离子镀奥氏体Fe-Mn基合金表面改性层耐蚀性研究

在奥氏体Fe-Mn基合金表面离子镀1Cr18Ni9Ti不锈钢薄膜,改性后的Fe-Mn基合金在1 mol/L Na2SO4溶液中的耐均匀腐蚀性能和在1%NaCl溶液中的抗点蚀能力均明显优于未改性Fe-Mn基合金,甚至略优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.Fe-Mn基合金表面改性后的耐蚀性,主要取决于改性层的结构、成分和缺陷.     

Fe—Mn基合金电化学腐蚀行为及机理研究

研究了Fe-Mn(15～32wt％)基合金在pH为0.5～15的溶液中,合金元素Al(0～10wt％)、Cr(0～7.6wt％)和Si(0～6wt％)的含量对其电化学腐蚀行为和钝化膜组组成的影响。在lM Na_2SO_4,3.5wt％NaCl,30％～50％HNO_3,10％HCl、10％～50％NaOH溶液中进行了阳极极化曲线测定和3.5wt％NaCl溶液中浸泡实验,并将含不同Al、Cr、AlCr复合或AlCrSi复合的Fe-Mn基合金的腐蚀行为与低碳钢A3、深冷用9％Ni钢及1Cr13、1Cr18Ni9Ti不锈钢的腐蚀行为进行比较。用俄歇能谱仪(AES)和X射线光电子谱仪(XPS)对FeMnAl、FeMnCr和FeMnAlCr合金在1M Na_2SO_4、50％HNO_3、30％NaOH溶液中钝化电位区内形成的钝化膜进行化学成分与元素价态的深度分布研究。     

奥氏体不锈钢固溶渗氮研究

对304和904L两种奥氏体不锈钢进行了固溶渗氮研究．用电子探针测定了渗氮层的氮浓度分布，用扫描电子显微镜观察了试样渗层的显微组织，用显微硬度计测量了表面至心部的显微硬度，用X射线衍射仪分析了渗氮层的物相组成，对试样在1mol／L的稀硫酸溶液中的耐蚀性进行了阳极极化曲线分析．结果表明：显微硬度随表面至心部距离的增加而降低．固溶渗氮水冷试样表面的物相为单相奥氏体，炉冷试样的表面物相除高氮奥氏体外，还出现了CrN．渗氮后的试样在1mol／L稀硫酸溶液中的耐蚀性优于未氮化试样．     

聚苯胺复合材料制备及在模拟PEMFC环境下的电化学行为

应用化学刻蚀技术在80℃硫酸溶液中处理316L不锈钢,获得高Cr含量表面改性层.采用恒电压聚合技术在该改性层表面沉积聚苯胺膜,并测试聚苯胺/改性316L不锈钢材料在模拟质子交换膜燃料电池工作环境下的电化学行为.结果表明,聚苯胺膜层能使316L不锈钢在80℃0.5 mo L/L H_2SO_4+5 ppm F~(-1)溶液中的阳极极化曲线均由原样SS316L的活化-钝化行为转为自钝化状态,维钝电流均下降1~2个数量级;在模拟质子交换膜燃料电池运行环境中,经10 h恒电位极化,阴极侧或阳极侧腐蚀电流均低于美国DOE指定标准;在1.4 MPa压紧力下,聚苯胺膜层与Toray 060碳纸间接触电阻下降约256 mΩ·cm~2.316L不锈钢表面改性后涂覆聚苯胺膜,能显著提高不锈钢在模拟电池环境下的耐蚀性和导电性.     

阳极时效时间与电解质对Fe—31Mn—7Cr合金钝化膜的稳定性与耐腐蚀性能的影响

运用综合的电化学方法与原子吸收光谱技术，研究阳极时效时间及其电解液对Fe-31Mn-7Cr合金于50％HNO3或1molL^-1Na2SO4溶液中形成的钝化膜的稳定性与耐蚀性的影响。在阳极钝化电位中区，延长Fe-32Mn-7Cr合金在50％HNO3或1molL^-1Na2SO4水溶液中阳极时效时间能增加钝化膜的稳定性与防护性，随之进一步改善合金的耐腐蚀抗力。由1molL^-1Na2SO4水溶液中阳极极化曲线各参数所表征的Fe-31Mn-7Cr(经1molL^-1Na2SO4阳极时效5h后）的耐腐蚀性能接近于1Cr13不锈钢的水平。在强氧化性的50％HNO3溶液中阳极时效表面改性的效果明显优于在中性的1molL^-1Na2SO4溶液中改性。表面改性后，抗腐蚀性能的提高主要归因于钝化膜中Cr氧化物的富集与Fe和Mn氧化物的贫乏。     

阳极时效时间与电解质对Fe-31Mn-7Cr合金钝化膜的稳定性与耐腐蚀性能的影响

运用综合的电化学方法与原子吸收光谱技术,研究阳极时效时间及其电解液对Fe-31Mn-7Cr合金于50%HNO3或1molL-1Na2SO4溶液中形成的钝化膜的稳定性与耐蚀性的影响.在阳极钝化电位中区,延长Fe-31Mn-7Cr合金在50%HNO3或1molL-1Na2SO4水溶液中阳极时效时间能增加钝化膜的稳定性与防护性,随之进一步改善合金的耐腐蚀抗力.由 1 mol L-1Na2SO4水溶液中阳极极化曲线各参数所表征的Fe-31Mn-7Cr(经1mol L-1Na2SO4阳极时效5h后)的耐腐蚀性能接近于1Cr13不锈钢的水平.在强氧化性的50%HNO3溶液中阳极时效表面改性的效果明显优于在中性的1molL-1Na2SO4溶液中改性者.表面改性后,抗腐蚀性能的提高主要归因于钝化膜中Cr氧化物的富集与Fe和Mn氧化物的贫乏.     

铝与铬含量对Fe—Mn基合金电化学极化性能的影响

用测量阳极极化曲线与相应电化学参数方法研究Al与Cr含量对Fe-25Mn合金在1mol/L Na2SO4溶液中电化学极化行为的影响。在1mol/L Na2SO4溶液中,Fe-25Mn合金不能钝化。在Fe-25Mn合金中加入2．2％Al导至呈现一个广阔的活化－钝化转变区,并在高电位处显示钝化的趋势。进一步在Fe-25Mn-2.2Al合金中加入6．9％Cr则引致钝化能力显增加,并呈现窄的活化－钝化转变区及一个颇稳定的钝化区。Fe-25Mn-2.2Al-6.9Cr合金的维钝电流密度Ip接近1Cr13不锈钢的Ip值。还对加入Al或Cr和Al与Cr的优化组合提高Fe-Mn基合金钝化性能的原因进行了简单的讨论。     

等离子体源渗氮AISI 304不锈钢在3.5%NaCl溶液中钝化膜的稳定性

采用等离子体源渗氮技术对AISI 304奥氏体不锈钢进行表面渗氮处理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析(EPMA)技术,并结合电化学交流阻抗(EIS)测试技术和Zsimp Win软件拟合技术研究改性前后AISI 304奥氏体不锈钢的表面组成结构及在3.5%NaCl溶液中钝化膜的稳定性.研究结果表明,等离子体源渗氮AISI 304奥氏体不锈钢表面形成了氮浓度峰值为23.0%、厚度约为17μm的相改性层.改性前后AISI 304不锈钢在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间形成的钝化膜电极过程的等效电路为R(QR);浸泡时间为10 h时,与AISI 304不锈钢相比,γN改性层的钝化膜电阻R_p从3.615×10~4Ω·cm~2增加至3.765×105Ω·cm~2,增大了1个数量级,具有更好的耐点蚀性能.随着浸泡时间增加至48 h,γN相改性层的钝化膜电阻始终高于AISI 304不锈钢1个数量级,保持在105Ω量级,具有良好的稳定性.     

新型生物可降解Fe-Mn合金在Hanks溶液中的电化学腐蚀行为

采用浸泡实验、阳极极化曲线和电化学交流阻抗(EIS)测试技术,并结合XRD和SEM分析手段对新型生物可降解Fe-Mn合金在37℃人工模拟体液-Hanks溶液中的电化学腐蚀行为进行了研究,并与Fe-C合金比较.研究结果表明:在37℃Hanks溶液中浸泡5天后,Fe-Mn合金表面的腐蚀产物主要为锰的氧化物Mn_3O_4和MnO_2,表面发生均匀腐蚀.Fe-Mn合金在37℃Hanks溶液中的阳极极化行为是活化溶解过程,随着Mn含量由15%增加到30%,合金的自腐蚀电位Ecorr下降,自腐蚀电流密度icorr升高,与Fe-C合金相比,自腐蚀电位Ecorr从-650 m V下降至-800 m V以下,耐蚀性能显著降低.Fe-25Mn合金在37℃Hanks溶液中的容抗弧直径小于Fe-C合金,双电层电荷转移电阻R由420.5Ω·cm2减小为327.0Ω·cm2,降解速度提高.     

铝与铬含量对Fe-Mn基合金电化学极化性能的影响

用测量阳极极化曲线与相应电化学参数方法研究Al与Cr含量对Fe-25Mn合金在1mol/L NaSO4溶液中电化学极化行为的影响.在1 mol/L Na2SO4溶液中,Fe-25Mn合金不能钝化.在Fe-25Mn合金中加入2.2%Al导致呈现一个广阔的活化-钝化转变区,并在高电位处显示钝化的趋势.进一步在Fe-25Mn-2.2Al合金中加入6.9%Cr则引致钝化能力显著增加,并呈现窄的活化-钝化转变区及一个颇稳定的钝化区.Fe-25Mn-2.2Al-6.9Cr合金的维钝电流密度Ip接近ICrl3不锈钢的IP值.还对加入Al或Cr和Al与Cr的优化组合提高Fe-Mn基合金钝化性能的原因进行了简单的讨论.     

焊接转向架电化学腐蚀机理试验研究

为揭示焊接转向架腐蚀规律,分析了焊接转向架所用钢板及其焊接试件在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位和交流阻抗.采用动电位扫描法测定试件的极化曲线并进行电偶腐蚀试验,得到焊缝处及焊缝两侧距离焊缝不同位置的电位分布规律.结果表明:焊缝处腐蚀电位最低,耐腐蚀性最差;试件焊缝周边钢板腐蚀电位较高, 09CuPCrNi-A焊接钢板腐蚀电位最高,为-0.458 V,耐腐蚀性最好;最大电偶电流密度为1.76 A/cm2,相当于0.018 mm/a 的腐蚀速度,应重视焊接转向架的电化学腐蚀.      

不同防护层索用钢丝的耐腐蚀性能

为比较6类常见索用钢丝的耐腐蚀性能,通过电化学实验方法,测量了该6类钢丝在相同腐蚀溶液中的自然腐蚀电位、极化电阻及腐蚀电流密度。实验结果表明：环氧钢丝的自然腐蚀电位和极化电阻最大;而涂抹防腐油脂能使钢丝的极化电阻明显增加,使腐蚀电流密度明显减小。因此,环氧钢丝和涂抹防腐油脂都具有优良的耐腐蚀性能。     

2205DSS焊接结构在酸性环境下腐蚀速率研究

试验研究了2205DSS焊接结构的母材区、融合区、热影响区分别在草酸、硝酸和盐酸溶液中的腐蚀速率。研究发现:该结构在草酸和沸腾的硝酸溶液中有较好的耐腐蚀能力,而在盐酸溶液中较差;熔合区腐蚀速率最快,母材区次之;在盐酸溶液中腐蚀速率随着温度的升高而加快,随着盐酸溶液浓度的增加先增加后降低,随着腐蚀时间的进行而降低。建立了腐蚀速率与盐酸溶液的温度、浓度、腐蚀时间之间的数学模型,该模型能快速计算该焊接结构在盐酸溶液中的腐蚀速率。     

混凝土中钢筋锈蚀的预防措施研究

钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性重要因素之一,采取适当措施预防钢筋锈蚀有很大的经济意义,因此有必要探讨钢筋锈蚀的原因、影响因素,以及预防钢筋锈蚀的措施。     

含气量对引气混凝土抗钢筋锈蚀性能的影响

以不同含气量的钢筋混凝土为研究对象,采用湿通电法对钢筋混凝土进行加速锈蚀。同时采用线性极化法对不同通电时间的极化电阻和腐蚀电流密度进行测试,分析锈蚀参数的变化规律,得出含气量对引气混凝土抗钢筋锈蚀性能的影响关系。     

杭州湾跨海大桥施工中防止钢筋锈蚀的综合性措施

介绍了杭州湾跨海大桥混凝土施工中,采用了海工耐久性混凝土、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和加厚混凝土保护层等多种叠加措施,防止钢筋锈蚀的复合防腐蚀体系和施工控制要点.     

现役桥梁混凝土钢筋在自然环境下的锈蚀特征及分级评价

运用多种电化学方法,对现役桥梁进行了无损量化检测,分析了自然环境下的钢筋锈蚀特征,总结了自然环境对钢筋锈蚀率的影响规律,通过与前期实验室结果对比,揭示了自然环境与加速模拟环境的区别与联系.并对实测情况做了分级讨论.实桥测量结果表明：潮湿处的钢筋失重率最高达到33%,最低为18%;而干燥处钢筋失重率则分布在8%--15%之间.实测结果还表明：涂刷了防水层的箱梁及护栏,有助于保护混凝土内部配筋,能有效降低内部配筋的腐蚀速率,其失重率仅为4%~8%.承载重的桥台钢筋高于承载轻的护栏钢筋的锈蚀率.     

上流式厌氧污泥床反应器的腐蚀与防护

由于上流式氧污泥床（UASB）内发生的反应主要属于化学过程的生物过程,因此UASB反应器内壁极易发生腐蚀,从而影响反应效果,降低设备使用寿命,增加维护费用。在分析上流式厌氧污泥床反应器的结构与工艺对腐蚀的作用的基础上,讨论了腐蚀机理,提出了应在改进防腐设计、采用耐腐蚀和对设备进行防腐处理等3个方面采取措施,从而防止UASB反应器内的腐蚀现象。     

发动机缸套穴蚀机理分析及预防措施

论述了发动机缸套穴蚀产生的主要原因及具体过程,对缸套穴蚀的机理进行了力学分析,并从发动机缸套、活塞结构的合理设计、修理与装配间隙,以及冷却系的设计和冷却水的正确合理使用等方面提出了预防穴蚀产生的具体措施。     

油酸基咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀性能研究

以油酸与羟乙基乙二胺为原料，采用两步脱水法合成了油酸基咪唑啉，通过烷基化反应合成了多种咪唑啉衍生物．用IR、静态失重、极化曲线、SEM检测方法考察合成缓蚀剂的缓蚀性能．研究结果表明：油酸与羟乙基乙二胺经150℃和200℃两次脱水反应，可成功合成油酸基环状咪唑啉；当油酸与羟乙基乙二胺摩尔比高于1：1．2时，获得的缓蚀剂在加入量很小的情况下，缓蚀率就可达到90％以上；此外溶液的pH、缓蚀剂用量对缓蚀剂的缓蚀性能也均有影响．