超音速火焰喷涂镍基合金层的腐蚀失效过程

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在低碳钢表面制备NiCrBSi合金涂层,利用交流阻抗法(EIS)研究镍基合金层在3．5％NaCl溶液中的腐蚀失效过程。由于喷涂层中存在气体,介质与基底接触前喷涂层的电极电位高于同种材料堆焊层的电位。涂层浸泡初期,孔隙等缺陷的存在破坏了涂层金属表面吸附层的完整性。随着腐蚀介质在涂层中进行渗透,腐蚀集中在孔隙等局部区域进行。最后,介质通过涂层渗达涂层／基底界面,碳钢作阳极遭受腐蚀。馀层的耐蚀性在浸泡初期急剧降低,后因腐蚀产物阻塞孔隙等腐蚀通道而有所上升。腐蚀介质接触碳钢基底后,复合电极的耐蚀性继续下降。     

镁合金表面Ni-P/Ni镀层的制备与性能研究

在镁合金表面先化学镀Ni-P层,再电镀Ni,获得高耐蚀性Ni-P/Ni镀层,并用静态腐蚀浸泡法研究了化学镀时间和电镀时间对所得镀层在5%NaCl溶液中的耐蚀性能的影响。结果表明,先化学镀40 min,再电镀15 min所得的Ni-P/Ni镀层具备高耐蚀性能,电化学测试结果表明,此种镀层在酸性和碱性溶液中都具有较好的耐蚀性能。在200℃热处理24 h后,Ni-P/Ni镀层的耐蚀性提高,同时外层Ni层的显微硬度从HV460增大到HV550。镀层侧面的SEM照片显示,镀层均匀致密,与基体结合良好,化学镀层与电镀层之间没有明显的界限。     

电化学阻抗法研究土壤模拟溶液中CFRP/碳钢体系的腐蚀行为

采用电化学阻抗法(EIS)研究了碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)/碳钢体系在两种土壤模拟溶液中的腐蚀行为。测得的阻抗谱能清楚地反映CFRP/碳钢体系的腐蚀行为。浸泡早期,腐蚀介质的扩散速度小于界面的反应速度,阻抗谱表现出一定的扩散特征;随后阻抗谱为两个半圆;浸泡中后期,界面处形成腐蚀产物膜,阻抗谱表现出明显的Warburg扩散特征,并开始出现第三个时间常数。形貌分析的结果表明碱性腐蚀介质对CFRP的破坏性比酸性腐蚀介质要大,另外碱性介质容易引起体系中碳钢的局部腐蚀,而酸性介质则使碳钢发生均匀腐蚀。     

pH和Cl~-对Cu-Cr-Zr合金电化学腐蚀的影响

采用电化学方法研究了Cu-Cr-Zr合金在不同pH条件下含0.6mol/L的NaCl和纯水溶液中的耐蚀性,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)表征了浸泡试验72h后试样的表面形貌。将其在不同腐蚀介质中的耐电化学腐蚀性作对比,结果表明,Cl-的加入使合金在同等pH条件下的耐蚀性下降;碱性环境降低了Cl-对合金的腐蚀;在强酸溶液中合金会发生全面均匀的腐蚀,在强碱溶液中合金发生局部腐蚀。     

6063铝合金碱性化学镀镍耐腐蚀性能研究

针对6063铝合金不耐碱腐蚀的问题,对其表面进行了碱性化学镀镍处理以提高其在碱性溶液中的耐腐蚀性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了镀镍层的表面微观形貌、成分和物相结构;采用电化学和全浸蚀腐蚀试验方法测试了铝合金化学镀镍前后在w(NaOH)=4%的NaOH溶液阳极极化曲线和腐蚀失重.研究结果表明,铝合金化学镀镍处理后其表面获得了致密的非晶态高磷镀镍层,化学镀镍后的铝合金阳极极化电位达到析氧过电位时,镀层依然没有破坏,并且该镀层在w(NaOH)=4%的NaOH溶液中基本不发生腐蚀.     

Q235碳钢表面镍铬合金化层的耐海水好氧菌腐蚀性能

目的 揭示弧辉等离子体镍铬共渗处理对Q235碳钢表面成分、结构和耐海水好氧菌腐蚀性能的影响。方法 采用弧辉等离子体渗镀技术在Q235碳钢表面制备镍铬合金化层。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对镍铬合金化层的相组成、表面形貌和截面元素分布进行分析。利用电化学测试技术,测试并分析镍铬合金化层在海水好氧菌中的腐蚀电化学行为。结果 Q235碳钢经弧辉等离子体镍铬共渗后,表面形成了一层厚度约为50μm的镍铬合金化层,合金化层的物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36固溶体。在好氧菌中浸泡时,Q235碳钢表面形成了生物腐蚀膜,腐蚀膜的存在使Q235碳钢的腐蚀电位负移,局部耐蚀性降低。与Q235碳钢相比,镍铬合金化层的表面能降低,表面接触角达到111°。镍铬合金化层在好氧菌中浸泡11 d后,仅在很少的局部位置观察到细菌附着,未观察到明显的腐蚀膜。结论 Q235碳钢在好氧菌中浸泡时腐蚀严重,浸泡5 d后就在其表面形成了一层由腐蚀产物、培养基和细菌形成的腐蚀产物膜,腐蚀产物对生物膜的形成有一定的促进作用。镍铬合金化层降低了Q235碳钢表面的表面能,阻碍生物膜底膜的形成,同时形成的钝化层...     

09CuPCrNi-A耐大气腐蚀钢电化学阻抗研究

利用开路电位和电化学阻抗谱研究09CuPCrNi-A耐大气腐蚀钢和F500L-Z普钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,随着浸泡时间的延长,试样的阻抗值先增大后减少,1272 h后趋于稳定;Bode图中曲线向低频方向移动,相位角曲线逐渐下降;09CuPCrNi-A耐大气腐蚀钢的耐腐蚀性优于普钢,表面锈层的生成...     

镁合金阳极氧化膜在NaCl溶液中的腐蚀行为

利用盐水浸泡实验研究了AZ91D镁合金阳极氧化膜层在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：AZ91D镁合金阳极氧化膜层不论封闭与否,在中性NaCl溶液中浸泡出现第一个腐蚀点后,膜层表面均很少再出现新的腐蚀点,而是原有的腐蚀点向纵、横两个方向扩展形成腐蚀坑,表面呈“树枝”状腐蚀形貌;浸泡溶液的pH值对阳极氧化膜层的耐蚀性影响很大,酸性溶液中的腐蚀速率明显大于中、碱性溶液的;随浸泡溶液温度的升高阳极氧化膜层的腐蚀速率加快。据此,提出了AZ91D镁合金阳极氧化膜层在NaCl溶液中腐蚀过程的模型。     

带锈碳钢在流动海水中的长期腐蚀行为

将Q235碳钢在流动海水中浸泡280 d,利用失重法和多种腐蚀电化学方法研究了其在浸泡过程中的腐蚀规律.结果表明,与静止海水浸泡相比,在流动体系长时间浸泡后,电极表面几乎不存在疏松的黄色锈层,而被一层致密的黑色腐蚀产物所覆盖;失重法测得的腐蚀速率随腐蚀时间延长呈现减小的趋势,并最终趋于稳定,与静止海水相比,流动海水中的腐蚀速率高出约1倍;电化学方法测得的腐蚀速率则随浸泡时间的延长而增大,与失重法的结果之间存在较为明显的偏差,并且浸泡时间越长,这一偏差越明显.长期浸泡后,碳钢表面的锈层对电化学测试结果产生影响,是导致电化学方法不能准确评估腐蚀速率的原因.     

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.     

前处理工艺对镁合金化学镀Ni-P质量的影响

采用扫描电镜和性能检测的方法,分析了表调、活化和浸锌等前处理工艺对镁合金化学镀Ni-P质量的影响.结果表明,表调可使晶界凸出于α-Mg基体,降低镁合金的表面粗糙度,提高化学镀层的结合强度.活化及浸锌后,促进了化学镀的进行.按表调、活化、一次浸锌、退镀、二次浸锌的工艺进行前处理后实施化学镀,得到的Ni-P镀层致密、平整,与基体结合力强,有效提高了镁合金表面耐蚀性及显微硬度.     

硅烷膜在化学镀镍磷合金镀层上的封闭性能研究

化学镀镍磷合金镀层在形成过程中不可避免地存在着微孔,由于以碳钢为基体的化学镀镍磷合金镀层在大多数腐蚀介质中都属阴极性镀层,微孔的存在将会导致基体的孔蚀.采用表面硅烷化方法对镍磷合金镀层进行了封闭处理,结果表明:镍磷合金镀层表面硅烷化后可以大幅提高镍磷合金镀层的抗腐蚀性能.     

Zn-Ni合金镀层中添加第三种元素和纳米颗粒的研究新进展

介绍了在汽车、航空航天等行业中得到广泛应用的钢铁零件电镀Zn-Ni合金镀层,以及往碱性、氯化物等锌镍合金镀液中加入Fe、Co、Mn、Ce、P等第三种元素所获得的锌镍三元合金镀层,具有更优良的耐腐蚀性、催化性等性能的情况。介绍了往Zn-Ni合金镀液里加入氧化硅、氧化铈、氧化钛、氧化铝、碳化硅等纳米颗粒的进展情况,发现含有纳米颗粒的锌镍复合镀层具有耐腐蚀性、耐磨损性、热稳定性更好,硬度更高等优点。梳理了2016年以来在Zn-Ni合金电镀中添加第三种元素和纳米颗粒的多层镀层研究新进展。从Zn-Ni单一镀液中沉积Ni-P和Zn-Ni合金多层镀层时,在低电流密度下沉积出Ni-P层;在较高电流密度下,沉积出含3.2%P的Zn-Ni-P合金镀层,这种多层镀层可以大幅度提高钢铁零件的防腐蚀性能。介绍了在含12%Ni的Zn-Ni镀层上镀覆Ni-Co-SiC纳米复合镀层的情况,这种多层结构既可以提高镀层的结合力,又可提高其在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。该复合镀层是一种硬度高、磨损量低的新型Zn-Ni合金复合镀层。     

Ni-Zn-P合金镀层在人工模拟海水中腐蚀行为的研究

目的 提高金属材料在海洋环境中的耐腐蚀性和使用寿命.方法 采用碱式化学镀方法 在Q235碳钢表面施镀Ni-P镀层和Ni-Zn-P合金镀层,镀液配方NiSO4·6H2 O 20~25 g/L,C6 H5 O7 Na3·2H2 O 50~70 g/L,NH4Cl 25~30 g/L,NaH2PO2·H2O 15~25 g/L.制备Ni-Zn-P合金镀层时,在以上配方中加入0.4~0.8 g/L ZnSO4·7H2 O.采用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察镀层在人工模拟海水中腐蚀前后的组织形貌,用能谱分析仪(EDS)分析镀层腐蚀前后表面成分.结果 Ni-P镀层和Ni-Zn-P合金镀层中的P质量分数分别为11.26%和9.97%.从P含量和镀层组织形貌,可以确定得到的两种镀层是连续致密的非晶镀层.Ni-Zn-P合金镀层比Ni-P镀层的胞状组织更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密.在人工模拟海水中腐蚀144 h后,Ni-P镀层出现明显的点蚀坑,Ni-Zn-P合金镀层仍然连续完整.Ni-Zn-P合金镀层腐蚀后,Zn含量明显下降,并出现少量的Fe和O,表明合金镀层腐蚀过程是Zn优先被腐蚀,然后镀层逐渐被腐蚀破坏,最后基体发生腐蚀.Ni-Zn-P合金镀层的腐蚀速率明显低于Ni-P镀层的.结论 Ni-Zn-P合金镀层的胞状组织比Ni-P镀层的更加均匀平滑,胞与胞的边界结合更加连续致密,Ni-Zn-P合金镀层腐蚀速率明显低于Ni-P镀层.     

Corrosion behavior of B30 Cu-Ni alloy and anti-corrosion coating in marine environment

The corrosion behavior of B30 Cu-Ni alloy in a sterile seawater and a SRB solution was investigated. The results show that the corrosion potential of specimen in the SRB solution is much lower than that in the sterile seawater. The polarization resistance of specimen in the SRB solution decreases quickly after a period immersion and becomes much lower than that in the sterile seawater. It is concluded that the SRB accelerates the corrosion process of B30 Cu-Ni alloy greatly. An anti-corrosion electroless Ni-P coating was produced and applied to the alloy. The results show that specimens coated with Ni-P plating exhibit favorable corrosion resistance property in SRB solution. Severe pitting corrosion appears on the uncoated specimens in the SRB solution when the coated specimens are still in good condition. The anti-corrosion mechanism of Ni-P plating was analyzed. It is concluded that coating the B30 Cu-Ni alloy with electroless Ni-P plating is an effective technique against the attack of SRB in marine environment.     

非调质N80钢热浸镀55%Al-Zn合金显微组织及性能的研究

为了提高石油管常用材质非调质N80钢的耐蚀性,采用两步助镀法对其进行热浸镀55%Al-Zn合金,得到了表面光滑平整,无漏镀等缺陷的镀层.在此基础上,研究了N80钢镀层的显微组织及其在NaCl水溶液中的耐蚀性,并对镀铝锌合金前后N80钢的力学性能进行了比较和分析.结果显示:55%Al-Zn合金镀层由表及里可分为两层,表层由富铝α相和富锌β相组成;内层由Fe-Al-和Fe-Al-Si系金属间化合物组成.热浸镀55%Al-Zn合金后,非调质N80钢在NaCl水溶液中的耐蚀性及其强度、塑性等力学性能均显著提高.试验结果表明:将热浸镀55%Al-Zn合金技术应用于非调质N80钢的防腐是可行的.     

化学镀Ni-P合金镀层在海水中的耐蚀性

在Cu-Ni合金表面化学镀Ni-P合金,研究了镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学性能,通过失重法测试了Ni-P合金镀层、Cu-Ni合金在静态和动态海水中的腐蚀速率,利用表面分析技术研究了Ni-P合金镀层的组织结构与成份XRD分析结果表明Ni-P镀层是典型的非晶态合金,随着镀层P含量的增加,衍射峰越来越宽化,其非晶化的程度增高.动电位极化试验表明Ni-P镀层的耐蚀性主要受镀层中的P含量的影响,随P含量的增加,镀层的自腐蚀电位正移,腐蚀电流减小;失重试验表明Ni-P合金镀层在静态海水和流动海水中的腐蚀速率大大低于Cu-N合金     

苯并三唑对碳钢/铜合金电偶腐蚀行为的影响

目的 研究NaCl溶液中苯并三唑(BTA)对碳钢/铜合金电偶腐蚀行为的影响.方法 使用丝束电极(WBE)技术和电化学阻抗谱(EIS)技术研究在未添加和添加BTA的NaCl溶液中,丝束电极表面的电位分布、电流密度分布和电化学阻抗谱演化,同时对比分析碳钢区域与铜合金区域的阻抗谱特征.结果 在未添加BTA的条件下浸泡72 h...     

氯离子浓度对Ni-P合金涂层失效过程影响的SECM实验和COMSOL模拟研究

目的发展具有空间分辨的腐蚀电化学研究方法。方法用电沉积方法在铜基体上制备Ni和Ni-P涂层,应用扫描电镜和XRD检测涂层表面形貌和晶体结构,采用扫描电化学显微镜(SECM)研究Ni和Ni-P涂层在不同浓度Na Cl溶液中的失效行为,并结合COMSOL多物理场软件建立二维和三维模型,模拟量化活性点大小和反馈机制。结果低浓度Cl-对于纯Ni涂层具有活化作用,增加Cl-浓度会促进腐蚀发生。Ni-P合金涂层在低浓度Na Cl溶液中,短时间内保持良好的稳定性,浸泡6 h后,低P合金涂层出现典型的活性点和腐蚀产物,而高P合金涂层在浸泡24 h后出现腐蚀产物和活性区域。0.1 mol/L的Na Cl溶液促进低P合金涂层局部腐蚀的发生,而涂层在0.3 mol/L Na Cl溶液中则以发生均匀腐蚀为主。逼近曲线及其模拟结果表明,腐蚀产物对于Fc Me OH的电化学过程完全失活,而新鲜Cu表面对Fc Me OH氧化还原过程受扩散控制。三维模拟结果显示,低P合金涂层失效过程中活性点大小接近10μm。结论 Ni和Ni-P合金涂层的失效过程中活性点的形成、腐蚀产物的生成和累积过程与SECM面扫描图谱中正负反馈效应相关,Cl-促进腐蚀发生,其浓度影响腐蚀类型。COMSOL多物理场模拟明确反馈效应与探针和基底的距离有关,Ni-P涂层失效活性点大小在微米级。     

温度对化学镀 Ni-P 合金层形貌、硬度及耐蚀性的影响

目的揭示在70~95℃施镀温度范围,Ni-P合金镀层显微形貌的变化规律,并探讨表面形貌结构、合金硬度及耐蚀性能的相关性。方法以施镀温度为变量,通过化学沉积的方法制备Ni-P合金镀层。对镀层表面形貌进行表征,测试镀层硬度,并采用盐酸为腐蚀介质进行浸泡,以相对腐蚀速率表征镀层的耐蚀性。结果在70~95℃的施镀温度范围内,随着温度升高,镀层形貌先趋于致密和平整,而后表面粗化,镀层的硬度和耐蚀性均呈现先提高、后降低的趋势。最佳镀层形貌和硬度值出现在85℃,耐蚀性最好的施镀温度区间为85~90℃。结论当镀液p H值为4.5±0.1,施镀时间为3 h时,施镀的最佳温度为85℃。此条件下制备的镀层表面平整且均匀致密,硬度高,耐蚀性能优异。