两次动电位极化中316L不锈钢孔蚀参数的变化

以0.01mol/L NaCl溶液中的316L不锈钢为研究对象,采用慢速动电位扫描法研究了第一次极化只发生亚稳态孔蚀、同时发生亚稳态和稳态孔蚀两种条件对再次极化时小孔形核与生长的影响。结果表明,两种极化条件对不锈钢再次极化时的孔蚀行为的影响并不明显;两种极化条件下的第一次极化均导致材料表面活性点显著减少,从而再次极化后亚稳孔形核数目明显减少,同时亚稳态孔蚀电位和稳定孔蚀电位都有所升高;两种极化条件下的第二次极化过程中产生的亚稳态小孔的峰值电流和平均生长速度与初次极化相比有所增大,其原因主要是第二次极化的电位范围更高。     

溶液pH值对不锈钢亚稳态孔蚀行为的影响

用测试动电位的电流-时间曲线法研究了不锈钢在不同pH值的NaCl溶液中的亚稳态孔蚀行为.结果表明,随溶液pH值升高,316L不锈钢在NaCl溶液中的亚稳孔形核电位Em和孔蚀电位Eb均正移;不同NaCl浓度下,Em和Eb随溶液pH值的变化趋势基本一致.溶液pH值对亚稳孔形核数有明显影响,随pH值升高形核数降低.但pH值对亚稳态孔蚀过程的动力学参数,包括亚稳孔生长速度、峰值电流和平均寿命,均影响不大.     

工业纯铁在NaNO2+NaCl溶液中的亚稳态孔蚀及其腐蚀形貌

用动电位极化法研究了工业纯铁在NaNO₂+NaCl溶液中的电流波动特征,探讨了多次极化对亚稳态孔蚀行为的影响。工业纯铁在NaNO₂+NaCl体系中早期的蚀孔由许多连续的、较浅的开放性小孔构成,这些蚀孔是亚稳态小孔形核、生长和再钝化的结果,小孔优先沿研磨形成的沟槽方向形成。反复多次对工业纯铁试样进行动电位极化,其亚稳态小孔的形核数目和峰值电流都逐渐降低,E_m和E_b值升高。在每一次极化过程中小孔形核数目则随电位升高而升高。电流-时间曲线上的电流波动峰与表面的蚀孔形貌有良好的对应关系,表明有可能根据电流波动的数量和幅值预测材料表面的腐蚀损伤程度。     

表面粗糙度对非晶态合金亚稳态小孔形核和生长的影响

用恒电位和动电位极化法研究了表面粗糙度对非晶态ＮｉＣｒＦｅＳｉＢ合金亚稳态小孔形核和生长的影响，粗糙表面显著促进亚稳态小孔的形核，在恒电位下，亚稳小孔的生长电流随时间的平方线性增长为Ｉ－Ｉ０＝ｋ（ｔ－ｔ０）２．生长速度参数ｋ和亚稳态小孔的峰值电流都服从对数正态分布。在粗糙表面上亚稳态小孔的生长速度略高，且分布范围较大。     

碳钢在NaHCO3+NaCl溶液中的亚稳态孔蚀特征

用动电位极化和恒电位极化法研究了A3碳钢在不同浓度NaCl的0.5mol/LNaHCO₃溶液中亚稳态孔蚀行为。实验发现亚稳态电流波动峰具有快速上升、缓慢下降的特点。亚稳孔出现电位E_m 服从正态分布,随着Cl^-浓度的提高,E_m 值向负方向移动。亚稳孔的峰频变化规律与电位关系不大。恒电位极化时,当电位高于E_m而大大低于孔蚀电位E_b 时,电流波动保持一定时间后会最终消失,并产生直径为微米级的小蚀孔。当电位接近孔蚀电位时,一段时间的电流波动后电流往往迅速上升,最终转变为稳定蚀孔.     

SO2-4对含Cl-溶液中316 L奥氏体不锈钢钝化行为及点蚀行为的影响

利用动电位极化、电化学阻抗、恒电位极化以及恒电流极化等电化学测试手段,并结合扫描电镜进行点蚀形态观察,探究了含Cl-溶液中SO2-4浓度对316L奥氏体不锈钢的钝化行为及点蚀行为的影响.结果表明,含Cl-溶液中SO2-4的加入能够使316L不锈钢钝化区变宽,使点蚀电位变正,维钝电流密度降低,进而提高316L的耐点蚀能力.但是在点蚀发生后,随着SO2-4浓度的升高,点蚀内部和边缘形态表现出更为复杂的趋势,蚀坑的周长面积比明显增大.     

304L不锈钢在溴离子作用下的点蚀行为

通有含溴离子氮气的304 L不锈钢管,经一段时期的使用后产生了严重点蚀.通过解剖被蚀钢管,采用金相分析,SEM形貌分析及EDS成分分析的方法,对本案例点蚀特征进行研究,发现:蚀孔形核于晶界,并以蚀孔自身扩张和孔内形成次生蚀孔两种方式生长,且蚀孔内壁产生富Cr层.最后,就相关的电化学理论进行了探讨,并推测活化态蚀孔内壁的溶解导致了富Cr层的产生,而富Cr层的存在则是孔内建立局部活化态,次生蚀孔形核的物质基础.     

孔蚀监测方法的研究

本文讨论了孔蚀监测的基本理论,并通过对AISI 405与304不锈钢在流动状态、充氧状态、添加剂多变的人造海水体系,进行零电流电极电位、模拟闭塞阳极电位、模拟闭塞电池电流以及阴阳极极化阻率的监测,同时进行金属表面观测,取得较好的一致性,预示在现场对孔蚀进行综合监测的可能性,总结了孔蚀发生与发展的主要判定参数。     

有关“二次钝化”现象的探讨

本文对采用恒电位法测定奥氏体不锈钢316L在NaCl溶液中的阳极极化曲线时产生“二次钝化”的现象进行了研究。在对实验进行分析的基础上,提出把Prazak的“二次钝化”理论的适用范围扩大到点蚀过程;并引用Prazak的理论对NaCl溶液中316L不锈钢的“二次钝化”现象进行了分析讨论。结论认为:“二次钝化”现象只有在特定的材料,介质和环境条件下才能产生。尽管在“二次钝化”发生时,在H_2SO_4溶液中发生的是不锈钢表面膜的过钝化溶解过程,而在NaCl溶液中发生的是点蚀过程,但产生“二次钝化”的机理是相同的。     

409L和430铁素体不锈钢耐局部腐蚀性能

采用电化学测试技术与化学浸泡实验相结合,对比研究了409L和430铁素体不锈钢热轧板材耐点蚀和耐晶间腐蚀的能力.结果表明:409L不锈钢的击穿电位与保护电位的差小、钝化膜的修复能力较强,表现为小尺度的浅点蚀孔;430不锈钢的击穿电位较高,耐点蚀能力高于409L不锈钢,但430不锈钢热轧态的条带组织有明显的腐蚀微电池效应,表现为比较严重的全面腐蚀;409L不锈钢含Cr量低,且其热轧态未经过稳定化处理,使得409L不锈钢耐晶间腐蚀能力劣于430不锈钢.经微观分析:409L不锈钢为沿着基体等轴晶界的典型晶间腐蚀形貌特征,而430不锈钢在轧向碳化物(M23C6)与基体的相界面上呈现分层腐蚀痕迹.     

极化曲线法比较彩色不锈钢在硫酸介质中的耐蚀性

通过化学着色法对304HC,316,316L不锈钢进行了着金黄色及其热水固膜后处理,运用动态极化曲线扫描法测定了其点蚀击穿电位,结果表明,3种不锈钢着色后的点蚀击穿电位提高80-100mV,耐蚀性能明显提高;热水固膜处理后的彩色不锈钢。304HC不锈钢的点蚀击穿电位又提高了80mV,耐腐蚀进一步增强。     

316L不锈钢在含氯高温醋酸溶液中的自钝化行为

研究了316L不锈钢在85 ℃,含0.2% KCl的60%醋酸溶液中的自钝化行为. 通过测试试样的恒电流阴极极化曲线,以及恒电流阴极极化后开路电位随时间的变化曲线,提出了316L不锈钢钝化膜的结构模型. 该模型认为316L不锈钢钝化膜由三层构成:最外层主要是由Fe的氧化物以及少量Cr的氧化物组成;第二层主要是Cr的氧化物,含有少量Fe,Mo和Ni的氧化物;最底层主要是Mo,Ni的氧化物和少量的Fe原子. 研究发现: 316L不锈钢在实验醋酸溶液中,经10 mA阴极电流极化15 min后钝化膜生长参数γ最大,而经0.45 mA阴极电流极化30 min后钝化膜生长参数γ最小;316L不锈钢在实验醋酸溶液中,经10 mA阴极电流极化30 min后,自钝化电位最小,而经1 mA阴极电流极化15 min后,自钝化电位最大. 钝化膜结构模型能很好地解释316L不锈钢在实验醋酸溶液中的上述电化学行为.     

20CrMnTi齿轮钢的点蚀敏感性及裂纹萌生风险

利用弱腐蚀倾向的溶液环境,控制20CrMnTi钢产生有限的亚稳态蚀点分布.运用电化学噪声法,研究了20CrMnTi钢亚稳态蚀点的萌生规律,结合ANSYS有限元计算,导入真实腐蚀形貌,对比研究了不同腐蚀条件下蚀孔周边的应力分布与裂纹萌生风险.结果表明,20CrMnTi具有较高的点蚀敏感性,其亚稳态蚀点集中在杂质相边缘优先形核,随Cl-浓度的升高,点蚀孕育期明显缩短,点蚀敏感性增大.不同Cl-浓度下引起的形核速率上升会缩短蚀点间距,表面微裂纹易连接蚀点而发生扩展,增大裂纹萌生风险.     

不同充气条件下2205双相不锈钢在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用动电位极化、电化学阻抗、循环伏安法和扫描电子显微镜,研究了不同充气条件对2205双相不锈钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:充气对2205双相不锈钢在NaCl溶液中的腐蚀行为产生了明显的影响,其中充N_2和O_2降低了2205双相不锈钢在NaCl溶液中的腐蚀电流密度,充CO_2使腐蚀电流密度增大,三种气体都对2205双相不锈钢在NaCl溶液中的点蚀具有抑制作用;随温度升高和NaCl溶液浓度的增加,2205双相不锈钢在NaCl溶液中的腐蚀加剧,点蚀电位降低;2205双相不锈钢在NaCl溶液中的临界点蚀温度在40℃~45℃之间。     

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。     

盐酸浓度对热轧不锈钢酸洗板表面质量的影响

借助电化学方法、激光共聚焦显微镜和SEM等分析手段,研究了盐酸浓度对热轧铁素体不锈钢表面质量的影响作用.结果表明:在本实验条件下,随着盐酸浓度的增加,酸洗后不锈钢表面平整程度增加,但盐酸浓度过高存在较严重的晶间腐蚀现象.虽然酸洗后不锈钢的阴阳极极化曲线形状在弱极化区并没有发生太大的变化,但随着盐酸浓度的增加,不锈钢在溶液中的点蚀电位升高,并且容抗弧半径增大,表面耐蚀性增强.     

不同种不锈钢电化学腐蚀性能的对比

采用CHI660D电化学工作站研究304、316L、2205、2507不锈钢在模拟塔里木油田复杂腐蚀介质中的电化学腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其表面的腐蚀产物膜进行对比分析.结果表明:2种复杂腐蚀介质条件下,随温度升高,4种不锈钢的耐蚀性和抗点蚀能力都会降低.CO2的通入对不锈钢的腐蚀过程影响较为复杂.20℃时,4种不锈钢的耐蚀性和抗点蚀能力随CO2的加入均降低;而50、80℃时,4种不锈钢的耐蚀性和抗点蚀能力则会增强.相同腐蚀条件下,4种不锈钢的耐腐蚀能力由强到弱的顺序为:2507、2205、316L、304.     

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     

铝镁合金点蚀试验数据的统计分析

在３．５％ＮａＣｌ溶液中，铝镁合金在充Ｎ２除Ｏ２条件下，阳极极化至电流密度为１０－２Ａ·ｃｍ－２时，试样表面出现大量蚀孔。为了得到蚀孔发生的统计规律，利用泊松概率分布函数求得腐蚀活性点出现个数的规律，利用古比极值统计第一类近似函数求得最深腐蚀孔深度的概率分布。统计分析得到满意的结果。对于大量的点蚀腐蚀数据都可以按此理论进行统计分析，价用来评价材料的耐点蚀性能和估算管线的使用寿命。     

Al-Zn-In-Si-Mg合金活性溶解的临界氯离子浓度研究

通过测量不同Cl^-浓度下Al-Zn-In-Si-Mg合金与A3钢偶合的电偶电流、孔蚀电位、极化电阻，确定了淡水中Al-Zn-In-Si-Mg牺牲阳极活性溶解的临界Cl^-浓度．实验表明，维持Al-Zn-In-Si-Mg活性溶解的临界Cl^-浓度为0．05～0．15mol／L．