氧化铁皮对低碳钢大气腐蚀行为的影响

利用干湿交替腐蚀试验模拟工业大气环境,研究了层状结构氧化铁皮对热轧低碳钢工业大气腐蚀行为的影响.采用SEM和电化学手段对比分析带氧化铁皮和不带氧化铁皮试样的腐蚀增重行为、锈层结构和电化学行为.结果表明,带氧化铁皮试样的腐蚀速度远低于无氧化铁皮覆盖的基体钢,带氧化铁皮试样的自腐蚀电位低于基体钢,单一物相层状结构的氧化铁皮具有很好的耐腐蚀性,能够有效保护基体钢板;氧化铁皮的完整性是保护带钢基体不被腐蚀的前提,如果氧化层被破坏,在破损位置处,氧化铁皮与钢基体接触发生电偶腐蚀,加速腐蚀反应的进行.     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5(OH)8-Cl2H2O、ZnO和Zn5(CO3)2(OH)6,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5(OH)8Cl2H2O、Zn0.71Al0.29(OH)2(CO3)0.145.xH2O及ZnAl2O4.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.     

电压对纯镁微弧氧化膜层电化学腐蚀行为的影响

采用循环伏安(CV)、动电位极化(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)技术、结合纯镁微弧氧化膜微观形貌,研究电压对膜层电化学腐蚀行为的影响.结果表明:电压对膜层耐蚀性影响显著,随着电压升高,膜层耐蚀性增强,这是因为较厚的膜层厚度为抵御腐蚀介质的侵蚀提供了良好的物理屏障.在整个腐蚀试验过程中,高电压下制备的膜层经历三个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层,腐蚀介质渗透膜层到达膜基面侵蚀基体,腐蚀产物填充微孔和微裂纹等缺陷.相比而言,低电压下制备的膜层随着浸泡时间的延长,膜层外部疏松层和内部致密层的电阻均逐渐减小,致使耐蚀性降低,最终膜层完全失效.     

热轧带钢氧化铁皮拉伸开裂行为

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和万能拉力试验机,研究了Q235-A带钢氧化铁皮的组织、结构及其开裂行为.结果表明,氧化铁皮的成分主要为Fe3O4、Fe2O3和Fe,含有少量的FeO,氧化层厚度比较均匀,约为10μm,结构致密且与基体结合较好.拉伸实验表明,随着应变的增加,裂纹条数增加呈先慢,后快,再慢的规律.应变达到0.05%时氧化铁皮开始出现裂纹,当应变在0.08%~0.10%范围内裂纹条数随应变增加非常明显,当应变超过0.10%时裂纹条数增加缓慢,应变超过0.15%时裂纹条数几乎不再增加.     

热轧卷取板的氧化层结构及热力学分析

用电子分析天平测量了热轧卷取板试样表面氧化铁皮的增重,用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察测量了试样表面氧化皮形貌、氧化层厚度和成分,并用热力学方法进行了分析.结果表明,快速冷却时,试样氧化层形成3层结构,即Fe2O3→Fe2O3、Fe3O4→Fe3O→Fe;延长冷却时间,试样氧化层形成2层结构,即Fe2O3→Fe2O3、Fe3O4→Fe.     

卷曲后供氧差异对热轧带钢氧化皮组织及耐蚀性的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、盐雾实验和电化学极化方法,研究了SS400热轧带钢沿宽度方向不同位置氧化皮的组织、结构及其耐蚀性. 结果表明,SS400边部取样位置的氧化皮厚度最厚且比较均匀,结构致密,存在明显的Fe_3O_4/Fe共析组织. SS400边部和板宽1/4处的成分主要为Fe_3O_4、Fe_2O_3和Fe,板宽中心位置的成分主要为Fe3O4和Fe. 盐雾腐蚀实验表明,SS400边部腐蚀最轻,板宽1/4处次之,板宽中心位置腐蚀最为严重. 动电位极化曲线测试结果显示,SS400边部的腐蚀电位明显高于其他两个位置,腐蚀电流最小. 热轧带钢在卷曲后,由于带钢沿宽度方向不同位置的供氧差异,会导致氧化皮组织、结构的显著不同,进而影响氧化皮的耐蚀性.     

Electrochemical performance and corrosion resistance of Zn-Ai pseudo-alloy coatings in chlorine ion-containing environment

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨．随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5（OH）8-Cl2H2O、ZnO和Zn5（CO3）2（OH）6,盐雾试验达到768h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂．锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5（OH）8C12H2O、Zn0.71A10.29（OH）2（CO3）0.145·xH2O及ZnAl2O4．电化学阻抗谱测试结果表明：随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性．     

钕对镁合金电偶腐蚀电流密度及分布的影响

气体保护条件下,通过向镁合金熔体中加入Mg-Nd中间合金的方法制备出不同稀土Nd含量的改性镁合金Mg-9Al-1Zn-xNd(AZ91Nd).采用电偶腐蚀、腐蚀电化学、X射线光电子谱(XPS)等方法研究了AZ91Nd镁合金在电偶腐蚀过程中的电流密度和分布的变化规律.电化学分析表明,在腐蚀过程中,镁合金腐蚀产物膜中含有一定量的Nd2O3,提高了AZ91Nd镁合金的自腐蚀电位和极化阻抗.腐蚀实验表明,Nd能够降低镁合金电偶腐蚀电流密度,促进电偶腐蚀电流在阳极表面均匀分布,抑制了局部腐蚀,提高了镁合金的抗电偶腐蚀性能.AZ91Nd耐蚀性提高的主要原因在于:Nd2O3提高了腐蚀产物膜的致密性导致合金的腐蚀电位和极化阻抗增加.     

热轧低碳DC04钢表面色差产生机理及控制

针对钢铁企业生产中热轧低碳DC04钢出现的色差问题,通过对现场取样分析,明确了造成热轧带钢表面色差缺陷的主要原因是中部和边部的氧化铁皮的厚度和结构存在差异.为解决这一问题,利用高温差热分析仪(TGA)和场发射电子探针(EPMA),模拟研究了在连续冷却过程中氧化铁皮微观结构的转变规律.结果表明,先共析Fe3O4优先在原始的Fe3O4层处形核生长,随着温度的降低,开始生成片层状的共析组织Fe3O4+α-Fe,但当冷却速率达到25℃/min时,共析反应被阻止.依据实验结果在生产现场进行工业试制,通过合理的设定卷取温度和冷却速率有效地控制氧化铁皮微观组织结构和厚度,基本消除了表面色差缺陷.     

热轧低碳钢卷取后冷却过程中三次氧化铁皮结构转变行为

采用SEM和热模拟试验机研究在卷取后连续冷却条件下、不同的卷取温度和不同冷却速度条件下低碳钢三次氧化铁皮结构转变行为。研究结果表明:在连续冷却转变过程中,FeO层的转变均遵循"C"曲线规律,400~500℃为FeO共析反应的"鼻温"范围,在这个温度区间内,以较小的冷速冷却到室温可以得到以共析组织Fe3O4和单质Fe为主的氧化铁皮结构,较快冷速则会抑制共析反应的发生;当冷速达到25℃/min时,FeO共析转变进程被抑制,氧化铁皮结构以先共析Fe3O4为主。结合连续冷却结构转变曲线,通过控制卷取温度和冷却速率,可以控制FeO的共析反应进程,从而达到精确控制氧化铁皮结构目的。     

钢坯高压水除鳞后的表面氧化铁皮形貌及内部组织演变

在不同温度和时间条件下对钢坯进行加热,出炉后利用高压水去除钢坯表面氧化铁皮,然后利用光学显微镜和扫描电镜观察钢坯表面形貌及内部组织,利用XRD分析除鳞后钢坯表面氧化物相组成。结果表明,除鳞后的钢坯表面残留一层氧化铁皮,该层氧化物相组成取决于加热温度和保温时间。低温短时加热时,残留氧化铁皮相组成中含有单质Fe;提高加热温度和延长保温时间使钢基体表面被完全氧化成Fe3O4和Fe2O3。钢坯在炉中长时间高温加热使残留氧化铁皮晶粒粗大,钢坯基体内部出现过热、晶界氧化以及脱碳等问题,加热温度越高、加热时间越长,氧化烧损越严重。     

Sigma相对316不锈钢在熔融镁合金保护气中腐蚀行为的影响

选取了AISI316型奥氏体不锈钢在650-800℃范围内服役时间长达120 000h的管材,通过金相法和EDS分析证明了基材中含有Sigma相。主要研究了不锈钢中的Sigma析出相对AISI316型奥氏体不锈钢在熔融镁合金保护气(SF6)中腐蚀行为的影响。实验结果表明,含有Sig-ma相的316不锈钢实验到200h就发生了严重的晶间腐蚀。腐蚀产物中,首先形成Cr2O3然后连着CrxO3或CrxO4层,最表层是疏松的Fe3O4层与片状结构的Fe3O4和C混合层连接。     

304 L不锈钢焊缝在混凝土模拟孔隙液中的点蚀行为

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了以308 L为焊丝的304 L不锈钢焊接接头在不同氯离子含量的混凝土模拟孔隙液中腐蚀行为和电化学规律。随Cl-增加,304 L不锈钢焊接接头的三个区域(母材、焊缝和热影响区)在混凝土模拟孔隙液中的自腐蚀电位、点蚀电位及电荷转移电阻降低,钝化膜中载流子密度和焊接接头的点蚀坑数量增加。在同浓度的腐蚀溶液中,308 L的焊缝区域耐蚀性最佳,热影响区次之,304 L基体表现出低的电荷转移电阻和高的掺杂浓度使得母材的耐蚀性最差。     

热轧高强钢氧化动力学和氧化铁皮结构控制

通过实验室氧化增重实验和热模拟实验系统研究了不同时间和温度条件下高强钢(610L)的氧化动力学行为和FeO的转变行为,推导出了变温条件氧化动力学模型,在此基础上可实现热轧高强钢的厚度演变规律研究;测定了高强钢610L的氧化铁皮的等温转变曲线,指出FeO等温转变包含两个转变过程,即第一个转变过程为析出先共析Fe3O4,第二个转变过程发生共析反应(FeO→Fe+Fe3O4),同时给出610L钢FeO层发生先共析转变和共析转变的“鼻温”范围分别为350~500℃和350~450℃,为控制氧化铁皮结构提供了理论依据.     

化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层在弱酸性介质中耐蚀性研究

以紫铜为基体,采用化学镀制备了非晶态Ni-P,Ni-Sn-P镀层.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等对镀层的结构、微观形貌及元素组成进行分析.通过Tafel极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、开路电位监测及室内加速腐蚀试验,研究两种镀层在pH=5.5,w_(NaCl)=3.5%,以及pH=5.5,wS=20%的土壤介质中的耐蚀性能.结果表明,化学镀非晶态Ni-P及Ni-Sn-P镀层的自腐蚀电流密度是裸铜的4.5%和1.2%,两种镀层在酸性腐蚀介质中具有比金属铜更好的耐蚀性,并且化学镀Ni-Sn-P镀层耐蚀性优于Ni-P镀层.两种镀层的自腐蚀电位均负于铜.     

拉应力下T91钢在550℃液态铅铋中的腐蚀行为

为有效评估T91钢在液态铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)中不同拉应力下的腐蚀行为,采用小锥度圆锥体试样,开展了0~180MPa下T91钢在550℃、1×10~(-6) wt%氧浓度LBE中的腐蚀实验.结果表明:(Fe,Cr)_3O_4层和内氧化层始终存在,而Fe_3O_4层在拉应力作用下出现严重的脱落,且Fe3O4碎片随应力增加而变小;(Fe,Cr)_3O_4层由于Cr富集度不同而呈现出两层亚结构;随着拉应力的增加,裂纹数量增加,尺寸变大,并不断向基体方向扩展,到180 MPa时已贯穿整个(Fe,Cr)_3O_4层.此外,各氧化层厚度随应力增加而增加,但增厚速率不断降低.     

磷化/硅酸盐溶胶封闭复合膜的EIS腐蚀机理

采用电化学阻抗谱EIS测量研究了先磷化再硅酸盐溶胶封闭后处理的热镀锌钢在5%NaCl溶液中浸泡不同时间的腐蚀行为,建立了等效电路模型,分析了相关参数的变化规律,探讨了复合膜的腐蚀机理.结果表明:复合膜的耐蚀性随磷化时间的延长而增强,复合膜高电阻、低电容的特性是抑制基底锌层电极反应的关键;随着浸泡时间的延长,镀锌钢的耐蚀性指标变差,腐蚀初期主要发生复合膜的溶解破坏,腐蚀后期主要发生膜层下基体锌层的腐蚀反应.     

反应等离子喷涂TiN涂层电化学腐蚀行为

利用电化学阻抗谱等电化学方法及扫描电镜(SEM)技术,研究了反应等离子喷涂TiN涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为. 研究结果表明:TiN涂层的自腐蚀电位高于基体,涂层对基体能起到良好的腐蚀屏蔽作用;腐蚀介质通过涂层的通孔、微裂纹等缺陷渗入涂层与基体的界面腐蚀基体,从而使涂层电阻下降、电容增加,所产生的腐蚀产物在一定程度上可以抑制腐蚀反应的进行,但不会阻止基体局部腐蚀的继续进行. 涂层的孔隙是造成涂层电化学腐蚀的主要原因.     

Fe3-xCrxSi合金在硫酸溶液中的耐蚀性能

采用机械活化+热压烧结方法制备出Fe3Si基Fe3-xCrxSi(x-0,0.2,0.4,0.6)合金,用X-射线衍射分析其物相,通过浸泡腐蚀和电化学腐蚀研究其耐蚀性能,并用扫描电镜观察其腐蚀后的表面形貌.结果表明:Fe3-xCrxSi的主相仍是Fe3Si,晶体结构不变;随着Cr含量的增加,Fe3-xCrxSi的耐蚀性...     

Li[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_2富锂正极材料表面修饰LaF_3及其电化学性能的研究

采用溶胶凝胶方法合成Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2富锂正极材料,通过化学沉积技术在Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2颗粒表面沉积La F3颗粒.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、循环伏安及交流阻抗测试系统研究了La F3包覆对材料电化学性能的影响.合成的材料具有α-Na Fe O2层状结构且La F3颗粒均匀包覆在颗粒表面,表面修饰La F3后的样品表现出更高的比容量和更好的倍率性能,电化学性能测试表明La F3表面修饰层有助于缓解电解液中HF对活性材料的腐蚀,降低电荷跃迁电阻(Rct),增强锂离子的扩散能力.