304和316L不锈钢的高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了溶液温度和溶氧量(DO)对304和316L不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.结果表明:随着溶液温度升高,在304和316L不锈钢表面所形成的氧化膜的保护性能降低;随着DO升高,304和316L不锈钢的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,钝化区缩小;304和316L不锈钢表面形成了双层氧化膜,外层氧化膜颗粒尺寸和颗粒间隙随着温度的升高而增大,随着DO增加而减小;在所用实验条件下,316L不锈钢表现出比304更优异的抗腐蚀性能.     

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.     

AISI316L奥氏体不锈钢在摸拟人体组织液中腐蚀疲劳裂纹萌生的初步研究

AISI316L奥氏体不锈钢是较常用的金属植入材料之一.但在临床应用中,由它制成的植入物特别是全髋关节,常因腐蚀疲劳破断而失效.本文对316L不锈钢在Hank’s溶液中的腐蚀疲劳裂纹萌生机理进行了初步研究.结果发现,在Hank’s溶液中,自然钝化的316L不锈钢在稳定钝化态下,裂纹的萌生是由交变应力引起的微观塑性变形和Hank’s溶液交互作用的结果;在有点蚀产生的非钝化态下,裂纹的萌生是点蚀和腐蚀疲劳相叠加的结果.316L不锈钢经离子氮化表面处理后,提高了在Hank’s溶液中的抗点蚀能力,但在外加腐蚀电位的苛刻条件下,困氮化层发生晶间腐蚀和脱落而加速了裂纹的萌生     

注Cr对质子交换膜燃料电池不锈钢双极板腐蚀行为的影响

应用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子注入技术,在316L不锈钢表面注Cr改性,对改性层化学成分和微观结构进行表征分析,运用电化学测试技术考察其在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的腐蚀行为。结果表明:不锈钢表面形成富Cr改性层,Cr离子浓度沿纵向呈梯度分布且无界面,改性层厚度随加速电压升高而增大;Cr离子浓度随离子注量的增加而增大;不锈钢表面粗糙度降低、致密度增大,有利于腐蚀电流的降低;不锈钢在阴阳两极模拟加速腐蚀环境下均更易钝化,腐蚀倾向大幅度降低,可有效提高耐腐蚀性。     

钝化预处理对316L不锈钢在漂液中电化学腐蚀性能的影响

采用电化学测试、SEM分析等方法,研究了316 L不锈钢在质量分数为30%的浓硝酸溶液及98%硫酸+20 g/L硝酸钾混合液两种钝化剂预处理后的特性,以及在ClO2漂液中的电化学抗腐蚀性能。结果表明,316 L不锈钢在25℃、30%硝酸介质中处理30 min时抗点蚀能力ΔE可达到773 mV,钝化效果较好。EIS图谱表明:316 L不锈钢在ClO2漂液中具有双容抗弧特征,钝化处理容抗弧半径较未钝化的增大,处理后的316 L不锈钢在60℃出现了Warburg阻抗;钝化膜的外层电阻和内层电阻均比未钝化的大。经钝化处理后的316 L不锈钢在ClO2漂液中的受腐蚀速率较未钝化的降低近一半,与钛材相比耐蚀性较差,但能在一定条件下起到减缓腐蚀的作用。     

316L和316LN不锈钢在高温高盐溶液中钝化膜的性能研究

利用电化学及扫描电子显微镜（SEM）对316L与316LN两种不锈钢在高温高盐环境中的耐蚀性能进行了对比研究,利用Mott-Schottky曲线研究了两种材料的钝化膜半导体特征,借助X射线光电子能谱（XPS）研究了316LN不锈钢的钝化膜结构以及N元素在钝化膜中的分布状态。结果表明：在高温高盐环境中,两种材料形成的钝化膜都为n型半导体;316LN不锈钢形成的钝化膜耐点蚀性能更好,其钝化膜内缺陷浓度更低,N元素会在钝化膜中富集。最后利用点缺陷原理对316LN钝化膜的耐蚀机理进行了研究。     

316L不锈钢钝化膜的耐腐蚀性和血液相容性

为了改善血管支架材料316L不锈钢的耐腐蚀性和血液相容性,分别采用混合酸(2%HF+10%HNO3,体积分数)钝化和高温热处理钝化方法对机械抛光的316L不锈钢进行原位表面改性,通过X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和带能谱仪的扫描电子显微镜(SEM-EDS)分析改性前后316L不锈钢的表面成分和形貌,通过电化学性能测试和接触角测试来分析改性前后316L不锈钢的耐腐蚀性和润湿性.结果表明:混合酸钝化的316L不锈钢表面主要是Cr-O氧化膜,高温热处理钝化的316L不锈钢表面为Fe2O3与Cr-O混合物氧化膜,均起到了改善316L不锈钢在模拟人体体液环境中的耐腐蚀性的作用;2种方法改性后的316L不锈钢表面均呈亲水性,且使得316L不锈钢表面能的极化分量增加,材料与血液间界面张力减小,均可作为生物医用材料使用,并能够改善316L不锈钢的耐腐蚀性和血液相容性.     

合金元素对316 LN 不锈钢的力学性能和点蚀性能的影响

研究了N、Cr、Mo和Ni四种合金元素含量的变化对核电主管道用固溶态316LN不锈钢的晶粒尺寸以及常规力学性能和点蚀性能的影响.随着N含量的升高,316LN的晶粒明显细化,其在固溶处理过程中晶粒长大趋势也减小. N含量的升高可改善316LN的力学性能和耐点蚀性能,但是当N质量分数达到0.20%时,其耐点蚀性能又开始变差.晶粒细化对316LN强度的影响远小于N含量对316LN强度的影响. Cr及Ni含量对316LN的晶粒尺寸及抗拉强度、屈服强度等力学性能影响不大;Cr含量增加可轻微改善316LN的抗点蚀能力,Ni元素对316LN的耐点蚀性能影响不大,但可增大钝态的腐蚀速度从而不利于钝化膜的稳定.随Mo含量增加,316LN的晶粒尺寸略有减小,强度增大,延伸率显著降低,耐点蚀能力改善.     

静水压力对304不锈钢腐蚀行为的影响

利用自制的腐蚀实验高压釜模拟深海低温高压化学环境,研究静水压力对304不锈钢腐蚀行为影响机制.利用电化学工作站对腐蚀过程进行原位检测和加速实验,得到交流阻抗谱和动电位极化曲线,通过等效电路拟合和Tafel外推法对数据进行处理.分析了腐蚀发生的热力学倾向和动力学过程,讨论了钝化膜状态对腐蚀的影响.常压环境下,自腐蚀电位高,容抗弧半径较小.氧气等气体分子容易在304不锈钢表面吸附,增大腐蚀发生的热力学倾向.随着静水压力的增加,自腐蚀电位变化不大,压力变化不会导致钝化膜性质的改变.但腐蚀电流密度从3.838×10-8 A/cm2增加到1.197×10-7 A/cm2,容抗弧半径减小,金属/钝化膜/溶液之间电位差降低,钝化膜溶解速率大于生长速率,导致钝化膜厚度减小,使304不锈钢腐蚀加剧.     

增强不锈钢表面耐蚀性的研究进展

不锈钢是使用范围广泛且环保的一种耐蚀材料,但不锈钢在空气中自钝化形成的氧化膜的耐蚀性不佳,因此后续钝化处理是提高不锈钢表面耐蚀性的重要方法.本文综述了提高不锈钢表面耐蚀方法的研究进展.介绍不锈钢的钝化机理、硝酸钝化方法与柠檬酸钝化方法的最佳工艺.总结动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线、循环伏安法和磨损-电化学腐蚀共五种不锈钢钝化膜耐蚀性测试方法.梳理塑性变形对不锈钢耐蚀性的影响,强调适度的塑性变形能够提高不锈钢耐蚀性.展望不锈钢钝化处理及塑性变形增强不锈钢钝化效应的研究趋势.     

不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程

采用划破电极技术,研究了不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程。不锈钢在氯化镁溶液(14％,80℃)中钝化时的真实电流衰减规律为: i(t)=C_1exp(-a_1t)+C_2exp(-a_2t) 式中第一项反映吸附膜生长速度,第二项反映氧化膜生长速度。不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中钝化时膜成长的规律符合高电场离子传导的膜生长机理。     

不锈钢材料预应力磨削表面耐蚀性能数值模拟

为探究预应力磨削后表面腐蚀演变机理及磨削参数对不锈钢耐蚀性的影响,以304不锈钢为研究对象,建立了考虑预应力磨削表面形貌特征的不锈钢耐蚀性能数值模型.首先,推导了粗糙表面腐蚀场演变的相场方程.其次,建立了预应力磨削后工件表面形貌模型.最后,搭建了具有非高斯分布磨粒特征的自相关砂轮表面地貌模型,应用所建模型探究了不锈钢材料预应力磨削表面的耐蚀性能.与已有研究结果相对比,所得结论符合一般性规律,验证了所提方法的合理性.结果表明,预应力磨削表面在腐蚀环境中具有“抛光效应”,随着腐蚀时间延长,表面耐蚀性增强;在使用冷却液的工况下,适当增大预应力和砂轮线速度、减小进给速度有利于改善磨削后不锈钢材料加工表面的耐蚀性能;当预应力给定时,仍可通过优化砂轮线速度和进给速度的办法来进一步改善不锈钢工件的耐蚀性能.     

新的非比例加载低周疲劳寿命估算方法

利用对 316L不锈钢多轴非比例加载低周疲劳的试验结果 ,对现有的多轴低周疲劳寿命估算方法进行了讨论 ,基于 316L不锈钢非比例加载低周疲劳的微观机理 ,选择最大剪应变以及应变路径的非比例度作为损伤参量 ,建立了基于临界面方法的新的非比例加载低周疲劳寿命估算公式 ,利用新的非比例加载低周疲劳寿命估算公式对寿命的预测结果表明 :新的寿命估算公式对剪切型破坏的 316L与 316LN不锈钢及拉伸型破坏的 30 4不锈钢非比例加载低周疲劳寿命预言能力比现有的临界面方法精确 .     

醋酸介质中T-403塔不锈钢填料腐蚀机理研究

某化工厂PTA装置氧化单元系统中铁离子含量增高，已影响到氧化反应效果，严重威胁稳定生产，分析认为铁离子主要来自T-403溶剂回收塔316L不锈钢填料的腐蚀．利用扫描电镜、电子探针、金相显微镜等现代物理和化学分析检测手段，观察了从T-403塔取出填料的微观形貌，测试分析了所用填料的主要化学成分及元素分布，对比了未使用和已腐蚀填料的金相显微结构、力学性能变化，研究分析了不锈钢填料的腐蚀机理．实验结果表明：不锈钢填料发生了严重的局部腐蚀，腐蚀形态为晶间腐蚀和小孔腐蚀．填料发生腐蚀后，强度和硬度明显降低．测试分析结果证明，贫铬导致晶间腐蚀，Br以及不锈钢钝化膜局部破损造成蚀孔．原填料质量存在问题，不锈钢填料的含碳量未达到超低碳316L不锈钢的标准．     

Properties of passive film formed on 316L/2205 stainless steel by Mott-Schottky theory and constant current polarization method

Semiconductor properties of the passive films formed on 316L and 2205 stainless steel were studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS) in the high-temperature acetic acid.The results showed that the corrosion resistance of 2205 was higher than that of 316L,and the passive films formed on 316L and 2205 stainless steel showed p-type and n-type semiconductor behavior,respectively.Destruction and self-repairing of passive films were studied by using the constant current polarization method.The result...     

304不锈钢双极板性能研究

以304不锈钢做为研究对象,测定了其在模拟PEMFC环境下的极化曲线,极化时间分别为4h和10h的交流阻抗谱,用伏安法测量了304不锈钢表面氧化膜／钝化膜与碳纸之间的接触电阻。实验结果表明,304不锈钢能够钝化且钝化电流密度低于16μA·cm^-2;随着极化时间增加,不锈钢表面生成的钝化膜的界面极化电阻增加,表面钝化膜有增厚的趋势;经过恒电位极化后,304不锈钢的钝化膜与碳纸的接触电阻显著增加,模拟阴极环境的接触电阻大干模拟阳极环境的接触电阻。