分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 通过浸泡实验研究了不同浸泡时间下X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中形成的腐蚀产物膜的变化规律,通过SEM观察了腐蚀产物膜的微观形貌,通过XRD分析了腐蚀产物膜的物相组成;借助循环极化曲线和电化学阻抗等方法,研究了腐蚀产物膜对X80管线钢点蚀行为的影响规律和机理。结果表明:随着浸泡时间的延长,X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中形成的腐蚀产物膜逐渐增厚,致密性逐渐提高。当浸泡时间达到168h以后,腐蚀产物膜明显地分为了内外两层。表面存在的腐蚀产物膜可以阻碍或抑制X80管线钢的点蚀行为,这主要是因为表面腐蚀产物膜减少了蚀孔萌生的几率,增大了蚀孔长大的阻力。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 采用稀土盐CeCl3为添加剂,通过调整镀液中CeCl3浓度在20#钢基体上电沉积制备Ni-Fe合金镀层。采用SEM,EDS和XRD等表征镀层的结构,采用电化学极化曲线和阻抗谱研究合金镀层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀行为。结果表明:稀土添加剂在低pH值酸性体系中极易生成Ce(OH)3溶胶,抑制(FeOH)和Fe(OH)2等化合物的生成,其阴极吸附特性与(FeOH)的吸附形成竞争,优先吸附于材料表面,从而抑制了Fe的析出;另一方面CeCl3的加入大大提高了电流效率,使镀速增大。当CeCl3的浓度为3g/L时,镀层中Fe的含量控制在16%左右,获得较好的镀层质量及较好的耐蚀性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 采用脉冲电沉积方法从Cr3+溶液中制备Fe-Ni-Cr纳米晶合金镀层,利用SEM,EDS和XRD对Fe-Ni-Cr合金镀层的表面形貌、化学组成和晶粒结构进行观察;利用电化学工作站对镀层进行极化曲线测试并与传统的304不锈钢进行对比。结果表明:电沉积镀层为纳米晶,无裂纹,表面光亮,晶粒尺寸大多分布在10~40nm之间,镀层主要元素成分含量Cr为25.52%,Fe为59.61%,Ni为6.55%,与传统304不锈钢相比,Fe-Ni-Cr纳米晶镀层在5%的H2SO4溶液的自腐蚀电位提高了近30mV,自腐蚀电流密度降低了近1/8,维钝电流降低了近1/10。因此,Fe-Ni-Cr纳米晶合金镀层表现出更好的耐蚀性。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 利用改变脉冲频率,采用脉冲电镀法在黄铜片基体上制备出纳米晶Fe-Ni-Cr合金镀层。采用SEM和EDS对镀层的表面形貌和成分进行表征,采用XRD对镀层的结构进行表征,采用电化学工作站对镀层的极化曲线和电化学阻抗进行表征。结果表明:当脉冲频率为5000Hz时,镀层的表面较为平整,成分稳定,晶粒尺寸约为12nm,镀层在3.5%NaCl溶液的自腐蚀电位约为-200mV,自腐蚀电流密度约为0.12μA/cm2,电荷转移电阻约为2500Ω/cm2。频率的改变能引起镀层晶粒尺寸的改变,合适的频率有利于合金的形核,显著改善了镀层的耐蚀性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 利用XRD研究了化学镀Ni-P合金镀层经不同温度热处理后的结构变化。结果表明,镀态Ni-P呈非晶态;350℃时镀层由非晶态向晶态转化;热处理温度为400℃时,析出Ni3P稳定相。镀态及热处理条件下的阻垢和耐蚀性实验结果表明,随着热处理温度的升高,CaCO3中Ca的原子分数先降低后升高,300℃热处理降低了镀层的内应力及氢脆,使镀层的组织更加致密,镀层的阻垢和耐蚀性得到改善。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 研究了X80管线钢在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:经离子渗氮的样品,表面硬度显著提高,且随渗氮温度的升高而增加;渗氮层的耐蚀性明显优于基体材料,腐蚀电流密度降低一个数量级;腐蚀电位明显正移。当渗氮温度为450℃时,样品渗氮层由ε相和少量的γ'相构成,表面硬度约为810HV,耐蚀性最好,腐蚀电流最小,约为0.56μA/cm2,腐蚀电位最高,约为-214mV。当渗氮温度为570℃时,样品渗氮层全部为γ'相,表面硬度约为930HV,耐蚀性明显降低。离子渗氮温度显著影响X80钢表面渗氮层的相组成,引起表面硬度和耐蚀性不同。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 对X80管线钢表面进行离子渗氮,研究其在酸性鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为。电化学和腐蚀失重实验的结果表明:浸泡相同时间,经离子渗氮的试样比X80钢更耐蚀,其腐蚀速率小于X80钢。离子渗氮处理使X80钢表面生成了ε相和γ'相,可显著提高腐蚀电位,使腐蚀反应更难发生;氮化物及钢中固溶氮原子,可显著降低自腐蚀电流密度,降低腐蚀反应速率。随浸泡时间的增加,经离子渗氮的试样表面的自腐蚀电流密度单调增加,源于表面腐蚀产物膜致密性差,易形成微孔和缝隙,加速腐蚀。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《腐蚀科学与防护技术》
摘要: 采用动电位极化、电化学阻抗谱技术、Mott-Schottky等测试方法,研究了温度对X70钢在高pH值溶液(0.5mol/LNa2CO3+0.5mol/LNaHCO3)中钝化膜性能和电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随着温度升高,X70管线钢的点蚀电位降低,维钝电流密度和钝化膜的极化电阻减小。在实验温度范围内,钝化膜为Fe2O3和Fe3O4的混合物,半导体类型为n型半导体,且不随温度升高而改变。但是随着温度的升高,钝化膜缺陷密度增加,膜厚度减小,腐蚀倾向增大。因此,温度升高会降低钝化膜的稳定性,导致其保护作用下降。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 对Cu-10%Co-10%Fe (质量分数)亚稳液态组元不混溶合金开展了气体雾化快速凝固实验, 制备了富Fe-Co相球形粒子均匀分布于基体Cu的复合粉末, 建立了Cu-Co-Fe 合金雾化液滴冷却过程中的温度场、浓度场和液-液相变动力学控制方程, 研发了耦合合金热力学和相变动力学的模拟方法, 模拟分析了Cu-10%Co-10%Fe 合金雾化液滴的凝固组织形成过程.实验和模拟结果表明, 在气体雾化快速凝固条件下, 液-液相变过程中富Fe-Co相液滴Marangoni 迁移和Ostwald 熟化的影响很弱, 粉末中心绝大部分区域内富Fe-Co相粒子的空间分布均匀. 对于直径小于220 mm的Cu-10%Co-10%Fe 合金粉末, 富Fe-Co 相粒子的平均半径Ra和数量密度N与雾化粉末直径d 之间符合指数关系.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 采用高能球磨和真空热压烧结相结合的方法制备了WC-2.5TiC-10Co超细晶硬质合金, 并利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等性能测试手段研究了Cr3C2、VC、TaC和NbC的添加对超细晶硬质合金微观组织和力学性能的影响。结果表明: 经过球料比10∶1 及转速为350 r/min 行星式高能球磨处理30 h 后, WC粉末的粒径由0.6 mm减小到0.2 mm以下; 经过1410℃真空热压烧结1 h 后, XRD检测未发现新的反应物生成。添加0.45% Cr3C2、0.3 % VC、0.5 % TaC或NbC的硬质合金中有少量异常长大的WC晶粒, 断口表面疏松且平坦, 分析表明较大的WC晶粒在应力集中的作用下发生解理破坏,并成为材料断裂的裂纹源。当抑制剂Cr3C2和VC的含量再增加0.1%后, WC晶粒可以控制在0.5 mm以下, 断口表面致密成台阶状, 抗弯强度可提高20%; TaC和NbC对抑制WC晶粒生长的作用并不显著, 但添加NbC对提高硬质合金致密度的效果最显著。