膜厚度, 而焊后热处理(PWHT)增加了材料表面氧化物颗粒的数量和氧化膜厚度.     

441铁素体不锈钢在模拟汽车废气环境中的氧化行为

采用增重法研究了441铁素体不锈钢在模拟汽车废气环境中于900~1050 ℃范围内的氧化行为。运用XRD、SEM以及EDS技术分析了试样表面氧化膜的形貌和结构特征。结果表明,441铁素体不锈钢在汽车废气环境中的上限服役温度在900 ℃左右,该温度下形成的氧化膜为双层结构,外层的Mn-Cr尖晶石层和内部的Cr₂O₃层。当氧化温度升到950 ℃及以上时,氧化膜上出现瘤状氧化物,氧化物瘤沿初期Mn-Cr尖晶石层两侧分布,外部主要是铁的氧化物,内部为铁铬氧化物。氧化温度达到1050 ℃时,氧化物瘤内部会形成较多空隙。氧化物瘤的生长导致发生失稳氧化,并使氧化动力学从抛物线规律转变为直线规律。     

SUS430不锈钢纳米表层的高温氧化行为

通过高能喷丸方法在SUS430不锈钢表面制备纳米表层,利用X射线衍射(XRD)、热分析(TGA)、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)进行测试,研究了纳米表层在不同气氛中的高温氧化行为,并分析了表面自身纳米化对SUS430不锈钢耐氧化性能的影响。结果表明:纳米表层在氧化初期氧化强烈,呈线性规律迅速增重,但达到钝化的时间短,氧化膜薄且致密,厚度仅为原始表面氧化膜的1/4,使钝化以后的氧化速率比原始表面低,总的氧化增重仅为原始表面的1/3,耐氧化性大大提高。其原因是表面自身纳米化处理增加了表层的晶界面积,提高了氧化物的形核几率,也为元素的扩散提供了更多通道,因而促进了Cr元素的选择性氧化。在最表层形成的是疏松的富Fe氧化物,该层氧化物对耐氧化性的提高贡献不大,在靠近基体的底层形成致密的富Cr氧化物,能很好地抵抗基体的进一步氧化;纳米表层比原始表面更容易形成连续的氧化膜,该氧化膜的内应力小,韧性好,与基体的结合力强。     

铝合金表面氧化物的性质和特征

铝工业把它的存在归功于薄薄的氧化铝表面层,这一薄薄的外表层阻止了金属在空气中的自发氧化和在水中的腐蚀。当金属表面受到损坏时,这种氧化膜瞬间就会把重新形成的金属表面复盖住,并且很快使表面恢复原状。由于在氧化反应中氧化物的分子体积比消耗的金属的分子体积略大1.5倍,所以表面层受压应力。这样,不仅氧化物会连续地覆盖住金属,而且还允许基体有些变形     

载荷作用下重铬酸钾缓蚀剂对304不锈钢无膜表面电位的影响

对于易钝化的金属来讲,在某些介质中易发生局部腐蚀.局部腐蚀的发生取决于其表面膜的破坏与修复.暴露于介质中的金属表面膜被去掉后,其稳定电位Es突然向负方向移动,达到一个最低值E_(PK),然后逐渐恢复到稳态,如图1所示.电位的负方向移动标志着一个无膜表面的形成,而电位的恢复反映了无膜表面重新形成钝化膜的过程.峰值电位E_(PK)与稳定电位Es之差△E=E_(PK)-E_s是随着作用在金属表面上的载荷而改变,△E大小反映了金属无膜表面反应活性高低程度.本文探讨了机械载荷作用下,K_2Cr_2O_7缓蚀剂对304不锈钢无膜表面电位△E的影响,并论证了K_2Cr_2O_7的缓蚀行为.     

电化学合成聚吡咯及其腐蚀防护性能研究

    采用循环伏安法在304不锈钢(304SS)基体上电化学合成聚吡咯(PPy)膜层,并通过Tafel极化曲线、电化学交流阻抗谱法(EIS)研究聚吡咯膜层的腐蚀防护性能.结果表明,聚吡咯膜层使304不锈钢基体的自腐蚀电位正移60 mV,腐蚀电流密度由10^-6 A/cm² 变化到 10^-7 A/cm²;覆有聚吡咯膜层的304不锈钢在腐蚀液中浸泡的过程中,由于聚吡咯的氧化还原能力,在金属表面加速钝化层的形成及修复破坏的钝化层,进一步提高了金属的抗腐蚀性能;聚吡咯膜层的防腐机制归结为物理屏蔽作用和钝化机制.     

铝合金材料微弧氧化表面处理中膜层与正向电流的关系

微弧氧化表面强化技术能够提高金属材料表面耐磨性和硬度,但金属特性差异会导致膜层特性的变化。本文以ZL108铸造铝合金为研究对象,实验研究了微弧氧化电流与膜层厚度、生长率、相成分的关系,并探讨了其深层机理。为金属表面强化处理工艺的优化提供了参考。     

Sr和稀土对铝合金表面氧化膜保护效果的影响

通过X射线衍射、扫描电镜等方法分析了变质元素对A356铝合金表面氧化膜成分及形貌的影响。从添加元素对表面氧化膜致密性、完整性的影响角度出发，考察了Al—10RE中间合金、Sr处理对A356合金熔体氢含量的影响机制。试验结果表明：A356合金经过Al—10RE中间合金处理后，表面氧化膜中形成了大量La2O3与Al2O3的复合氧化物LaAl11O18这种复合氧化物使表面氧化膜更加致密，氧化膜表面非常平整，几乎看不到开裂的现象，有效地阻止了铝与水的反应。而加入Sr后，形成了SrO与Al2O3的复合氧化物SrAl2O4，这种复合氧化物使表面氧化膜致密性变差，氧化膜表面出现大量反复开裂的痕迹，使得新鲜的铝液不断的暴露于空气中，大大促进了铝与水的反应，使熔体氢含量大幅度增加。     

铝合金材料微弧氧化表面处理中膜层与正向电流的关系

微弧氧化表面强化技术能够提高金属材料表面耐磨性和硬度,但金属特性差异会导致膜层特性的变化。本文以ZL108铸造铝合金为研究对象,实验研究了微弧氧化电流与膜层厚度、生长率、相成分的关系,并探讨了其深层机理。为金属表面强化处理工艺的优化提供了参考。     

304L在模拟压水堆一回路条件下长期均匀腐蚀性能的研究

在模拟压水堆一回路水条件下,用静态高压釜对304L不锈钢进行了1680 h腐蚀实验,对氧化膜进行了宏观和微观分析,对均匀腐蚀和均匀腐蚀速率进行了定量评估。结果表明：304L不锈钢在很短的时间内（336 h）就形成了氧化物层。氧化物分为两层,最靠近基体的氧化物颗粒直径为50~100 nm,在细小致密的氧化物颗粒表面均匀分布着0.5~1.6 μm的多边形大颗粒。经过1680 h高温高压腐蚀实验,最靠近基体的氧化物颗粒直径增大为80~250 nm,致密细小氧化物颗粒表面分布的多边形颗粒直径增大为0.8~2.5 μm。致密细小氧化物膜具有很强的耐蚀性,腐蚀增重速率先是大幅降低,然后逐渐平缓。经过1680 h后,其均匀腐蚀速率降为2.85×10^-3 mg/(dm²h)。     

氯化物盐膜下Fe-Si合金加速腐蚀行为的研究

研究比较了Fe-10Si和Fe-22Si两种合金在600~700℃于ZnCl2-KCl盐膜下的氧化行为。结果表明,无盐膜下Fe-22Si合金表现出良好的抗氧化性能,而Fe-10Si合金表面生成了具有双层结构的氧化层,外层主要为Fe的氧化物,内层为Fe和Si混合氧化物。而在盐膜下两种合金均发生了加速腐蚀,表面生成了疏松多孔的腐蚀产物,并出现内腐蚀,尤其是Fe-22Si合金表面保护性膜发生退化。合金的腐蚀速率随Si含量的增加而降低,Fe-Si合金的加速腐蚀主要是由于金属表面保护膜与氯化物沉积盐发生反应所致,通过热力学相图预测了可能发生的腐蚀反应,并探讨了加速腐蚀机制以及Si的效应。     

酸洗除锈技术（Ⅱ）

2.酸洗除锈 2.1 金属表面的氧化产物酸洗的目的是除锈或氧化皮,锈是指金属由于在水分和氧等作用下,在表面生成的固体腐蚀产物。氧化皮是指由于高温氧化在钢铁表面上生成的氧化(黑)皮。除了贵金属之外,一般的金属,在环境气氛下,都会受到腐蚀而生锈。表7给出各种金属的氧化     

铝镁合金微弧氧化处理的研究概述

微弧氧化是一项在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术.介绍了金属表面微弧氧化技术的发展历史,氧化物陶瓷膜生长的原理以及微弧氧化工艺的最新发展趋势,特别指出了自润滑纳米级复合层的制备工艺.通过分析比较与借鉴铝及铝合金的最新微弧氧化工艺,对镁及镁合金微弧氧化工艺的发展动向提出探索性意见.     

钢铁材料蒸汽处理的研究

蒸汽处理是一种高温化学表面处理方法,旨在金属表面上生成一种结合性强、硬度高而又致密的氧化物保护膜,以达到防腐蚀、提高耐磨性、气密性及表面硬度的目的,具有成本低、尺寸精度高、氧化层结合牢固、外表美观、对环境友好等特点.在自行设计的蒸汽处理炉中,对常用的普通碳素45#钢进行蒸汽处理工艺研究,采用划痕法、X-ray、SEM等手段研究蒸汽处理表面氧化膜的结合强度、厚度、成分及相关特性,结果表明:最佳的蒸汽处理工艺是加热温度570℃,保温3h,滴水量0.175mL/min.基体与膜的结合力较传统的发黑工艺强,但蒸汽处理氧化膜的致密度较发黑的差,临界载荷在相同加热温度和滴水量的情况下,随着保温时间的增加却降低.     

阳极氧化对半固态成形ZL114A合金铸件耐蚀性能的影响

研究了阳极氧化工艺和表面液相偏析层对半固态成形ZL114A合金铸件耐蚀性的影响。结果表明：对于阳极氧化而言，表面液相偏析层会显著影响氧化膜生长速率，使得氧化膜厚度减小，但由于膜层平整，反而有利于氧化膜对合金耐蚀性能提高；然而，去除表面液相偏析层虽然会增加试样表面氧化膜的厚度，但由于这种氧化膜分布不均匀，从而无法提高合金的耐蚀性。未经阳极氧化处理的试样耐蚀性分析结果表明，表面液相偏析层的存在会降低试样的耐蚀性，去除表面液相偏析层会在一定程度上提高耐蚀性。对氧化膜腐蚀后的蚀坑研究发现，共晶组织对氧化膜的蚀坑的形成起着决定性作用，蚀坑通常位于共晶组织部位，且在蚀坑中往往发现有富铁金属间化合物。     

尿素对模拟汽车废气环境中不锈钢冷凝液腐蚀行为的影响

采用高温废气氧化-酸性冷凝液浸泡循环法模拟柴油机的排气环境,对比研究废气中引入尿素后排气系统用304和439不锈钢的冷凝液腐蚀行为,并分析了尿素对不锈钢氧化与腐蚀的作用。电化学测试结果表明：经400 ℃氧化后,304不锈钢在冷凝液中的腐蚀处于钝化状态,而439不锈钢的腐蚀趋于活化状态;在有/无尿素条件下,试样表面产物膜在氧化和腐蚀的循环作用下均会发生破坏而形成局部腐蚀坑;废气中引入尿素会增强其对两种不锈钢的氧化作用,进而导致不锈钢的均匀腐蚀量增大而局部腐蚀深度减小。     

超细晶铁素体-马氏体钢的高温氧化成膜特性及其对Pb-Bi腐蚀行为的影响

利用SEM、XRD、EPMA和XPS等研究了冷旋锻变形对9Cr2WVTa铁素体-马氏体钢在650℃空气中氧化膜形成过程的影响,在此基础上考察了预氧化制备氧化膜对9Cr2WVTa铁素体-马氏体钢在饱和氧液态Pb-Bi共晶(LBE)中腐蚀行为的影响.结果表明,冷旋锻变形量的增加可提高样品的抗氧化性能,63％变形处理使抗氧化性能略有提高,94％变形处理可显著提高抗氧化性能.相较于回火态样品,63％变形处理样品形成的氧化物仍主要为(Fe,Cr)2O3,只是氧化物颗粒尺寸略有下降;94％变形获得的超细晶样品中,不仅氧化物颗粒尺寸显著减小,而且促进了富Mn氧化物(MnCr2O4和Mn2O3)的形成.超细晶样品中大幅度提高的空位浓度和位错密度、以及增加的晶界数量,显著提高了元素的扩散速率,Mn的异常快速扩散促进了富Mn氧化物的形成,稳定性好的富Mn氧化物提高了氧化膜的致密性.650℃空气中预氧化处理20 h后,超细晶样品表面获得致密性良好的富Mn氧化膜,在550℃饱和氧LBE中腐蚀500 h后,预氧化制备氧化膜可有效阻止LBE对铁素体-马氏体钢的侵蚀,并抑制了Fe的外扩散.Mn在LBE中较高的溶解度会加快富Mn氧化膜的溶解,随着Mn的不断溶解和LBE的持续侵蚀,预制备氧化膜的致密性不断下降而最终破裂,腐蚀2000 h后,样品表面形成了连续的Pb-Bi腐蚀产物.     

奥氏体不锈钢的高温氧化行为

奥氏体不锈钢被广泛应用在工业、装修、食品、医疗机械等领域,具有良好的耐腐蚀性、耐高温性等。然而,在高温加热过程中,奥氏体不锈钢表面形成的氧化皮会造成钢板产生局部裂纹,影响钢的表面质量。对奥氏体不锈钢进行了高温氧化行为的研究,采用扫描电镜SEM、能谱分析仪EDS和X射线衍射仪XRD观察了钢表面氧化皮在加热和热轧条件下的演变过程。结果表明:在600℃时,奥氏体不锈钢表面会形成薄而致密的Cr_2O_3氧化层;随着温度的升高,钢表面逐渐形成了均匀的双层氧化层,且随时间的增加而增厚;在1250℃时,上层的氧化皮Fe_3O_4容易脱落,与基体分层,下层与基体结合紧密的氧化皮主要为FeO与Cr_2O_3和含Si元素形成的尖晶石氧化物。而轧制过程中,单层氧化皮脱落后,经过循环氧化破坏,基体表面为破碎块状组织,此时的氧化皮主要由铁的氧化物、Cr_2O_3沉淀以及FeCr_2O_4组成。     

铝箔表面在交流电解腐蚀过程中的变化

采用交流电电化学腐蚀可使电解电容器电极甩铝箔获得很大的表面积,也可使铝材获得粗糙的表面,用作于铝印刷板。交流电电化学腐蚀的特点是能在金属表面土生成一层腐蚀深度均匀的表面粗糙的腐蚀层,并且在这腐蚀层中复盖着氧化物膜或氢氧化物膜。可以设想,这种膜是在阴极半波过程中,由于局部pH值的增加而形成的。铝在高温氯化物溶液中用直流电解腐蚀生成的     

不锈钢材质耐乳酸腐蚀的应用分析

针对四种不锈钢材质 ,采用挂片腐蚀失重的方法 ,分别对不锈钢在乳酸的不同相态下的腐蚀速率进行了考察 ,并用扫描电镜对不锈钢表面状态进行了分析。试验结果表明 ,不锈钢的耐蚀顺序为 :SAF 2 2 0 5、SAF2 5 0 7>316Ti>310S ;且不锈钢的腐蚀与乳酸在金属表面形成的膜组织有关