科技成果选载

不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法的国家标准制定 通过对国外各先进工业国有关标准和有关文献资料的调查研究,并经过我们和冶金部钢铁研究总院、上海材料研究所等单位多次试验,制定了“不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法”国家标准。该标准已于1988年正式由国家技监局发布(GB10127 88)。 该标准规定了不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法适用于测定不锈钢和镍—铬基合金在三氯化铁溶液中的腐蚀速率,以检验其在含氯介质(海水等)中的耐缝隙腐蚀性能。提出了试验中的试样制备方法和要求,规定了试验中应采用的产生人造缝隙的试验装置,并对试验溶液、试验条件和步骤,以及试验结果的评定方法和试验报告的要求等均作出了明确规定。     

耐海水腐蚀用铁素体基低碳高钛钢的研究

新开发了两种不同钛含量耐海水腐蚀钢.采用控制轧制及控制冷却工艺获得单相铁素体组织，随后进行了模拟海水周期浸润腐蚀实验得到试验钢腐蚀速率.通过SEM， XRD和电子探针(EPMA)方法研究了两种钢的腐蚀形貌、腐蚀产物组成及断面腐蚀产物中元素分布.结果表明，新开发的两种耐海水腐蚀性用钢在模拟海水腐蚀加速腐蚀后，无缺陷腐蚀产物均匀地覆盖在试验钢表面，在内锈层中形成连续富Ti元素区域，阻碍了海水对钢的进一步腐蚀，提升了耐腐蚀性能，特别是钢中Ti与P元素协同作用，耐海水腐蚀用钢的耐蚀性能更好.     

Nb微合金化对低合金高强钢耐海水腐蚀性能的影响

利用室内模拟海水加速腐蚀试验及电化学分析,研究了Nb微合金化对Cu-Cr-Ni-P系低合金高强钢耐海水腐蚀性能的影响。结果表明,含Nb钢与不含Nb钢组织均由铁素体和珠光体构成,但Nb微合金化后钢中珠光体组织减少且晶粒细化明显,其在模拟海水介质中的平均腐蚀速率与不含Nb钢相比,降低了约12%,阳极腐蚀电流密度也有所降低。由此可见,在Cu-Cr-Ni-P系低合金高强钢中加入Nb元素有助于提高其耐海水腐蚀性能。     

焊接对超级奥氏体不锈钢UNS08367耐腐蚀性的影响

超级奥氏体不锈钢凭借其优异的耐CL-腐蚀性能近年来被广泛应用。通过对UNS08367焊缝及热影响区焊态以及固熔处理态耐点蚀和耐缝隙腐蚀试验,分析焊接对UNS08367耐腐蚀性能的影响。     

交流阻抗技术对不锈钢缝隙初探腐蚀过程的研究

本文通过自行设计的阻抗测量装置,首先将交流阻抗时域测量技术应用于不锈钢缝隙腐蚀过程的研究,从而实现了对缝隙腐蚀过程的瞬时测量。实验得到了1Cr13不锈钢在缝隙腐蚀过程中不同极化时间的阻抗图。获得了缝隙腐蚀过程中有关氯离子在电极表面发生吸附、破坏等随时间的变化细节,并与缝内微区溶液成分的微电极现场监测数据相吻合。据此我们提出了不锈钢发生缝隙腐蚀的溶解方程式为:     

氯化镧对2024铝合金缝隙腐蚀的缓蚀作用

为了降低2024铝合金在海水中的缝隙腐蚀敏感性,采用浸泡和动电位极化、电化学阻抗等研究了氯化镧(LaCl3)对该铝合金缝隙腐蚀行为的影响,并通过原子力显微镜对缝隙试样内、外腐蚀产物膜的形貌进行了观察.结果表明:当海水中LaCl3的质量浓度超过2.0 g.L-1以后,它能有效地减缓2024铝合金在海水中的缝隙腐蚀.这主要是因为LaCl3减缓了缝隙的阴极反应速率,降低了缝隙内、外的氧浓度差,且缝隙内、外生成的均匀致密的腐蚀产物膜降低了Cl-侵蚀性,这些因素抑制了缝隙的萌生与扩展,提高了2024铝合金在海水中的抗缝隙腐蚀能力.     

奥氏体不锈钢254SMo的焊接

254SMo是Avesta公司研制的一种新型高含金纯奥氏体不锈钢，因其在酸性有腐蚀的介质和含Cl离子中具有优良的耐晶间腐蚀性能，同时具有优良的抗点蚀；缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的性能。在生产可发性聚苯乙烯工厂中，应用于脱盐水的生成（含Cl离子）及膨胀罐、空压罐等压力容器中。     

腐蚀裂缝内化学和电化学状态之探索——第二报:外部电位和缝内电位及溶液PH的关系

研究了Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在0.5M NaCl溶液中(40℃)模拟的缝隙(闭塞区)中电位及pH随外部试件极化时的变化情况。这个体系的缝隙腐蚀临界电位约为-0.10～-0.20V SCE。在临界电位,缝内腐蚀微小,pH不变化。当外部试件极化到临界电位以上( 0.20V以下),缝内电位并不随着增高,而是稳定在自由腐蚀电位(临界电位)范围之内,阳极极化使闭塞区通过的电流增大,溶液pH下降到2～3.5,闭塞区由鈍态变为活态,腐蚀加速。阴极极化时缝内电位与外部极化电位基本相等,闭塞区处于鈍态,溶液pH增大到碱性,腐蚀停止。 根据上述缝内电位和腐蚀程度随外部电位变化的情况,可以通过外部极化以控制缝内电位,达到保护的目的。也可以由外部电位的变化来探测缝内腐蚀是否可能发生。     

不锈钢与高碳钢的冲刷腐蚀磨损试验研究

利用自行研制的液固两相流冲刷腐蚀磨损试验机,对具有良好耐腐蚀性能的1Cr18Ni9Ti(18-8)不锈钢及耐磨性较好的高碳钢(T8)的耐冲刷腐蚀磨损行为进行了深入研究.试验机配有电化学测试系统,可有效分离液固两相流冲刷腐蚀磨损工况下的各损伤分量,如纯磨损分量、纯腐蚀分量以及腐蚀与磨损的交互作用,便于深入研究冲刷腐蚀磨损工况下材料的损伤行为.研究结果表明:在此试验条件下,材料的耐腐蚀性能居主导地位,改变冲刷腐蚀条件尽管使各损伤分量的相对比例有所改变,但耐蚀性较好的18 8不锈钢总具有较低的损伤;18-8不锈钢和T8钢的冲刷腐蚀磨损率在冲蚀角度为45°时均出现极大值,主要原因为材料在此角度下的磨损达到最大值,并且由此产生的交互作用也达到最大值,因此在这一角度使用的材料应注重提高其耐磨性.     

不锈钢缝隙腐蚀诱发过程的快速研究

本文通过对带缝试样施加小幅值恒定阳极极化电流的方法,人为地突出了缝隙微区的影响和作用,为寻求一种既能缩短缝隙腐蚀研究周期,又能较少地干拢腐蚀体系自身反应的实验技术进行了初步的尝试。实验结果表明,不锈钢钝化膜表面的性质与缝内溶液的状态是影响缝隙腐蚀诱发过程的两个重要因素。     

超低碳贝氏体高强度钢的腐蚀性能研究

为了对超低碳贝氏体高强度钢(ULCB)在海洋环境下的腐蚀性能进行研究,模拟海洋全浸带的环境,通过加速腐蚀试验,对ULCB钢的腐蚀性能和另外两种耐海洋腐蚀钢样进行了耐蚀性能对比.在对SEM,XRD和极化曲线分析后发现,三种耐蚀钢在海水全浸带中的腐蚀主要是点蚀的发生.微观组织是影响钢耐蚀性能的重要因素:铁素体 珠光体组织加速钢的点蚀发生;ULCB钢板条状贝氏体组织细密而均匀,没有明显的晶界,因而钢中微电池的数量大大减少,使其耐蚀性能提高.     

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.     

Cr-Ni-Mo-Cu堆焊合金与304不锈钢的空蚀

将Cr-Ni-Mo-Cu合金通过钨极氩弧焊堆焊到304不锈钢表面,利用超声波振动设备模拟空蚀环境,研究Cr-Ni-Mo-Cu合金作为不锈钢堆焊层,在人工海水环境下的空蚀行为及耐空蚀性能,测定Cr-Ni-Mo-Cu堆焊合金空蚀过程中的失重量和失重率,并与同样空蚀条件下的304不锈钢进行对比,用扫描电镜(SEM)对试样堆焊层的空蚀后的表面与截面进行观察.结果表明:Cr-Ni-Mo-Cu合金材料比304不锈钢具有更好的耐空蚀性能;空蚀过程中合金在晶界薄弱处易产生裂纹,并在延伸和扩展后促使材料发生剥落;空蚀冲击使合金发生了加工硬化,提高了堆焊层的耐空蚀性能.     

CuPCr钢显微组织对全浸海水腐蚀行为的影响

为考察CuPCr型耐海水腐蚀钢不同显微组织的腐蚀行为,采用热轧后不同冷却方式分别获得贝氏体和铁素体+珠光体组织,进行模拟海水腐蚀的全浸加速腐蚀实验,并利用失重法测量腐蚀速率,采用SEM,XRD和电化学方法评价钢的腐蚀行为.结果表明:贝氏体组织能够在更短时间内形成比较致密的锈层,其耐蚀性能明显优于铁素体和珠光体组织.碳元素在贝氏体中的均匀分布减少了微电池数量,因而能够降低钢的腐蚀电流密度.     

Hank's人工模拟体液中碳离子注入TAMZ合金缝隙腐蚀行为

在人体模拟体液Hank's溶液中对碳离子注入TAMZ合金缝隙试样的缝隙腐蚀行为进行研究.结果表明,随着Hank's溶液中pH值的减小,注入碳离子TAMZ合金缝隙试样的阳极电流密度增大,促进了合金缝隙腐蚀历程.Hank's溶液中电化学测试结果表明:注入碳离子TAMZ合金缝隙试样的腐蚀电位升高、阳极极化电流密度降低,改善了电化学性能.这是由于碳离子注入后形成了碳化物的无序层膜,抑制了合金的活性溶解,提高了合金的耐缝隙腐蚀性能.     

几种表面涂层组织和耐蚀性的研究

0 前言表面技术在现代机械制造的各个领域得到越来越广泛的应用,各种新涂层新工艺发展很快.涂层的组织及界面结构对其性能有着决定性的影响,研究不同类型涂层的组织结构特征及其各种性能(如耐腐蚀性、耐磨损性、抗氧化性、导热性、导电性等等)间的关系,对于合理选用涂层工艺、进一步改善涂层性能有着十分重要的意义.本文试样基体材料为27SiMn,经调质处理后加工成板状试样,分别进行热浸锌、喷焊镍基合金、热喷涂(不锈钢、纯铝、镍包铝粉末、氧化铝粉末等)处理,并用自行研制的有机涂料对部分热喷涂试样进行了封孔处理.对处理后的试样采用全浸泡试验法,测定了在饱和MgCl_2水溶液、0.1MH_2SO_4溶液等介质中的腐蚀性能.在对腐蚀试验前后的涂层组织进行了较系统的组织和成分分析基础上,对各种处理后涂层的组织特征、界面结合形式及腐蚀机理进行了研究.     

氮对奥氏体不锈钢在高温水中应力腐蚀的影响

本试验采用了EPR电化学方法及金相分析法,研究了不同含氮量的奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀的性能;采用了缓慢应变速率试验方法,研究了其抗应力腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜及透射电子显微镜,进行了断口形貌及位错结构分析,系统地了解了氮在304奥氏体不锈钢中具有阻滞敏化而提高抗应力腐蚀的性能及在高温水中缓蚀应力腐蚀的作用。试验证明,当含氮量为0.16％时,奥氏体不锈钢具有最佳的抗应力腐蚀、抗晶间腐蚀及强度、塑性等综合性能。     

不同管径B10铜镍合金管材焊缝耐冲刷腐蚀性能研究

铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能，是理想的海洋管道用合金材料。然而，铜镍合金管材焊接留下的焊缝易发生较为严重的腐蚀，导致焊接处破裂失效。以两种不同口径B10铜镍合金管材作为研究对象，采用钨极氩弧（tungsten inert gas welding，TIG）焊方法分别焊接相同口径管材。对焊接件进行模拟海水冲刷腐蚀试验，探究不同管径B10铜镍合金管材焊缝在腐蚀环境中的耐冲刷腐蚀行为差异。结果表明，小口径管材焊缝腐蚀电位最负为-0.336 V，腐蚀电流为8.886×10^-5 A，且在21 d时极化电阻值为3042.67 Ω/cm²，在腐蚀环境中呈现较好的电化学性能。经过一个周期的腐蚀试验后，小口径管材焊缝抗拉强度为282.8 MPa，腐蚀速率为0.69 μm/d，具有较强的耐冲刷腐蚀性能。     

X70管线钢焊接接头组织及其海水腐蚀规律

对X70管线钢现场实际焊接工艺下的焊接接头,采用显微镜、电化学方法及失重法等方法和手段对母材、焊缝、热影响区进行了显微组织分析和在海水中的极化曲线、腐蚀速率的测试,研究焊接接头在模拟海水环境中的腐蚀性能。研究表明,X70管线钢焊接接头各区域组织不均匀,实验室模拟海水环境下的电化学行为、腐蚀速率存在明显差异;在海水腐蚀过程中腐蚀电位和腐蚀速率会发生变化,热影响区（HAZ）与母材及焊缝形成电偶腐蚀,接头腐蚀以点蚀为主。     

在蚀孔、缝隙或应力腐蚀裂缝中的闭塞电池腐蚀的加速效应和临界pH值

利用模拟闭塞区溶液研究了18—8不锈钢在Cl~-溶液中蚀孔、缝隙或应力腐蚀裂缝内的加速腐蚀效应。发现一个临界pH值,pH≌1.3([Cl~-]≌1.5M),当pH降至低于临界值以下时腐蚀率加速上升。在裂缝或蚀孔的引发阶段,外部电位需要超过临界破裂电位,以引起蚀孔或缝隙内的pH下降和Cl~-浓集。但当闭塞区pH下降到临界值以下后,腐蚀的加速过程和裂缝(或蚀孔)的扩展则由缝内H+Cl~-酸性电池的作用所控制。并将导致裂尖区氢脆。