奥氏体不锈钢的酸洗钝化处理

在化工生产中,很多设备是在腐蚀工况下运行的,这就需要设备具备一定的抗腐蚀性。不锈钢设备具有不错的抗腐蚀性,在化工生产设备中有比较大的使用。在不锈钢中,奥氏体不锈钢的使用最为频繁。本文主要对于奥氏体不锈钢的酸洗钝化这两个常用的不锈钢表面处理的原理,目的和操作进行分析。     

氯离子含量对热轧430不锈钢氧化皮酸洗质量的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等检测手段,将热轧430不锈钢板材经不同氯离子含量的酸洗剂酸洗后,对表面氧化皮的组成、结构进行了分析。研究结果表明,酸洗剂中氯离子含量对430不锈钢表面氧化物的去除影响显著;本实验条件下,当氯离子质量浓度达到175mg/L时,经酸洗可彻底去除与430不锈钢表面牢固结合的致密氧化物;对应于该条件下所获得的热轧板材表面钝化膜研究发现,氯离子含量也将影响钝化处理后430不锈钢表面钝化膜的质量,当氯离子质量浓度为175mg/L时,430热轧板表面钝化膜m(Fe)/m(Cr)的值低且致密。本研究结果可为热轧430不锈钢生产提供依据。     

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.     

增强不锈钢表面耐蚀性的研究进展

不锈钢是使用范围广泛且环保的一种耐蚀材料,但不锈钢在空气中自钝化形成的氧化膜的耐蚀性不佳,因此后续钝化处理是提高不锈钢表面耐蚀性的重要方法.本文综述了提高不锈钢表面耐蚀方法的研究进展.介绍不锈钢的钝化机理、硝酸钝化方法与柠檬酸钝化方法的最佳工艺.总结动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线、循环伏安法和磨损-电化学腐蚀共五种不锈钢钝化膜耐蚀性测试方法.梳理塑性变形对不锈钢耐蚀性的影响,强调适度的塑性变形能够提高不锈钢耐蚀性.展望不锈钢钝化处理及塑性变形增强不锈钢钝化效应的研究趋势.     

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。     

镀铬不锈钢双极板在PEMFC环境中的性能

为克服不锈钢表面存在的钝化膜非均匀性的缺陷,采用镀铬方法对304不锈钢进行表面改性,研究表面镀铬的304不锈钢在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的电化学性能和电性能.结果表明:在不锈钢表面生成了厚7～8μm的均匀完整的镀铬层;镀铬的304不锈钢在模拟PEM-FC阴极和阳极环境中均具有比基体更低的钝化电流密度,更易于钝化;在空气中形成的氧化膜较基体具有更低的界面接触电阻,恒电位极化后表面生成的钝化膜可引起表面接触电阻的增加.     

304不锈钢双极板性能研究

以304不锈钢做为研究对象,测定了其在模拟PEMFC环境下的极化曲线,极化时间分别为4h和10h的交流阻抗谱,用伏安法测量了304不锈钢表面氧化膜／钝化膜与碳纸之间的接触电阻。实验结果表明,304不锈钢能够钝化且钝化电流密度低于16μA·cm^-2;随着极化时间增加,不锈钢表面生成的钝化膜的界面极化电阻增加,表面钝化膜有增厚的趋势;经过恒电位极化后,304不锈钢的钝化膜与碳纸的接触电阻显著增加,模拟阴极环境的接触电阻大干模拟阳极环境的接触电阻。     

316L不锈钢钝化膜的耐腐蚀性和血液相容性

为了改善血管支架材料316L不锈钢的耐腐蚀性和血液相容性,分别采用混合酸(2%HF+10%HNO3,体积分数)钝化和高温热处理钝化方法对机械抛光的316L不锈钢进行原位表面改性,通过X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和带能谱仪的扫描电子显微镜(SEM-EDS)分析改性前后316L不锈钢的表面成分和形貌,通过电化学性能测试和接触角测试来分析改性前后316L不锈钢的耐腐蚀性和润湿性.结果表明:混合酸钝化的316L不锈钢表面主要是Cr-O氧化膜,高温热处理钝化的316L不锈钢表面为Fe2O3与Cr-O混合物氧化膜,均起到了改善316L不锈钢在模拟人体体液环境中的耐腐蚀性的作用;2种方法改性后的316L不锈钢表面均呈亲水性,且使得316L不锈钢表面能的极化分量增加,材料与血液间界面张力减小,均可作为生物医用材料使用,并能够改善316L不锈钢的耐腐蚀性和血液相容性.     

W离子注入奥氏体不锈钢的微动磨损性能

采用金属蒸气真空弧离子源,在奥氏体不锈钢上注入金属W离子,研究了W离子注入对奥氏体不锈钢微动磨损性能的影响.结果表明,W离子注入后不锈钢的表面硬度提高了3倍;W离子注入能够显著改善奥氏体不锈钢的微动磨损性能,降低微动磨损面积.这主要归因于离子注入造成的表面强化,以及离子注入在基体表面产生的压应力.     

W离子注入奥氏体不锈钢的微动磨损性能

采用金属蒸气真空弧离子源，在奥氏体不锈钢上注入金属W离子，研究了W离子注入对奥氏体不锈钢微动磨损性能的影响．结果表明，W离子注入后不锈钢的表面硬度提高了3倍；W离子注入能够显著改善奥氏体不锈钢的微动磨损性能，降低微动磨损面积．这主要归因于离子注入造成的表面强化，以及离子注入在基体表面产生的压应力．     

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     

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.     

奥氏体不锈钢再钝化膜的耐腐蚀性能研究

奥氏体不锈钢自发钝化膜非常薄,在一些特定的阴离子环境中容易发生腐蚀而破坏,而且不锈钢仅有金属光泽,颜色过于单调.采用再钝化实验工艺使金属表层生成一层化学转化膜,不仅能提高不锈钢的耐腐蚀性能,还能利用对光的干涉作用使金属表面呈现不同的色彩.本文利用酸性化学着色,把经过再钝化的试样和未经过再钝化的试样浸入FeCl3溶液中进行腐蚀试验,全面腐蚀和点蚀结果均表明,经过再钝化的试样的耐腐蚀性能明显高于未经过再钝化的试样.该工艺具有较好的实用价值.     

铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程

利用电化学工作站,结合微观腐蚀形貌分析,研究了铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程.结果表明:铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程分为3个阶段:表面钝化膜的穿透、腐蚀产物膜的增厚以及阴阳极反应平衡.不锈钢在表面钝化膜的穿透和腐蚀产物膜的增厚阶段仅发生均匀腐蚀,而在反应平衡阶段不锈钢表面出现大量的晶间腐蚀和少量的点蚀.当盐酸质量分数大于10%时,铁素体不锈钢在盐酸溶液中的极化曲线钝化区完全消失,其腐蚀过程主要受阳极控制.随着盐酸质量分数的增大,溶液电阻Rs和电极反应的电荷转移电阻Rt均逐渐减小,同时腐蚀电极表面双电层结构中的充放电能力不发生改变.     

SiC颗粒表面处理对6066 Al基复合材料力学性能的影响

分别对SiC颗粒进行高温氧化、酸洗和高温氧化后再酸洗等表面处理，采用粉末冶金工艺制备了SiC颗粒增强的6066Al基复合材料。金相显微照片、扫描电镜照片和室温拉伸性能分析结果表明：采用氧化和酸洗表面处理工艺能使SiC颗粒产生明显钝化，且随着氧化时间的延长，钝化效果提高，SiC颗粒分布更均匀；随着氧化时间的延长，复合材料的抗拉强度σb和断裂韧性K1C提高，且酸洗态的性能优于相应氧化态的性能；6066Al基复合材料的力学性能除与SiC颗粒分布的均匀程度有关外，还与颗粒的形状以及复合材料的界面状况有关。     

钢托盘抛丸工艺的设备选型

近年来,随着国家环保战略的实施,各地政府出台了近乎一致的严厉措施:原则上不再审批新建铜、不锈钢、线材等金属表面酸洗、磷化、电解抛光等表面处理的代加工项目。传统制造业一直沿用的酸洗磷化表面处理工艺面临退出。在此背景下,钢质托盘产品如何生存发展成为企业的一大难题。通过长期试验和综合对比,拟通过选用钢托盘产品适用的抛丸设备,以高效低成本的纯物理抛丸工艺取代传统酸洗磷化。     

医用316L不锈钢表面酸预处理工艺研究

研究酸洗预处理对高分子涂层在不锈钢表面粘附强度和浸润性的影响,利用SEM、AFM、RA-IR及接触角测试等技术分析了316L不锈钢表面经不同工艺酸处理前后基体表面微结构、化学状态及润湿性的变化。结果表明,适当的酸处理能显著提高聚乙烯一乙烯醇共聚物(EVAL)涂层在316L不锈钢表面的附着力及它在金属表面的浸润性。     

表面状态对核级316LN不锈钢电化学腐蚀行为的影响

表征了打磨态和机械抛光态316LN不锈钢表面的粗糙度、表面残余应变和表面电子功函数的分布,并研究了打磨态和机械抛光态样品在硼酸盐溶液中电化学腐蚀行为的差异.与机械抛光态316LN不锈钢相比,打磨处理后样品表面较为粗糙,且表面的微观残余应变较大,近表面产生约50 μm的加工硬化层.表面粗糙度和微观应变的增加引起打磨态表面电化学活性的增大,从而促进316LN不锈钢在硼酸盐溶液中腐蚀.机械抛光处理降低了表面钝化膜的载流子密度(供体和受体),并增大了钝化膜的阻抗,提高了钝化膜的致密性和保护性,能够有效抑制金属的进一步腐蚀.     

尿素装置蒸汽快速升温钝化法研究

尿素生产过程具有强烈的腐蚀性,不锈钢材质表面需要生成一层牢固的氧化膜才具有抗腐蚀性.从CO2气提法尿素装置为例,在化工投料前,合成系统设备必须进行升温钝化.尿素厂多用二氧化碳加空气法、蒸汽加空气法进行钝化,现又增加了一种蒸汽快速升温钝化法．经生产实践验证,该方法不仅克服了前两种方法都存在的钝化时间长,温度不易控制等缺点,而且使用该方法完全能够满足合成系统四台高压设备的防腐要求.     

不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程

采用划破电极技术,研究了不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程。不锈钢在氯化镁溶液(14％,80℃)中钝化时的真实电流衰减规律为: i(t)=C_1exp(-a_1t)+C_2exp(-a_2t) 式中第一项反映吸附膜生长速度,第二项反映氧化膜生长速度。不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中钝化时膜成长的规律符合高电场离子传导的膜生长机理。