2205双相不锈钢硫酸露点腐蚀性能的研究

利用实验室模拟硫酸露点腐蚀的试验方法对2205双相不锈钢的腐蚀行为进行研究,并与传统不锈钢316L和304进行对比。结果表明,腐蚀失重的方法对3种材质的腐蚀速率由快到慢排序为:304316L?2205,且2205双相钢的腐蚀深度为0.001 08mm/a,接近完全耐蚀材料等级。结合SEM、电化学工作站对3种试件的腐蚀形貌、电化学性能进行分析。2205双向钢的腐蚀表面无点蚀坑,仅存在很少的贫Cr区,同时2205双相钢的自腐蚀电流为0.574 6A/cm~2,明显低于316L和304不锈钢,自腐蚀电位为-68.4mV,较316L和304不锈钢高出了近300mV,同时2205双相钢的电荷转移电阻为2.2×10~4Ω/cm~2,约是316L的42倍,是304不锈钢的473倍。因此,3种材质中2205双向钢可以作为耐硫酸露点腐蚀的首选用钢。     

占空比对Fe-Ni-Cr合金镀层成分及耐蚀性的影响

采用脉冲电沉积方法在黄铜基体上制备出纳米晶Fe-Ni-Cr合金镀层,并研究了占空比对其成分及耐蚀性的影响。结果表明:当占空比为50%时,制备的Fe-Ni-Cr合金镀层成分稳定,其中Cr的质量分数达到37.4%;晶粒尺寸约为12.6nm;在3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电位约为-200mV,自腐蚀电流密度约为0.27μA/cm2,电荷转移电阻约为12 000Ω/cm2,耐蚀性最好。     

电沉积Fe-Ni-Cr纳米晶镀层的制备及性能研究

采用脉冲电沉积方法从Cr³⁺溶液中制备Fe-Ni-Cr纳米晶合金镀层,利用SEM,EDS和XRD对Fe-Ni-Cr合金镀层的表面形貌、化学组成和晶粒结构进行观察;利用电化学工作站对镀层进行极化曲线测试并与传统的304不锈钢进行对比。结果表明：电沉积镀层为纳米晶,无裂纹,表面光亮,晶粒尺寸大多分布在10~40 nm之间,镀层主要元素成分含量Cr为25.52%,Fe为59.61%,Ni为6.55%,与传统304不锈钢相比, Fe-Ni-Cr纳米晶镀层在5%的H₂SO₄溶液的自腐蚀电位提高了近30 mV,自腐蚀电流密度降低了近1/8,维钝电流降低了近1/10。因此,Fe-Ni-Cr纳米晶合金镀层表现出更好的耐蚀性。     

脉冲频率对Ni/WC-Co纳米复合镀层性能的影响

采用电沉积法制备Ni/WC-Co纳米复合镀层。表征了Ni/WC-Co纳米复合镀层的表面形貌和结构,并测试了其硬度和耐蚀性。结果表明:随着脉冲频率的增大,Ni/WC-Co纳米复合镀层的平均晶粒尺寸减小,表面形貌更加均匀、细致,硬度提高,耐蚀性明显增强。     

脉冲频率对Fe-Ni-Cr合金镀层成分及结构的影响

采用脉冲电沉积方法制得纳米晶Fe-Ni-Cr合金镀层,并研究了脉冲频率对镀层成分及结构的影响。结果表明:脉冲频率对Fe-Ni-Cr合金镀层影响很大。当脉冲频率为5 000 Hz时,FeNi-Cr合金镀层的形貌质量最好,厚度为25.41μm,其中Fe的质量分数为63.25%,Cr的质量分数为26.19%,Ni的质量分数为5.89%。脉冲频率为5 000 Hz时制备的Fe-Ni-Cr合金镀层结晶度好,晶粒尺寸为13.44nm,晶面间距为1.887nm。通过脉冲电沉积实现了材料表面纳米化,提高了材料的表面性能。     

脉冲电沉积WC-Co-Ni镀层的制备及性能的研究

目的采用脉冲电沉积的方法制备碳化钨-钴-镍(WC-Co-Ni)纳米晶复合镀层。方法通过XRD,SEM,EDS和硬度分析等手段对镀层的结构、表面形貌、元素成分、显微硬度进行测试,最后采用浸泡实验的方法对WC-Co-Ni纳米晶复合镀层和304不锈钢在5% H₂SO₄溶液进行腐蚀速率计算。结果结果表明：当脉冲参数为阴极电流密度5A/dm₂,脉冲占空比50%,脉冲频率2000Hz时,施镀时间2h,制备的WC-Co-Ni复合镀层为纳米晶结构,WC-Co纳米颗粒起到了促进形核作用,晶粒尺寸大多分布在20nm左右;WC-Co纳米颗对镀层起到弥散强化作用,使复合镀层的显微硬度为600HV,高于传统的不锈钢材料(210HV);浸泡试验结果表明,WC-Co-Ni复合镀层的耐蚀性优于304不锈钢,温度由20℃～80℃,复合镀层腐蚀速率变化缓慢,20℃腐蚀速率仅为0.4192mm/a,80℃也低于20mm/a。镀层表面平整、光亮无裂纹.结论镀层由立方晶型的Ni,六方结构的WC和立方晶型的Co组成,WC-Co颗粒均匀弥散在纳米晶Ni镀层内并且镍、钨、碳与钴的原子重量百分比为6:2:1:1。     

时效时间对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

对经1050 ℃固溶处理后的2205双相不锈钢进行850 ℃分别保温30、180、360 min时效处理,并采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法,研究了时效时间对2205双相不锈钢显微组织与疲劳裂纹扩展规律的影响。结果表明：经850 ℃时效处理后,沿α相内以及α相与γ相边界主要析出了σ相,并且,随着时效时间的延长,σ相的析出量增加,并逐渐形成片状组织。时效处理后试样的抗拉强度增大,塑性明显降低。随着时效时间的延长,试样的稳态裂纹扩展速率明显增大,疲劳裂纹扩展门槛值减小。等温时效处理后试样的断口形貌以解理断裂为主要特征,在σ相周围还出现有二次裂纹,这是由σ相的析出引起应力集中所致。     

脉冲电沉积Fe-Cr合金镀层性能的研究

从三价铬溶液中脉冲电沉积制得Fe-Cr合金镀层,并对Fe-Cr合金镀层的表面形貌、成分、结构、耐蚀性等进行了分析。结果表明:Fe-Cr合金镀层表面光亮,无孔蚀,其中Cr元素的质量分数为28.62%,晶粒尺寸分布在2~50nm之间;与304不锈钢相比,Fe-Cr合金镀层在5%的H2SO4溶液中的耐蚀性更好。     

脉冲电沉积WC-Co-Ni镀层的制备及性能研究

目的提高WC-Co-Ni纳米晶复合镀层的综合性能。方法利用脉冲电沉积法制备WC-Co-Ni纳米晶复合镀层,分析镀层的结构、表面形貌及元素成分,测试镀层的显微硬度。对WC-Co-Ni纳米晶复合镀层和304不锈钢进行5%(质量分数)H2SO4溶液浸泡实验,计算腐蚀速率,对比其耐蚀性。结果当脉冲参数为阴极电流密度5 A/dm2、脉冲占空比50%、脉冲频率2000 Hz时,施镀2 h制备的WC-Co-Ni复合镀层为纳米晶结构。镀层表面平整、光亮,无裂纹,由立方晶型的Ni、六方结构的WC和立方晶型的Co组成,WC-Co颗粒均匀弥散在纳米晶Ni镀层内,且m(Ni)∶m(W)∶m(C)∶m(Co)=6∶2∶1∶1。WCCo纳米颗粒起到了促进形核的作用,晶粒尺寸大多分布在20 nm左右。WC-Co纳米颗粒对镀层起到了弥散强化作用,使复合镀层的显微硬度达到600HV。在浸泡腐蚀实验中,随着温度从20℃升高至80℃,复合镀层的腐蚀速率增加缓慢,20℃下的腐蚀速率仅为0.4192 mm/a,80℃下的腐蚀速率也低于20mm/a。结论脉冲电沉积法制备的WC-Co-Ni纳米晶复合镀层硬度高于传统的不锈钢材料,耐蚀性也优于304不锈钢,综合性能较好。     

非晶Ni-P合金镀层的制备及应力腐蚀研究

为了探究非晶Ni-P合金镀层对304不锈钢应力腐蚀的影响,通过优化工艺配方制备非晶Ni-P合金镀层,并对其结构和耐蚀性进行了分析。结果表明:非晶Ni-P合金镀层表面平整,P的质量分数为10.72%;非晶Ni-P合金镀层的耐蚀性优于304不锈钢的,接近耐腐蚀材料等级;非晶Ni-P合金镀层的应力腐蚀敏感指数更低,起到较好的机械隔离和电化学保护作用。