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.     

Cl-和HCO3-对N80钢阳极电化学行为的协同作用

采用动电位极化曲线和动电位电化学阻抗谱对含不同浓度Cl-和HCO3-溶液体系中N80钢的阳极电化学行为进行了研究.溶液体系中不含Cl-的情况下,HCO3-的浓度超过0.03 mol.L-1时可使N80钢发生钝化.Cl-能极大提高发生钝化的HCO3-浓度临界值,同时对材料表面的钝化膜具有强烈的破坏作用.在阳极区,同等HCO3-浓度下,含Cl-的溶液体系中点蚀电位下降,维钝电位区间变窄,维钝电流密度升高.动电位电化学阻抗谱结果与动电位极化曲线基本对应.等效电路中电器元件与极化电位的关系表明,在含Cl-的溶液体系中N80钢的钝化膜粗糙度与致密性均有所下降,维钝电流密度升高主要由电荷转移电阻的降低所致.     

压水堆一回路主管道316 L不锈钢的电化学腐蚀行为

通过中心复合设计试验法设计试验,结合动电位极化曲线和电化学阻抗谱的测量以及氧化膜形貌观察和成分测量,研究了温度(30~350℃)、Cl-质量浓度(10~1000μg·L-1)和溶解氧质量浓度(0~200μg·L-1)3种因素对压水堆一回路主管道316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响.结果表明:温度是影响316L不锈钢电化学腐蚀性能最显著的因素,温度越高,腐蚀电流密度越大,点蚀电位越低;Cl-浓度和溶解氧浓度对316L不锈钢电化学腐蚀性能的影响与温度密切相关,温度较低时(T<150℃),Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L腐蚀电流密度几乎无影响,但点蚀电位却随Cl-浓度增加和溶解氧浓度的降低而降低;温度较高时,分别为T>130℃和T>150℃,Cl-浓度和溶解氧浓度均对316L点蚀电位几乎无影响,但腐蚀电流密度却随Cl-和溶解氧的浓度增加而显著增加,腐蚀加剧.电化学阻抗谱的测量和氧化膜形貌的观察也进一步验证了上述试验结果.     

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。     

Fe-Cr合金在含Cl~-和SO_4~(2-)离子溶液中的腐蚀行为

为研究Fe-Cr合金在含Cl-和SO2-4离子溶液中浸泡的腐蚀行为,采用显微激光拉曼光谱技术进行腐蚀产物分析,并进行线性极化和交流阻抗电化学测试明确腐蚀机理。研究结果表明,Fe-Cr合金含有大量Cr更容易形成钝化膜,在浸泡初期Fe-Cr合金腐蚀速度很小。随着浸泡时间增加,维钝电流密度呈现先增加而后明显减小的趋势,说明钝化膜不断加强,钝化膜起到较好的阻碍Cl-和SO2-4阴离子侵蚀作用。在酸性溶液中,Fe-Cr合金钝化的同时也发生着点蚀,且随着浸泡时间的增长而加剧。Fe-Cr合金在浸泡150 h后,在三角晶界及其附近的晶界更易出现腐蚀产物,这是由于模拟溶液中含有大量Cl-离子,致使钝化膜破损。而在Fe-Cr合金的腐蚀产物中出现CrOOH,对腐蚀有抑制作用。     

430不锈钢腐蚀行为及钝化膜半导体特性的研究

使用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)技术和电容电位法(Mott-Schottky)研究了430不锈钢在不同Cl-浓度下的腐蚀行为,并结合点缺陷模型(PDM)计算了钝化膜上点缺陷的密度及扩散率。结果表明:Cl-浓度的增大,钝化膜上自腐蚀电流增加,弥散系数及膜电阻减小,点蚀加剧;在-0.5～0.5V电位区间,钝化膜表现为n型半导体性质,膜中点缺陷为氧空位和阳离子间隙,溶液浓度的增加,会造成钝化膜内点缺陷浓度和扩散系数的增大。本实验对Cl-破坏钝化膜的微观机理研究有一定参考价值。     

超级13Cr马氏体不锈钢在CO_2 及H_2 S/CO_2 环境中的腐蚀行为

在模拟油田腐蚀环境中,通过高温、高压、CO2和H2S/CO2腐蚀实验及电化学测试,研究超级13Cr马氏体不锈钢的腐蚀行为.结果表明:在CO2腐蚀环境中,随着温度的升高,超级13Cr的均匀腐蚀速率呈稍微上升的趋势,点蚀轻微;在H2S、CO2共存条件下,超级13Cr的均匀腐蚀速率变化不大,点蚀严重,当Cl-的质量浓度为160g.L-1时,其最大点蚀深度可达28μm.超级13Cr的点蚀电位明显高于普通13Cr的点蚀电位,温度升高、Cl-的质量浓度增大和H2S气体的存在降低了超级13Cr的点蚀电位,而CO2对超级13Cr的点蚀电位影响不大;在N2、CO2环境中,超级13Cr的回复电位都在钝化区间,且回复电位较高,具有良好的再钝化能力.H2S气体的存在同样使超级13Cr的回复电位和点蚀电位显著降低.     

Cu-50Cr合金在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为研究

利用动电位扫描法,结合电化学交流阻抗技术研究了用传统电弧熔炼制备的Cu-50Cr合金在不同Cl-浓度介质中的腐蚀电化学行为.结果表明:随Cl-浓度的增加,自腐蚀电位均出现不同程度的负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快;Cu-50Cr合金在中性Na2SO4溶液中未出现钝化现象,加入Cl-后,出现了钝化现象,但钝化区间很窄.从交流阻抗谱及拟合结果分析得知:在0.05mol/LNa2SO4和0.05mol/LNa2SO4 0.02mol/LNaCl腐蚀介质中交流阻抗谱呈单容抗弧特征,没有出现Warburg阻抗,表明电极表面的腐蚀受电化学反应控制,随Cl-浓度增加,开始出现Warburg阻抗,表明腐蚀过程由电化学反应控制转化为扩散控制.随Cl-浓度的增加,容抗弧减小,电荷传递电阻减小,腐蚀速度加快.     

Cl~-对690合金腐蚀电化学行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗、动电位电化学阻抗谱和电容测量等方法研究了690合金在一回路模拟溶液中的电化学行为.极化曲线结果表明:690合金在两种溶液中都存在较窄的钝化区间,在0.5V出现二次钝化现象.电化学阻抗表明,690合金在不含Cl-溶液中的阻抗模值较大,而随Cl-的加入阻抗模值变小.动电位电化学阻抗谱表明,随扫描电位正移,钝化膜在两种溶液中具有相似的变化趋势,动电位电化学阻抗谱与动电位极化曲线完全对应.690合金在0.2V下形成的钝化膜的Mott-Schottky曲线测量表明,溶液中Cl-使得钝化膜中的施主和受主密度增大.     

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。     

Damage mechanism at different transpassive potentials of solution-annealed316 and 3161 stainless steels

Electrochemical impedance spectroscopy(EIS),anodic polarization and scanning electron microscopy techniques were used to investigate the damage mechanism in the transpassive potential region of AISI 316 and AISI 316 L solution-annealed stainless steels(SS)with different degrees of sensitization.Depending on the DC potential applied during EIS tests,the AC responses in the transpassive region included three different regions:the first one associated with anodic dissolution of the passive layer,the second one contributed to the dissolution at the area near grain boundaries,and the last one attributed to pitting corrosion.In addition,the fitting results to experimental data showed that as the DC bias during the EIS test increases the charge transfer resistance(R_(ct)) decreases.Moreover,the R_(ct) values decreased as the sensitization temperature increases but the AISI 316 L SS samples exhibited a higher resistance to intergranular corrosion than 316 SS samples.     

Damage mechanism at different transpassive potentials of solution-annealed 316 and 316l stainless steels

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS), anodic polarization and scanning electron microscopy techniques were used to investigate the damage mechanism in the transpassive potential region of AISI 316 and AISI 316L solution-annealed stainless steels (SS) with different degrees of sensitization. Depending on the DC potential applied during EIS tests, the AC responses in the transpassive region included three different regions:the first one associated with anodic dissolution of the passive layer, the second one contributed to the dissolution at the area near grain boundaries, and the last one attributed to pitting corrosion. In addition, the fitting results to experimental data showed that as the DC bias during the EIS test increases the charge transfer resistance (R_ct) decreases. Moreover, the R_ct values decreased as the sensitization temperature increases but the AISI 316L SS samples exhibited a higher resistance to intergranular corrosion than 316 SS samples.     

火电厂水冷壁管材T23在SO2-4溶液中的腐蚀行为

通过常温电化学实验和高温挂片实验,研究了模拟给水弱氧化性全挥发处理AVT（O）溶液中SO2-4含量对T23钢腐蚀行为的影响,并采用电化学动电位扫描、交流阻抗技术、电子扫描显微（SEM）及 X射线衍射技术（XRD）进行分析和表征。研究结果表明,SO2-4和 OH-在金属表面存在竞争吸附,阻碍了 OH-对金属的钝化作用,促进了金属的点蚀;常温条件下,SO2-4为侵蚀性阴离子,随着 SO2-4浓度的增加,T23的点蚀诱发敏感性升高,T23电极的Ecor 降低,Icor 升高,腐蚀加剧;高温条件下,随着 SO2-4浓度的增加,材料腐蚀加剧,但不引起材料表面钝化膜成份的改变。     

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。     

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。     

工业纯钛和00Cr25Ni22Mo2不锈钢的缝隙腐蚀

采用在不同温度及不同介质中化学浸泡法和电化学测试方法,对工业纯钛和００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢之间产生的缝隙腐蚀行为进行研究。结果表明：在有缝隙的情况下,００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢在氧化性介质中的缝隙腐蚀速率明显大于在还原性介质中的缝隙腐蚀速率;工业纯钛则恰恰相反。温度对缝隙腐蚀有较大影响,随温度升高,００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的缝隙腐蚀加重并伴有点蚀产生;工业纯钛在１（ｍｏｌ·Ｌ－１）Ｈ２ＳＯ４溶液中,随温度升高缝隙腐蚀速率增加明显,高于８３℃伴有点蚀产生。电化学实验表明,存在缝隙情况下,在２５℃１（ｍｏｌ·Ｌ－１）Ｈ２ＳＯ４溶液中,工业纯钛的维钝电流密度小于００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的维钝电流密度,工业纯钛的击穿电位比００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的高约８００ｍＶ;而在８５℃,工业纯钛的维钝电流密度大于００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的,而且工业纯钛的击穿电位下降明显,两者的击穿电位十分接近     

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。     

磁控溅射涂层的耐蚀性

通过采用磁控溅射工艺,将两种铁基和镍基材质的靶材溅射到基材(1Cr18Ni9Ti)上,形成4种薄膜。对靶材、基材和薄膜等分别在不同浓度硫酸中的耐腐蚀性进行了测量,并对薄膜在0.05mol/L硫酸中的耐点蚀性进行了研究。通过对Tafel曲线、循环极化曲线及显微组织的分析,结果表明:溅射后薄膜组织为微晶,薄膜的耐蚀性普遍比溅射材前靶的耐蚀性要好;薄膜耐点蚀性很好。     

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。