纯钛在蒸馏水和Saline溶液中的微动腐蚀行为

采用液压高精度微动试验机研究了球／平面接触纯钛摩擦副在蒸馏水和Saline溶液介质中的微动腐蚀特性,在动力学特性分析的基础上,用激光共焦扫描显微镜（LCSM）观察了磨痕表面形貌并测量了磨损体积。结果表明：蒸馏水和Saline溶液降低了摩擦系数,改变了微动运行区域;干态下的体积磨损量最小,3种介质中的摩擦系数与磨损体积均随位移的增大而增大,微动磨损机制主要表现为粘着与剥落;水基介质中,磨损与腐蚀的交互作用显著加速了钛的材料流失。     

铁和铈对铝在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响

采用高频熔炼方法制备Al-Fe-Ce合金,通过X射线衍射仪、金相显微镜、电化学工作站等对制备的合金结构、动电位线性扫描极化曲线、浸泡与电化学腐蚀前后表面形貌的变化进行研究,并分析Al-Fe-Ce合金在浓度为3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能。结果表明：在3.5%NaCl溶液中腐蚀,Cl-致使铝合金容易发生点蚀;稀土Ce的加入能够改善合金微观结构,细化晶粒,减弱Cl-离子对点蚀的影响;合金中Ce的存在能够降低Fe对合金腐蚀性能的损害作用。     

Cu-60Fe-12Cr合金在含Cl~-介质中的电化学腐蚀行为

利用动电位扫描法,结合电化学交流阻抗技术研究了用粉末冶金(PM)技术制备的Cu 60Fe 12Cr合金在含Cl-腐蚀介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:合金在单一Na2SO4介质中具有较低的腐蚀电流,腐蚀速度较慢,而在含Cl-腐蚀介质中,自腐蚀电位不同程度负移,膜电阻减小,腐蚀速度加快;合金在含Cl-介质中腐蚀电化学阻抗谱在呈单容抗弧特征,没有出现Warburg阻抗的性质,腐蚀过程由电化学反应控制;加入Cl-后,极化电阻减小;腐蚀过程中存在一定弥散效应.     

温度对10CrMn2NiSiCuAl极地破冰船用钢板干摩擦行为的影响

采用Bruker UMT-3Tribolab摩擦磨损仪测试了与宝山钢铁股份有限公司共同开发的破冰船用低温钢板10CrMn2NiSiCuAl在不同环境温度下的摩擦磨损性能,利用轮廓扫描仪和扫描电子显微镜表征了磨痕及磨屑的表面形貌,采用电子能谱(EDS)以及X射线衍射谱(XRD)分析了磨屑表面的化学元素及成分,进而推断其磨损机制。结果表明:环境温度对摩擦磨损的性能有显著影响,当环境温度为20℃时,摩擦磨损形式以疲劳失效、氧化磨损和黏着磨损为主,磨痕表面的过渡层能够降低摩擦系数,减少磨损量,表面磨损产物主要为Fe_2O_3和Fe_3O_4;随着环境温度降低至-20℃,磨损机制转变为微切削作用下的磨粒磨损和塑性变形,磨痕表面出现犁沟形貌,磨损产物主要为Fe元素,磨屑的长宽比减小,出现球形磨屑,磨损量急剧增加。     

基于金属电化学腐蚀的单晶SiC表面腐蚀和磨损性能研究

针对化学机械抛光中抛光液的环境污染,提出一种基于金属电化学腐蚀的单晶SiC化学机械抛光方法. 通过腐蚀实验和摩擦磨损实验,研究了电化学腐蚀单晶SiC的Si面腐蚀性能和磨损性能. 通过对比Al、Cu、Fe金属在Na2SO4电解质溶液中对Si面的腐蚀性能,发现Al在Si面产生明显的腐蚀层,EDS和XPS检测证实该腐蚀产物为SiO2. 采用摩擦磨损实验研究溶液组分对SiC的Si面磨损影响规律. 结果表明,提高Na2SO4电解质溶液浓度能获得更大的磨损量,当Na2SO4电解质溶液浓度为1.00 mol/L时,得到最大为7.19 μm2的磨损量;在酸性的金属电化学腐蚀溶液中,Si面具有更好的材料去除性能,在pH=3时磨损量达到11.97 μm2. 单晶SiC的金属电化学腐蚀材料去除机制为阴极的Al金属发生电偶腐蚀反应产生腐蚀电流,促使阳极SiC表面氧化生成SiO2氧化层,进而去除材料.     

Cu-40Ni-20Cr合金在含Cl-介质中的电化学腐蚀行为研究

利用动电位扫描法和交流阻抗技术研究了传统电弧熔炼制备的Cu-40Ni-20Cr合金在不同Cl-浓度的腐蚀介质中的电化学腐蚀行为.结果表明:合金在单一Na2SO4介质中具有较低的腐蚀电流,腐蚀速度较慢,腐蚀过程由电化学控制腐蚀,电化学阻抗谱呈单容抗弧特征.在含Cl-腐蚀介质中,随着Cl-浓度的增加,自腐蚀电位不同程度负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快.Cl-浓度大于0.02 mol.L-1时,出现Warburg阻抗特征,腐蚀过程由电化学控制转为扩散控制;加入Cl-后,极化电阻减小,腐蚀过程中存在一定弥散效应.     

位移幅值对Inconel600合金微动磨损性能和机制的影响

采用高精度微动磨损试验机SRVⅣ研究蒸汽发生器传热管材料Inconel600合金在不同位移幅值下的微动磨损行为,分析了位移幅值对摩擦因数和磨损体积的影响.采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察磨损表面和截面的形貌,并用透射电子显微镜对摩擦学转变组织进行观察.结果表明:随位移幅值的增加,摩擦因数和磨损体积逐渐增大,材料的微动行为先后经历以黏着为主的部分滑移区以及滑动为主的完全滑移区;磨损机制也由黏着磨损逐步转变为氧化磨损和剥层磨损的共同作用;微裂纹出现在黏着区域和滑动区域的交界处以及滑动区域内;黏着区氧分布密度和磨痕外基体的相一致,氧化主要发生滑动区域;磨痕亚表层的组织发生了严重的塑性变形,产生纳米化现象,摩擦学转变组织的晶粒尺寸约100 nm,远小于原始组织的15~30μm.     

Ou-40Ni-20Cr合金在含Cl^-介质中的电化学腐蚀行为研究

利用动电位扫描法和交流阻抗技术研究了传统电弧熔炼制备的Cu-40Ni-20Cr合金在不同Cl^-浓度的腐蚀介质中的电化学腐蚀行为．结果表明：合金在单一Na2SO4介质中具有较低的腐蚀电流，腐蚀速度较慢，腐蚀过程由电化学控制腐蚀，电化学阻抗谱呈单容抗弧特征．在含Cl^-腐蚀介质中，随着Cl^-浓度的增加，自腐蚀电位不同程度负移，腐蚀电流增大，腐蚀速度加快．Cl^-浓度大于0.02mol·L^-1时，出现Warburg阻抗特征，腐蚀过程由电化学控制转为扩散控制；加入Cl^-后，极化电阻减小，腐蚀过程中存在一定弥散效应．     

核电蒸汽发生器690合金管在高温高压水中的腐蚀电化学行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了溶液温度(25~285°C)和溶解氧(DO)(20μg/L,2.1mg/L,8.4mg/L)对690合金电化学腐蚀行为的影响,及690合金在一回路水环境中的均匀腐蚀行为.极化曲线和光电子能谱的结果分析表明:随着溶液温度的升高,690合金的自腐蚀电位下降,自腐蚀电流密度增大,钝化区缩小;随着DO的升高,690合金的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,钝化区缩小;690合金在一回路水环境中的均匀腐蚀速率为0.244mg/(dm2·h1/2),形成了外层富Fe、Cr和Ni的氢氧化物和内层富Fe、Cr和Ni的金属氧化物的氧化膜.     

Al-2.15％Mn合金的组织及摩擦学特性

采用搅拌法制备了Al-2.15 ％Mn合金,对其显微组织、强化机制及摩擦磨损性能进行了试验研究.结果表明:Al-2.15％Mn合金的组织为含Alu Mn4和Al6 Mn的α-Al固溶体;合金中Al6Mn的沉淀强化作用使其硬度较纯Al提高了60％;纯Al的冲击断口形貌为塑性断裂,Al-2.15％Mn合金的冲击断口形貌为准解理断裂;纯Al与Al-2.15％Mn合金在湿摩擦下的磨损量均大于干摩擦的磨损量;湿摩擦的腐蚀一机械磨损作用使磨痕为犁沟和蚀坑,干摩擦中磨屑的成片脱落由机械磨损中的黏着磨损引起;在干摩擦与湿摩擦中,纯Al的摩擦因数均大于Al-2.15％Mn合金的摩擦因数,Al-2.15％Mn合金较纯Al表现出更加优良的耐磨性.     

1Cr13不锈钢微动腐蚀中腐蚀与磨损交互作用

利用自制的微动腐蚀系统研究１Ｃｒ１３在ＮａＣｌ溶液中腐蚀与磨损的交互作用。实验发现阴极保护不能完全抑制１Ｃｒ１３在质量分数为３．５％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀,同时又考虑到液体润滑作用与交互作用对微动腐蚀质量损失的影响效果相反,应该将其区分开来,建议用一种新的数学模型来定量化评价交互作用。     

用于散热器的冷轧钢板耐蚀性

利用化学浸泡及电化学方法研究了４种钢制散热器材质在不同含氧量和氯离子浓度下的腐蚀速度及耐蚀性，并用Ｘ射线衍射对锈蚀物进行了结构分析。实验结果表明，钢材腐蚀速度主要取决于供热水系统中的溶氧量。在脱氧条件下则形成Ｆｅ３Ｏ４保护膜，此时氯离子将加速材料的腐蚀。腐蚀极化电阻则随残余应力的增加而下降。     

水电工程中不锈钢材料冲蚀磨损与腐蚀的交互作用

通过水轮机目前应用较多的不锈钢材料在冲蚀磨损过程中电化学腐蚀及抗冲蚀磨损性能的研究，区分出了纯磨损、纯腐蚀、磨损对腐蚀的促进分量，及其腐蚀对磨损的促进分量等在材料失效过程中各占的比例。考察了试验材料的抗冲蚀磨损特性及其磨损与腐蚀间的交互作用，并对其失效机制进行了探索性分析。结果表明：在不同的冲蚀速度下，0Cr13Ni5Mo不锈钢的冲蚀磨损失重率小于1Cr18Ni9Ti不锈钢材料；试验材料在冲蚀磨损总失重率中，纯磨损率是占主要的；随着冲蚀速度的增加，磨损对腐蚀的促进作用也增加，同时也加强了腐蚀对磨损的促进作用。     

不同环境介质中TC4合金微动磨损机理研究

采用SRV-IV微动磨损试验机探究GCr15/TC4合金配副在空气介质和纯水环境中混合滑移状态下的微动磨损特性.使用激光共聚焦显微镜和扫描电镜表征三维形貌、磨损体积、磨损表面形貌,结合摩擦系数曲线和微动图探究在不同环境介质中TC4合金在混合滑移状态下微动磨损机制.结果表明:混合状态下,摩擦系数曲线在3种介质中变化趋势基本一致.干摩擦条件下,25 ℃空气环境中摩擦系数较高而且波动程度较大,磨损体积最大,磨损机制主要为粘着磨损和轻微的氧化磨损;300 ℃大气环境中,摩擦系数和波动程度最小,高温和摩擦热加速了磨粒的氧化形成第三体,揭示了TC4合金具有高温耐磨特性,磨损机制为粘着磨损和氧化磨损.与干摩擦相比,水覆环境中摩擦系数、波动程度以及磨损率介于两者之间,水介质起到润滑和减摩作用,磨损机制为磨粒磨损.     

阴极保护对氯化物环境中1Cr13不锈钢微动腐蚀的影响

利用自制的微动腐蚀测试系统,研究了１Ｃｒ１３不锈钢在３．５％ＮａＣｌ溶液中, 不同的有极保护电位下的微动蚀行为。结果表明：未加阴极保护时,微动使自然腐蚀电位快速负移到稳定值;     

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...     

拉索钢丝电化学腐蚀进程的元胞自动机模拟方法

为了模拟拉索在实际环境中的腐蚀演化进程并探究氯离子在索体腐蚀过程中的催化作用,基于金属电化学腐蚀的基本原理建立了模拟拉索钢丝电化学腐蚀进程的元胞自动机模型,将腐蚀系统中的关键元素抽象成4种元胞类型,并将整个拉索腐蚀系统离散成500×500的元胞网格,通过定义的局部规则模拟钢丝在介观尺度上的腐蚀演化过程,分析了腐蚀性溶液浓度和腐蚀概率对钢丝腐蚀进程的影响,研究发现：当元胞自动机特征参数选取合理,并适当加大中心元胞与切线方向上的邻居元胞的接触概率,蚀坑形貌也就越接近真实形貌。元胞自动机模拟产生的蚀坑形貌与实际蚀坑形貌十分接近;钢丝腐蚀面积随时间不断变大的同时腐蚀速率也将逐步增快,表明一旦钢丝腐蚀出现蚀坑,钢丝腐蚀面积越来越大的同时其腐蚀速率也将越来越快;在拉索腐蚀的过程中具有氯离子的腐蚀性元胞具有主导地位,无氯离子的腐蚀元胞的腐蚀概率对钢丝腐蚀速率的影响不大,控制并减少周边环境中氯离子的浓度是减缓拉索腐蚀的有效途径。     

不同晶须体积分数Al18B4O33w/Al复合材料的腐蚀敏感性

采用循环极化曲线及电化学极化曲线的测试方法，研究了3种晶须体积分数的硼酸铝晶须增强纯铝基复合材料在3.5％NaCl溶液中的电化学腐蚀行为，并用扫描电子显微镜观察了经极化处理及循环极化处理后，复合材料表面的微观组织形貌，研究结果表明，随晶须体积分数的增加，复合材料阳极钝化区域逐渐减小，腐蚀滞后环面积逐渐增大，且相应复合材料表面被腐蚀程度显著增加，复合材料发生腐蚀的敏感性逐渐增加。     

Corrosion-wear behavior of nanocrystalline Fe88Si12 alloy in acid and alkaline solutions

The corrosion?wear behavior of a nanocrystalline Fe88Si12 alloy disc coupled with a Si3N4 ball was investigated in acid (pH 3) and alkaline (pH 9) aqueous solutions. The dry wear was also measured for reference. The average friction coefficient of Fe88Si12 alloy in the pH 9 solution was approximately 0.2, which was lower than those observed for Fe88Si12 alloy in the pH 3 solution and in the case of dry wear. The fluctuation of the friction coefficient of samples subjected to the pH 9 solution also showed similar characteristics. The wear rate in the pH 9 solution slightly increased with increasing applied load. The wear rate was approximately one order of magnitude less than that in the pH 3 solution and was far lower than that in the case of dry wear, especially at high applied load. The wear traces of Fe88Si12 alloy under dif-ferent wear conditions were examined and analyzed by scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The results indicated that the tribo-chemical reactions that involve oxidation of the worn surface and hydrolysis of the Si3N4 ball in the acid solution were restricted in the pH 9 aqueous solution. Thus, water lubrication can effectively improve the wear resistance of nanocrystalline Fe88Si12 alloy in the pH 9 aqueous solution.