低合金耐蚀钢筋在两种pH混凝土模拟孔溶液中的耐氯离子点蚀性能

对比研究了普通低碳钢筋(LC)和2种耐蚀钢筋(1%Cr和6%Cr)在未碳化(p H=12.6)与碳化(p H=10.6)模拟混凝土孔溶液中加入氯离子后的腐蚀行为.采用线性极化电阻(LPR)和电化学阻抗谱(EIS)表征钢筋的电化学行为,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对腐蚀产物进行微观形貌观察和元素分析.结果表明:在点蚀阶段,与LC钢筋相比,1%Cr钢筋的临界氯离子值未提高,而6%Cr钢筋则提高5~10倍;在腐蚀扩展阶段,1%Cr的耐蚀性能与LC钢筋相比有小幅提升,可能的原因是1%Cr钢筋中的Cr促使生成致密锈层.     

耐蚀钢筋在混凝土模拟液中的电化学行为

利用电化学阻抗谱法(EIS)对比研究了新型耐蚀钢筋(00Cr10MoV)和普通低碳钢筋(20MnSiV)在混凝土模拟液中的自钝化、碳化以及碳化与氯盐耦合作用下的电化学行为,并利用扫描电镜(SEM)观察了钢筋表面腐蚀产物的形貌.结果表明,00Cr10MoV钢筋在钝化期的致钝性明显优于20MnSiV钢筋,且在碳化、碳化与氯盐耦合作用下,00Cr10MoV钢筋的耐蚀性也更强.电化学参数拟合中,00Cr10MoV钢筋在碳化期的钝化膜电阻和电荷转移电阻分别约为20MnSiV钢筋的3倍和58倍;00Cr10MoV钢筋在碳化和氯盐耦合作用期的钝化膜电阻和电荷转移电阻相比于20MnSiV钢筋分别提高约89%和99%.碳化与氯盐耦合作用后,00Cr10MoV钢筋表面仅生成少量点蚀坑,而20MnSiV钢筋表面则出现大量疏松的腐蚀产物.     

恒电流脉冲法研究钢筋在模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为

通过恒电流脉冲法研究了钢筋在不同pH值模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为.应用时间常数与双电层电容计算了钢筋的极化电阻.结果表明:钝化钢筋的时间常数大于活化腐蚀钢筋,钝化钢筋的双电层电容比活化腐蚀钢筋小;腐蚀末期较好的抗腐蚀能力证实了钢筋在CP模拟液(pH13·6)中形成的钝化膜比在CH模拟液(pH12·5)中更致密,耐蚀性更好,而在CN模拟液(pH11·0)中基本无法形成完整的钝化膜;SO2-4与SiO2-3加入CP模拟液能提高钢筋的极化电阻,钢筋表面形成了更致密的钝化膜,在腐蚀末期钢筋表现出了更好的耐蚀性.最后,比较了恒电流脉冲、线性极化及电化学阻抗谱所测的极化电阻与腐蚀电流密度,表明这三种电化学方法在测试钢筋腐蚀速率方面具有较好的相关性.     

测试混凝土孔溶液的pH值研究混凝土的碳化性能

设计了单掺30%粉煤灰、单掺30%矿渣微粉、复掺粉煤灰和矿渣微粉总量为30%以及不加矿物掺合料的普通混凝土试件,运用混凝土孔溶液的表观pH值测试法对上述混凝土的碳化性能进行研究,并与酚酞溶液测试结果进行对比.研究表明,pH值测试法是一种能反映混凝土抗碳化能力的可靠测试方法.混凝土抗碳化能力越高,混凝土表层的pH值越大,该值在混凝土内部恒定时的深度越小.结合两种测试方法可将碳化混凝土内部分为完全碳化区、部分碳化区和未碳化区,两种测试方法得出的完全碳化区深度基本相等,部分碳化区深度约为完全碳化区深度的2倍.在钢筋混凝土抗碳化性能设计中,要求部分碳化区深度不允许超过混凝土保护层厚度更为科学.     

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.     

新型合金耐蚀钢筋Cr10Mo1的阴极行为及其阻抑机制

应用阴极动电位极化法研究比较了预先钝化合金耐蚀钢筋Cr10Mo1和普通碳素钢筋在不同Cl-浓度(0,0.2,0.6,1.0 mol/L)的模拟混凝土孔溶液(p H 13.5)中的阴极反应行为,结合Mott-Schottky方法测试钢筋钝化膜导电性能及XPS方法分析钝化膜组成结构,分析了2种钢筋阴极行为存在差异的原因,揭示了合金耐蚀钢筋阴极行为阻抑机制.结果表明:在相同Cl-浓度下,合金耐蚀钢筋阴极反应速率总是低于普通碳素钢筋,随Cl-浓度增大,这一差异更加明显.相比普通碳素钢筋,合金耐蚀钢筋钝化膜具有更低的载流子密度,更有利于阻碍阴极反应电子传递.Cr氧化物作为合金耐蚀钢筋钝化膜不同于普通碳素钢筋的关键成分,高浓度氯盐下仍可保持稳定并维持钝化膜层密实完整,继续阻碍钢筋阴极反应电子传递.     

Fe25Cr20Ni合金在H_2S－H_2中的高温硫化行为

使用连续称重装置和非连续称重装置对Ｆｅ２５Ｃｒ２０Ｎｉ合金在Ｈ２Ｓ－Ｈ２气氛中的高温硫化行为进行了研究。结果表明：这种合金的硫化行为遵循抛物线规律，腐蚀产物有３层：最外层（称ＯＬ－Ⅱ层）由Ｆｅ－Ｎｉ－Ｓ系统组成；中间层（称ＯＬ－Ⅰ层）由Ｆｅ－Ｃｒ－Ｓ系统组成；内硫化层（Ｓｕｂｓｃａｌｅ）由一些弥散的硫化物相组成，标记实验的结果表明：合金在硫化过程中，腐蚀产物最外两层的生长是由金属离子向外扩散控制，而内硫化层的生长是由分解机理控制。     

0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在低浓度氯化钠溶液中的裸金属钝化特性

设计了研究0Cr18Ni9奥氏体不锈钢裸金属钝化率的试验.分析其钝化曲线,指出0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在 1 000 mg/L NaCl溶液中的钝化曲线满足i(t)=i0e-β.t关系,并引用钝化时间的概念解释腐蚀疲劳da/dN～Δk曲线在较低频率下基本重合的现象.     

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...     

计算机在酸碱溶液pH值计算中的应用

设计了一种计算强酸（碱）及三元以内弱酸（碱）ｐ Ｈ 值的通用程序。该程序解决了多元酸（碱）二级电离不可忽略的计算问题,其计算结果与实验值相一致     

Chloride resistance of Cr-bearing alloy steels in carbonated concrete pore solutions

The effect of carbonation on the chloride resistance of low-carbon steel and two Cr-bearing alloy steels in simulated concrete pore solutions was investigated. The chloride threshold values of steels were determined on the basis of corrosion potential(E_(corr)) and polarization resistance(R_p). Moreover, the chloride-induced corrosion behavior of steels was evaluated using electrochemical impedance spectroscopy, cyclic voltammetry, cathodic potentiodynamic polarization, and scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy measurements. Alloy steels have higher chloride resistance than low-carbon steel in carbonated and non-carbonated concrete pore solutions. The chloride resistance of alloy steels improves with increasing Cr content. In addition, the chloride resistance of all steels is negatively affected by the carbonation of concrete pore solution, especially for alloy steel with high Cr content in the presence of high chloride content.     

热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中电化学腐蚀行为

采用电化学阻抗法研究了不同pH值、不同氯离子浓度条件下热镀锌钢在模拟混凝土孔隙液中的电化学腐蚀行为,建立了两种腐蚀等效电路模型,分析了腐蚀参数的变化规律.结果表明:当饱和Ca(OH)2溶液受到严重碳化(pH<11)时,热镀锌钢在该体系中会发生析氢反应,耐腐蚀性能降低;当饱和Ca(OH)2溶液受到较小程度的碳化(11.5≤pH<12.5)反而更有利于热镀锌钢的进一步钝化,耐腐蚀性能提高,pH=12.0时的年腐蚀率最小,仅为0.59μm/a,而pH=12.5时的年腐蚀速率约为1.21μm/a;当饱和Ca(OH)2溶液未碳化(pH=12.5)且NaC l浓度不超过0.5%时,热镀锌钢在该体系中所形成的钝化膜的耐蚀性能较好,不会发生析氢反应;随着碳化程度的增大,氯离子对热镀锌钢腐蚀作用加剧.     

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。     

3Cr2W8V钢热应力疲劳探讨

本文研究了热处理温度和循环温度对3Cr2W8V钢热疲劳抗力的影响,探讨了热疲劳抗力与常规力学性质之间的联系.     

Electrochemical and analytical characterization of three corrosion inhibitors of steel in simulated concrete pore solutions

Corrosion inhibitors for steel, such as sodium phosphate (Na₃PO₄), sodium nitrite (NaNO₂), and benzotriazole (BTA), in simulated concrete pore solutions (saturated Ca(OH)₂) were investigated. Corrosion behaviors of steel in different solutions were studied by means of corrosion potential (E_corr), linear polarization resistance (LPR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and potentiodynamic polarization (PDP). A field emission scanning electron microscope (FESEM) equipped with energy dispersive X-ray analysis (EDXA) was used for observing the microstructures and morphology of corrosion products of steel. The results indicate that, compared with the commonly used nitrite-based inhibitors, Na₃PO₄ is not a good inhibitor, while BTA may be a potentially effective inhibitor to prevent steel from corrosion in simulated concrete pore solutions.     

水环境与冻融共同作用下混凝土力学性能研究

基于不同pH值水环境下冻融循环对混凝土断裂性能影响的研究现状和发展方向,采用加速腐蚀试验、单轴压缩试验与三点弯曲试验,对在酸碱中性溶液中浸泡、再经不同次数的冻融循环后的混凝土的断裂性能及宏观力学特性进行研究。此外,利用IPP（image-pro plus）软件对由电镜扫描获得的混凝土SEM（scanning electron microscope）图像进行分析,并对损伤劣化规律,以及微观层面混凝土腐蚀及冻害破坏机理等方面进行研究。结果表明：虽然水环境的pH值对冻融前的混凝土各力学性能影响不尽相同,但随着pH值的减小,冻融循环作用对混凝土力学性能的破坏趋于严重。不同pH值溶液浸泡后混凝土试件的内部微观劣化规律相似,损失变量与冻融循环次数存在二次函数关系。由此推导出不同pH溶液下不同冻融循环次数后的损伤变量公式。     

18Cr2Ni4WA钢的渗碳后热处理

针对合金钢18Cr2Ni4WA渗碳层热处理后残余奥氏体过多,硬度达不到要求这一问题,借助于实验方法,对18Cr2Ni4WA钢渗碳层中残余奥氏体在高温回火中转变机制进行研究,得知相变硬化消除理论和碳化物析出理论在高温回火的不同时间中的不同作用,提出680℃×3h空冷回火,650℃×2 h空冷回火,810℃×15min空冷淬火,180℃×1.5 h空冷低温回火的热处理工艺.达到既能缩短生产周期又能满足性能要求的目的.     

不同密度等级泡沫混凝土的性能和孔结构

泡沫混凝土的密度等级对其性能有显著影响。笔者制备了干密度在300～1 000 kg/m~3范围内的泡沫混凝土,对其浆体流动度、抗压强度、吸水率和干燥收缩进行了测试,利用X射线计算机断层扫描成像(X-ray computed tomography, X-CT)对试件的孔结构进行表征。结果显示:随着泡沫混凝土密度等级增加,其浆体流动度先增大后减小,密度为600 kg/m~3时流动度最大;抗压强度随密度等级增加而逐渐增大,并与密度等级之间存在指数关系;干燥收缩和吸水率均随密度等级增加逐渐减小,这是由于其内部孔隙率降低、封闭孔增多所致。X-CT分析结果显示,密度低于600 kg/m~3的泡沫混凝土内部孔隙分布不均,试件表面的大孔较多,这是由于浆体与泡沫的体积比过低、浆体无法均匀地包裹在泡沫表面所致。     

Effects of chloride ion concentration and pH values on the corrosion behavior of Cr12Ni3Co12Mo4W ultra-high-strength martensitic stainless steel

The effects of Cl- ion concentration and pH values on the corrosion behavior of Cr12Ni3Co12Mo4W ultra-high-strength martensitic stainless steel (UHSMSS) were investigated by a series of electrochemical tests combined with observations by stereology microscopy and scanning electron microscopy. A critical Cl- ion concentration was found to exist (approximately 0.1wt%), above which pitting occurred. The pitting potential decreased with increasing Cl- ion concentration. A UHSMSS specimen tempered at 600°C exhibited a better pitting corrosion resistance than the one tempered at 400°C. The corrosion current density and passive current density of the UHSMSS tempered at 600°C decreased with increasing pH values of the corrosion solution. The pits developed a shallower dish geometry with increasing polarization potential. A lacy cover on the pits of the UHSMSS tempered at 400°C accelerated pitting, whereas corrosion products deposited in the pits of the UHSMSS tempered at 600°C hindered pitting.     

不同PH值条件下磷酸铵镁沉淀产物特性研究

文章用模拟低碳高氨氮废水进行鸟粪石(MgNH4PO4·6H2O)生成实验,确定了最佳pH值范围为9～9.5,对不同pH值条件下所得产品采用扫描电镜能谱(SEM)和X射线衍射技术(XRD-EDS)进行表征,同时采用元素分析法对其纯度进行分析,并进一步做了水溶性实验以判定pH值对产品中N、P溶出性能的影响.