盐雾腐蚀环境对38CrMoAl钢动态力学性能的影响

对不同周期盐雾腐蚀后38Cr Mo Al钢开展了应变速率为0.001～3000 s-1的准静态和冲击拉伸试验,研究了盐雾腐蚀环境对38Cr Mo Al钢材料在高应变率条件下动态力学性能的影响,借助数字显微镜、FT-IR、SEM、EDS等手段对盐雾腐蚀后的38Cr Mo Al钢表面形貌、腐蚀坑深度、腐蚀产物成分和断口形貌等进行了分析。结果表明,腐蚀速率与盐雾腐蚀时间正相关,腐蚀加速过程遵循幂函数特征,腐蚀产物层对38CrMoAl钢的腐蚀起到促进作用;38Cr Mo Al钢的屈服强度随着应变率的提高而提高,随着腐蚀周期的增加而降低,盐雾腐蚀后的38CrMoAl钢断口呈现多处撕裂状特征,腐蚀时间越长,撕裂状痕迹越多,撕裂状断裂使得试件断口颈缩不再是均匀发展,导致屈服后抗拉强度下降,屈强比升高。对J-C本构模型中的应变率强化项和绝热软化项进行了修正,并加入了腐蚀修正参数,使得新模型可以准确地表征38CrMoAl钢在盐雾腐蚀环境中动态力学行为。     

TRIP钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

用盐雾加速和极化曲线试验方法研究了TRIP钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明:两种试样盐雾加速试验后表面均有大面积腐蚀产物出现,且极化曲线均活化。未添加合金元素(A钢)的腐蚀率远高于添加合金元素的(B钢);B钢较A钢的自腐蚀电位明显升高,其腐蚀电流密度下降;B钢表面锈层较为致密,而A钢锈层则相对较为疏松。B钢获得了相对较好的耐蚀效果,主要原因是由于Al、Cu、Cr、Mo、Ni等合金元素在锈层以及锈层与基体的界面中富集,改变了TRIP钢电化学性质所致。     

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...     

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。     

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。     

蠕墨铸铁中性盐雾腐蚀行为及机理研究

目的揭示蠕墨铸铁的大气腐蚀行为,阐明其腐蚀规律及腐蚀机理。方法采用室内加速中性盐雾腐蚀实验,并用失重法、SEM\EDS、XRD、电化学的方法来表征实验现象。结果蠕墨铸铁在中性盐雾环境中锈层截面具有明显的分层现象,前期腐蚀速率为0.53 mg/(cm~2·h),后期腐蚀速率在波动中总体趋于稳定,为0.36mg/(cm~2·h)。蠕墨铸铁带锈试样的自腐蚀电位(Ecorr)在-680～-600mV之间先减小后增大,极化电阻(Rp)变化趋势与自腐蚀电位(Ecorr)一致,自腐蚀电流(Icorr)大小在整个腐蚀周期内具有明显的波动。蠕墨铸铁在中性盐雾环境中的腐蚀产物为Fe(OH)_3、Fe_2O_3、FeOOH及少量Fe_3O_4和金属碳化物Fe_2C。结论蠕墨铸铁在中性盐雾环境中腐蚀84 h后发展为全面腐蚀,形貌呈沟壑状,腐蚀产物微观形貌呈团簇状和片层状。腐蚀早期,基体表面发生电化学腐蚀形成一层氧化膜,腐蚀介质沿石墨侵蚀基体从而产生内应力,导致外部锈层断裂,同时蠕虫状石墨处腐蚀产物呈疏松团簇状,二者共同构成介质传质通道,使腐蚀更容易发展。     

耐候钢新型表面锈层稳定剂处理及其耐3.5％NaCl溶液周浸腐蚀性能

目的解决耐候钢裸露使用初期锈液流挂与飞散的问题。方法制备了新型耐候钢表面锈层稳定剂,通过周期浸润循环腐蚀试验、锈层微观分析和电化学测试等方法研究了在模拟海洋大气环境下,锈层稳定剂对耐候钢锈层结构及耐腐蚀性能的影响。结果表面锈层稳定化处理后,耐候钢表面生成的锈层区分为致密且连续的内锈层和外锈层。室内加速腐蚀168 h后,耐候钢的失重腐蚀速率由未处理的5.71 g/(m~2×h)降低到表面处理后的3.31 g/(m~2×h),失重腐蚀速率降低了约42%。耐候钢的锈层电阻由未处理的96?·cm~2提高到表面处理后的167.7?·cm~2,锈层电阻提高了约75%。表面处理后的耐候钢锈层中,Cr元素以α-(Fe_(1-x)Cr_x)OOH的形式存在于基体与锈层的界面处,Cr元素在内锈层与基体结合处发生聚集。结论新型锈层稳定剂可以明显改善耐候钢锈层结构,细化锈层晶粒,阻碍Cl~-的渗透,有助于耐候钢表面快速生成致密、连续且稳定的保护性锈层。     

Q350EW与Q355GNH耐候结构钢焊接接头耐蚀性对比分析

为了研究高铁动车组用Q350EW耐候钢在盐雾腐蚀环境中腐蚀行为并探究其腐蚀机理,通过盐雾腐蚀试验、腐蚀形貌观测,及腐蚀失重、腐蚀速率考察了Q350EW钢的耐蚀性,并与Q355GNH进行对比。试验结果表明：2种耐候钢的焊接接头金相组织由铁素体(F)+珠光体(P)组成,铁素体含量偏多,且晶粒均匀细小;Q350EW钢盐雾24～96 h,外锈层的颜色由黄色变为红褐色,腐蚀速率逐渐增大,在72 h达到最大值0.113 8 mg/mm²;Q350EW腐蚀产物由腐蚀前期稳定性差的Fe(OH)₃,γ-FeOOH,β-FeOOH逐渐转化为较为稳定的α-FeOOH,提高了耐蚀性。     

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。     

脉冲渗氮温度对38CrMoAlA钢渗氮层耐蚀性的影响

采用真空脉冲渗氮的方法对38CrMoAlA钢进行渗氮处理,通过光学显微镜、盐雾腐蚀以及电化学测试对渗氮层的腐蚀性能进行了研究。结果表明,540 ℃真空脉冲渗氮后,38CrMoAlA钢耐盐雾腐蚀性能最佳,渗氮层表面形貌为均匀致密的白亮层,渗氮层与基体结合紧密,在盐雾腐蚀72 h后试样表面基本保持完好,其腐蚀速率为未渗氮试样的22.6%,自腐蚀电流从基体的102.774 µA·cm^-2降低到4.893 µA·cm^-2,明显提高了渗氮层的耐腐蚀性能。     

1Cr15Ni27Mo1Ti3Al不锈钢弹簧锈蚀原因分析

采用?0.8 mm的1Cr15Ni27Mo1Ti3Al不锈钢丝绕制的弹簧,随产品进行功能试验后表面出现轻微棕红色锈斑,盐雾试验后弹簧表面出现严重棕红色锈斑。采用扫描电镜、金相显微镜观察弹簧表面微观形貌,用能谱检测锈蚀弹簧的化学成分,结果表明:弹簧锈蚀只发生在氧化膜层,弹簧基体未见腐蚀痕迹;弹簧表面的氧化膜主要形成于时效过程中。弹簧圆丝表面质量差,以及高温时效过程形成的氧化膜龟裂,使弹簧在潮湿环境下氧化膜缝隙吸收环境介质并发生反应,生成棕红色的锈蚀物。采用酸洗、喷砂、研磨等方式并不能完全去除弹簧时效过程形成的氧化膜,采用电解抛光能够在弹簧表面重新生成极薄的致密的氧化膜层而获得满意的抗腐蚀能力。提高弹簧圆丝的表面质量以及采用真空炉低温时效也能获得较满意的抗腐蚀能力。     

Cr、V合金化弹簧钢腐蚀产物的相组成与转化

采用中性盐雾腐蚀实验对不同Cr与V含量的合金弹簧钢进行了24~288 h的腐蚀实验，用光学显微镜(OM) 观察腐蚀样品的表面宏观形貌，通过扫描电镜 (SEM) 观察腐蚀产物 (简称锈层) 截面情况，用能谱仪(EDS) 分析确定了腐蚀产物中Cr、V和Cl含量与分布情况，用X射线衍射 (XRD) 和Rietveld分析确定了腐蚀产物各锈层相的相对含量。结果表明：当腐蚀时间达到288 h时，钢表面逐渐形成内层 (30~50 μm) 和外层 (100~180 μm) 的两层结构锈层。其中外层主要是由γ-FeOOH组成，很容易剥落；而内层包含α-FeOOH和Fe₃O₄，结构较致密，与基体结合比较牢固。Cr和V在内层锈层中明显富集，而没有Cl^-，说明在内层锈层区域Cl^-侵入受到阻止；而外层锈层中Cr和V基本没有富集，且含有一定量的Cl^-；通过XRD分析腐蚀的不同阶段和不同部位的锈层成分图谱及相对含量关系，分析了γ-FeOOH形成和γ-FeOOH转化为α-FeOOH的过程。基于上述分析构建了不同相的转化模型。     

Effect of Mn/Mo incorporated oxide layer on the corrosion behavior of AA 2024 alloy

The oxide layer formed over AA 2024 using 10 wt.% H₂SO₄ (plain oxide, PO) was modified by Mn/Mo oxyanions (permanganate/molybdate modified oxide, PMMO) as an alternative to Cr(VI) ions to enhance the corrosion resistance. The corrosion current density values obtained for PMMO was found to be 2.8% and 1.4% of hydrothermal treated oxide (HTO) and PO respectively after 168 h immersion in 3.5% NaCl solution. The electrochemical studies showed the higher barrier layer resistance for PMMO. The improved corrosion behavior of PMMO was observed based on the damage function calculated. Similar observations were confirmed by continuous salt spray test.     

Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为

采用中性盐雾加速试验、扫描电镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪等研究了Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为。结果表明:在中性盐雾腐蚀过程中,该合金具有良好的耐盐雾腐蚀性能,合金的腐蚀速率随腐蚀时间的延长而迅速降低,腐蚀480 h后平均腐蚀速率仅为0.010 mm/a。这是因为腐蚀后合金表面生成一层致密的Cu2O膜,随着腐蚀的进行,Cu2O膜增厚,同时外层的Cu2O膜被进一步氧化生成疏松的Cu2(OH)3Cl颗粒。合金在中性盐雾中腐蚀后,主要是α(Cu)固溶体被腐蚀,合金中的第二相仍残留在晶界处。     

铬、钼对耐候钢熔敷金属耐蚀性能和力学性能的影响

通过周浸加速腐蚀试验、锈层微观分析、电化学等方法,研究了铬和钼对耐候钢熔敷金属耐蚀性能和力学性能的影响.结果表明,熔敷金属中铬、钼含量增加,其耐蚀性能提高.钼对耐蚀性的提升优于铬.铬、钼分别以Cr₂O₃,Fe_xCr_3-xO₄,MnFe_xCr_2-xO₄,Mn_1-xFe_xCr₂O₄,NiFe_xCr_2-xO₄和MoO₃形式富集于锈层中,提高锈层致密性,抑制阳极溶解,增强锈层对基体的保护作用,从而提高熔敷金属的耐蚀性能.铬、钼含量增加,熔敷金属强度上升,冲击韧性明显下降.同时,熔敷金属中M-A组元和粒状贝氏体含量增加,针状铁素体含量降低.组织差异是造成熔敷金属强度升高、韧性降低的主要原因.     

高耐蚀性三价铬蓝白色钝化膜获得方法

镀锌层蓝白色钝化膜耐腐蚀性差是电镀行业一个长期得不到解决的难题,六价铬盐蓝白色钝化膜是如此,三价铬盐蓝白色钝化膜也是如此;这是由于蓝白色钝化膜层太薄的缘故.为此,在增加蓝白色钝化膜的厚度方面进行了努力,终于研制成功了一种能获得较厚、具有高耐蚀性钝化膜的WX-3TC三价铬蓝白色钝化剂及其钝化工艺,盐雾试验出现白锈的时间可达240h以上,从而解决了蓝白色钝化膜耐腐蚀性差的难题.     

中性介质中Q420qD高强桥梁钢的腐蚀行为

通过中性盐雾腐蚀试验、电化学测试等手段研究了Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢和其对比材料F500L-Z普钢在中性介质中的腐蚀行为.结果表明:Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢的耐腐蚀性优于F500L-Z普钢;其电化学阻抗值随金属材料浸泡时间的延长而增大,说明随着浸泡时间的延长,金属材料表面锈层不断加厚,逐渐增加了阻挡电解液对金属材料的侵蚀及金属材料表面金属原子失去电子向溶液中迁移的过程.     

渗氮后氧化处理40Cr钢的耐蚀性能

通过盐雾腐蚀试验法,对不同温度渗氮+后氧化处理的40Cr钢试样及不同表面防护状态下的40Cr钢试样的耐蚀性能进行对比。结果表明,40Cr钢渗氮温度在560～580 ℃之间时,中性盐雾试验时间可达200 h以上;对渗氮后氧化处理后的40Cr钢试验件边缘保护及油封处理后,中性盐雾试验时间可达200 h,外观评级(R_A)为10。