2205双相不锈钢在真空条件下氯化物溶液中的点蚀研究

采用电化学方法和形貌分析研究了真空条件下2205双相不锈钢在Na Cl溶液中的点蚀和再钝化行为。结果表明:(1) 2205双相不锈钢在真空度为60 k Pa的50 g/L Na Cl溶液中的临界点蚀温度和再钝化温度均在55℃～60℃之间;(2)随着Na Cl浓度(50 g/L～300 g/L)的增加,2205双相不锈钢的临界点蚀温度和再钝化温度变化不明显,但其击穿电位和再钝化电位的值均减小,更容易遭受点蚀破坏;(3)在温度低于临界点蚀温度的30℃下,2205双相不锈钢在不同点蚀发展程度下(强制回扫电流密度0. 01 m A/cm2～5. 00 m A/cm2)均具有良好的再钝化能力。     

2205双相不锈钢在3.5wt% NaCl溶液中的微区电化学研究

双相不锈钢(DSSs)在服役期间会遭受各种局部腐蚀,如点蚀、选择性溶解、缝隙腐蚀等,定量化分析和掌握DSSs在微米甚至更小尺度上的微区电化学腐蚀行为及其相关机理具有重要的研究价值。本文采用扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)和能量色散光谱(EDS)测量来揭示DSS 2205微区奥氏体相和铁素体相的差异;采用传统的电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化(PDP)方法分别在?40和?10 μm孔径的微孔上对不同相比例的DSS 2205进行了微区电化学表征。实验结果表明传统的电化学方法EIS和PDP只能用于DSS 2205的定性或半定量微区电化学表征。进一步地,我们采用实验室设计发展的优化的恒电量扰动法对DSS 2205进行微区定量化电化学表征。通过建立电化学界面电位脉冲电路,深入分析了该套暂态测试方法的适用条件。在?10 μm的微孔上分别对不同相比例的DSS 2205进行了一系列的微区恒电量暂态测试,结果表明:随着奥氏体相比例的增加,微区体系的极化电阻呈线性增加。     

有机涂层/钢在NaCl溶液中的腐蚀行为

探讨了45#,Cr12钢在涂敷醇酸清漆后,浸泡在0．5mol/L NaCl中的腐蚀行为,用循环伏安曲线分析了有机涂层的破坏过程,用动电位极化曲线研究了有机涂层下的点蚀行为。     

2205双相不锈钢中σ相的析出行为

对固溶处理后的双相不锈钢2205进行了不同温度下(750~950℃)的等温时效处理,利用OM观测不同时效条件下析出相的形貌特征,重点观测了800℃下σ相的析出过程,并通过EDS,XRD,TEM和电子探针等检测手段对800℃,240min时效处理后试样的内部组织进行了研究,揭示了σ相的析出特征及机理.结果表明:σ相是一种Fe-Cr-Mo金属间化合物,属于四方结构;时效过程中,σ相通过δ铁素体→γ2+σ反应生成,合金元素Mo的扩散是其形成的主要影响因素;保温240min后,时效温度为800℃时σ相析出量最大,相同时间条件下时效温度为950℃时,σ相析出量明显降低.     

钛合金在不同溶液中的电化学腐蚀行为

针对钛合金Ti6Al4V在不同溶液(NaCl、NaBr、KBr)和不同溶液质量分数(6.5%、12.5%、18.5%)下的电化学腐蚀行为进行研究,得到了钛合金腐蚀极化曲线和腐蚀动力学参数;根据扫描电镜腐蚀图像研究了钛合金的电化学腐蚀机理;采用像素点覆盖分形维数法对腐蚀坑的分形特征进行了计算,得到了腐蚀表面形貌与分形的关系.研究结果表明:相比在NaBr溶液和KBr溶液中,钛合金在NaCl溶液中的活化范围更宽,氧化溶解时间更长,差异效应明显;相同质量分数下钛合金在NaBr溶液中的腐蚀性更强;随着质量分数增大,钛合金在3种溶液中的分形维数逐步变化——在NaBr溶液中的分形维数最大,表面形貌更为复杂,在NaCl溶液中的分形维数最小,表面形貌比较平整.     

AZ91D镁合金在含植酸NaCl溶液中的腐蚀行为

植酸是从植物中提取的1种环保的化工原料,但其应用范围仍然有限．为探索植酸对镁合金在氯化钠溶液中腐蚀的作用及植酸对镁合金腐蚀的抑制作用,采用失重法及表面分析技术,研究了AZ91D压铸镁合金在不同pH值下1％植酸、0．5％NaCl溶液中的腐蚀行为．不论失重实验还是扫描电子显微镜观察及能谱分析结果都表明,植酸对AZ91D镁合金在NaCl溶液的腐蚀具有明显的抑制作用。这种抑制作用是植酸和镁合金表面形成了化学转化膜等方式抑制．这层膜有效地阻止了侵蚀性阴离子Cl对镁合金的腐蚀．     

AZ31镁合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱等方法研究了AZ31镁合金在3 5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,挤压加工成形的AZ31镁合金,由于合金内部组织沿水平方向发生了一定的层移,位错和缺陷增多,致使侧面和截面的耐腐蚀性能比表面稍差.阻抗测试结果显示,随着浸泡时间的延长,腐蚀产物在合金表面沉积,对基体金属具有一定的保护作用.     

2507双相不锈钢在SO2污染模拟海水中的腐蚀行为

采用开路电位、电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线和浸泡腐蚀实验研究了2507双相不锈钢在含不同浓度(0,0.001和0.01 mol·L-1)NaHSO3模拟海水中的腐蚀行为.研究表明:开路电位随NaHSO3浓度的增加而负移,腐蚀倾向增大;电荷转移电阻Rt随浓度的增加而减小,耐蚀性降低;2507不锈钢的腐蚀形态为局部腐蚀,点蚀程度随浓度升高有所加剧,腐蚀速率随浓度的增加而增大;Mott-Schottky曲线和成膜后电化学阻抗谱测试表明,NaHSO3的加入增加了2507不锈钢表面钝化膜的点缺陷浓度,降低了钝化膜的稳定性,电荷转移阻力减小,腐蚀更容易发生.这可能归因于NaHSO3的加入增加了模拟海水的酸度,并随NaHSO3浓度的增加促进了不锈钢表面钝化膜的破坏.     

NaCl溶液中20Cr9Ni5Co14不锈钢电化学腐蚀行为

采用电化学极化技术(动电位极化技术、线性极化技术和循环极化技术)和交流阻抗技术研究了不同条件下20Cr9Ni5Co14超高强度不锈钢的电化学腐蚀行为,并采用扫描电镜对极化后腐蚀形貌进行了表征.结果表明,20Cr9Ni5Co14钢在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中出现钝化.随着Na Cl浓度的升高,钝化现象消失,而自腐蚀电流密度从8.223×10-7A/cm2减小至1.129×10-7A/cm2;随着p H值的降低,20Cr9Ni5Co14钢的致钝电位和过钝化电位增加.在p H值高于3时,腐蚀产物膜具有良好的耐腐蚀性能而导致反应步骤成为控制步骤.而当p H值降低到2时,腐蚀产物溶解速度很快,金属界面发生腐蚀速率很大,浓差极化成为了控制步骤.对腐蚀形貌研究表明,20Cr9Ni5Co14钢在极化过程中出现点腐蚀,导致了材料的耐腐蚀性能下降.     

铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程

利用电化学工作站,结合微观腐蚀形貌分析,研究了铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程.结果表明:铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程分为3个阶段:表面钝化膜的穿透、腐蚀产物膜的增厚以及阴阳极反应平衡.不锈钢在表面钝化膜的穿透和腐蚀产物膜的增厚阶段仅发生均匀腐蚀,而在反应平衡阶段不锈钢表面出现大量的晶间腐蚀和少量的点蚀.当盐酸质量分数大于10%时,铁素体不锈钢在盐酸溶液中的极化曲线钝化区完全消失,其腐蚀过程主要受阳极控制.随着盐酸质量分数的增大,溶液电阻Rs和电极反应的电荷转移电阻Rt均逐渐减小,同时腐蚀电极表面双电层结构中的充放电能力不发生改变.     

SAF 2205双相不锈钢织构与冲压特性

研究SAF 2205双相不锈钢冷轧退火板的冲压特性以及冷轧和退火织构对其冲压性能的影响.实验钢冷轧退火板表现出较差的深冲性能和明显的45°制耳,其r平均值和Δr值分别为0.7和-0.27,这主要与其在冷轧及退火后形成的织构有关. ODF图显示,退火后SAF 2205双相不锈钢中铁素体相未形成γ纤维再结晶织构,仍然为分散的α纤维织构.实验钢中铁素体相的织构强度明显高于奥氏体相,其对钢板成形性的影响更显著,即其各种〈110〉退火织构组分均不利于实验钢r平均值的提高,并且使得Δr<0.此外,奥氏体相的{110}〈001〉织构也对钢板成形性能产生一定程度的影响.     

NaCl溶液腐蚀后304不锈钢的超声空蚀特征

对经NaCl溶液腐蚀后的304不锈钢进行符合ASTM G32标准的超声空蚀实验,从试样的质量损失、表面显微组织、表面形貌、表面粗糙度、显微硬度和残余应力等方面探究靶距和空蚀时间对空蚀的影响.研究结果表明:与未腐蚀试样相比,经NaCl溶液腐蚀后的304不锈钢的抗空蚀能力增强.在空蚀后期,疲劳损伤为空蚀破坏的主要原因,随着...     

镍基合金CMSX-4在3.5wt.% NaCl溶液中的腐蚀行为

研究二代镍基合金CMSX-4在质量分数为3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为,对该类合金在海洋性环境条件下的应用具有深远意义。通过动电位极化方法研究室温条件下镍基合金CMSX-4在3.5 wt.% NaCl溶液中的电化学行为,利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）和X射线光电子能谱仪（XPS）对合金表面阳极腐蚀产物进行微观形貌观察及成分分析。研究表明,CMSX-4合金具有一定的钝化能力,钝化区间比较宽广;在镍基合金CMSX-4表面上形成的腐蚀产物可大致分为两层,表层主要由Ni （OH）₂、Cr （OH）₃、Co （OH）₂和Al （OH）₃等氢氧化物组成,内层主要分布着NiO、Al₂O₃、CoO、Cr₂O₃和CrO₃等氧化物及组成合金基体的各种金属;由Ni （OH）₂和Cr （OH）₃等氢氧化物组成的腐蚀产物膜外层能够在腐蚀介质和金属之间产生较好的屏蔽效果;构成腐蚀产物膜内层的NiO、Al₂O₃、Cr₂O₃和CrO₃等氧化物有利于产物膜内层与外层之间建立一定的空间电荷区,对稳定腐蚀产物内层有很大帮助。研究表明CMSX-4合金在海洋性环境中具有一定的耐蚀性能。     

烧结钕铁硼永磁合金在不同酸溶液中的腐蚀行为

对烧结钕铁硼永磁合金在盐酸、硝酸和磷酸3种不同酸溶液中的腐蚀行为进行研究。采用扫描电镜和能谱仪观察和测试样品腐蚀前后的微观形貌和元素质量分数,用磁性测量仪测试样品侵蚀前后的磁性能。研究结果表明:烧结钕铁硼永磁合金在盐酸和磷酸溶液中呈现均匀腐蚀特征,而在硝酸溶液中其边缘腐蚀严重;在盐酸溶液中的腐蚀速率最大,在磷酸溶液中腐蚀速率最小。盐酸溶液明显腐蚀晶界富钕相,并且会在侵蚀过程中渗入基体孔隙中,造成磁体近表面的进一步腐蚀;硝酸溶液主要腐蚀主晶相,对晶界相影响不大;磷酸溶液会在烧结钕铁硼表面形成一层块状磷酸盐产物。盐酸溶液腐蚀会造成磁体剩磁和最大磁能积的明显降低,而磷酸溶液腐蚀会在一定程度上影响磁体的内禀矫顽力,硝酸溶液腐蚀对磁体磁性能的综合影响最小。     

2205双相不锈钢中σ相的析出规律

2205双相不锈钢经过1300℃固溶处理和不同程度的冷轧变形后,在不同温度下保温不同时间后水冷.利用金相显微镜和透射电镜观察试样的组织,用 Image Tool 软件分析组织中σ相的含量,研究2205双相不锈钢中σ相的析出规律.在950℃保温,当冷轧变形量从50%增大到85%时,σ相析出时间从30 min 缩短为3 min.冷轧变形量为85%的试样,在950℃保温,当保温时间从3 min 延长至30 min 时,σ相的体积分数从1.2%增大到11.8% .在 875~950℃保温5 min 后,当温度从875升高至950℃时,σ相的体积分数从8.9%降低至3.6%;在975℃保温5 min 后,组织中不存在 σ相.     

不锈钢裸表面在氯化物溶液中的点腐蚀

研究了不锈钢去膜表面在氯化镁介质中的点腐蚀现象。去膜表面发生点蚀的临界电位低于膜覆盖表面发生点蚀的临界电位。去膜表面的点蚀主要在晶界和夹杂起源。点蚀形貌是敏锐的条纹状花样。根据作者提出的裸表面与氯化物介质反应步骤模型讨论了点蚀特征电位的意义以及裸表面点蚀形成的过程。     

不锈钢在苯甲酸溶液中的腐蚀速度的测定

我們在北京第一棉紡織厂参加滌綸会战中,为了設計苯甲酸精餾塔的需要,試驗了含钼不銹鋼Cr18Ni12Mo2Ti(SuS32),和普通耐酸不銹鋼1Cr18Ni9Ti,分別在两种介质,一种是工业苯甲酸,另一种是含10%(重量)环烷酸鈷的苯甲酸溶液中,在常压,沸点(248℃)进行了重量法的腐蝕挂片試驗。金属的腐蝕程度可由試片腐蝕前后的重量变化来評定。根据下式計算腐蝕速度:     

2205双相不锈钢变厚度轧制过程仿真分析

针对不锈钢在轧制过程中易出现边裂,影响产品质量问题,基于变厚度轧制及塑性变形理论,结合Gleeble-3800热压缩模拟实验数据,构建2205双相不锈钢的热变形本构方程及不同轧制区域的轧制力学模型.基于变厚度交叉轧制工艺实现板带边部和中部区域的不同压下率控制,采用DEFORM软件对轧制过程进行模拟仿真,并对比分析变厚度交叉轧制与普通平轧的边部损伤情况以及不同厚度区域的金属流动规律.仿真结果表明,变厚度交叉轧制的边部损伤因子相对于普通平轧减小了22%,同时通过改变边部变厚度曲线能够改善边部损伤问题,有效提高不锈钢板带成材率及产品质量.     

2205双相不锈钢焊接力学性能和腐蚀性能研究

双相不锈钢2205是拥有良好的耐腐蚀性、物理与力学性能等多种特点的低碳型不锈钢,适用于腐蚀条件或力学强度高的工作环境中.在国内外被广泛应用在化工石油管道、造船建筑等行业中.但在焊接过程中,焊接接头会发生复杂的相转变问题,焊缝处易形成夹杂、气孔和微裂纹等缺陷,直接影响焊接接头性能.因此研究双相不锈钢2205焊接接头性能具有重要工程意义.本实验以双相不锈钢2205为研究主体,采用钨极氩弧焊(GTAW)与焊条电弧焊(SMAW)两种焊接方式,钨极氩弧焊选用ER2209、ER309、ER309Mo三种导电电极金属焊丝,手工电弧焊选用E2209-16、E309-16、E309Mo-16三种涂有药皮的金属焊条.焊接完成后对焊接接头进行X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜(OP)显微组织观察来研究焊接接头相成分转变与析出合金元素,根据拉伸实验、冲击性能实验,硬度实验和电化学腐蚀实验分析焊接接头力学性能和耐腐蚀性能.实验结果表明,在综合力学性能与耐腐蚀性能上,GTAW焊接的三种焊接接头性能均好于SMAW焊接的三种焊接接头.GTAW焊接选用的ER309焊丝焊接接头的综合力学性能最佳,适合在对强度要求较高且耐腐蚀性不高的环境下.GTAW焊接选用的ER2209焊丝焊接接头耐腐蚀性最好,适合在要求较高耐腐蚀强度且综合力学性能要求不高的工程环境.     

单晶和多晶TiAl–Ti3Al双相合金在NaCl溶液中腐蚀行为的研究

钛合金由于具有优异的力学和耐腐蚀性能,使得其在航空航天等领域具有重要应用价值。然而,单晶结构对钛合金腐蚀行为的影响及其机制并不明确。为了阐明高强度TiAl合金中单晶结构与其腐蚀性能的关联性,使用电化学和表面表征等方法,本文深入探究了Ti–45Al–8Nb双相单晶及其多晶合金在NaCl溶液中腐蚀性能的差异。动电位极化曲线显示,双相单晶合金的腐蚀速率较低,相比于多晶合金,点蚀电位高出约280 mV。电化学阻抗谱和恒电位极化图显示单晶合金表面钝化膜的电荷转移电阻更高,这是因为其钝化膜中Nb元素含量较高。本文的结果表明,由于单晶合金微观结构和成分分布更加均匀,与多晶合金相比,双相Ti–45Al–8Nb单晶合金在NaCl溶液中具有更高的耐蚀性。