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: 研究了无镍高氮高锰奥氏体不锈钢(HNSSs)的均匀腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀性能及再钝化性能;与商用316L不锈钢(316LSS)对比,考察了冷变形、敏化处理等对HNSSs的微观组织、钝化膜特征及耐蚀性的影响。结果表明:固溶HNSSs的均匀腐蚀和晶间腐蚀抗力明显不如316LSS的,敏化处理不影响钢的均匀腐蚀抗力,但导致晶间腐蚀抗力急剧弱化,尤其是无Mo钢;固溶HNSSs的缝隙腐蚀和点蚀抗力优于316LSS的,特别是含Mo钢,敏化处理导致钢的缝隙腐蚀和点蚀抗力弱化;冷变形引入大量微观缺陷,导致钝化膜变薄,膜中稳定氧化物减少,保护性变差,降低了HNSSs在含Cl-溶液中的点蚀抗力,但改善了其再钝化性能;敏化析出χ相,导致HNSSs的耐蚀性下降,再钝化性能劣化,且随冷变形量增加更为显著。并讨论了HNSSs的腐蚀机理。
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: 纯Al在沿海、工业以及乡村大气环境中暴露12个月之后,利用电化学阻抗谱技术(EIS)以及扫描电镜(SEM)研究腐蚀产物对纯Al大气腐蚀过程的影响。结果表明,纯Al在沿海环境中腐蚀最为严重,在工业环境中次之,在乡村环境中最轻。在沿海与工业环境中,纯Al表面形成了不同厚度的腐蚀产物层;在乡村环境中,只有少量腐蚀产物分散存在,未形成连续的腐蚀产物层。纯Al大气腐蚀的速率控制步骤在沿海环境中为扩散过程;在工业与乡村环境中为电荷转移过程。
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: 综述了耐候钢表面稳定化锈层的形成、组成及其结构,并讨论了影响耐候钢表面锈层稳定化的因素;介绍了主要的锈层稳定化处理技术;同时,指出了耐候钢表面锈层稳定化技术的研究出发点,并对该技术的发展趋势进行了展望。
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: 低碳钢作为制造高放废物地质处置罐的候选金属材料,在地质处置环境中可能发生腐蚀泄漏的危险。深地质处置环境因素对低碳钢处置罐的腐蚀模式、腐蚀演化规律及服役寿命具有重要影响。本文详细综述了在地质处置环境中影响低碳钢处置罐腐蚀行为的因素以及长期处置中可能的腐蚀模式,并总结了预测低碳钢处置罐寿命的方法。
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: 综述了国内外几种典型的变电站接地网材料的土壤腐蚀机制及研究现状,介绍了评价接地网材料耐蚀性的实验方法、接地网防腐措施及腐蚀检测技术,并给出了进一步的研究建议。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 通过水热法制备片状纳米磷酸钡,利用电化学阻抗谱和盐雾试验测试方法,研究纳米磷酸钡对环氧涂层耐蚀性的影响。研究发现,环氧涂层中纳米磷酸钡与金属基体腐蚀产物FeO反应生成不溶性FePO4,在腐蚀区形成隔离层,进而提高涂层的耐蚀性,在本实验中添加5%片状纳米磷酸钡环氧涂层的耐蚀性最高。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 分别制备了含有M型和Z型硅土的两种丙烯酸聚氨酯复合涂料。喷涂在热浸镀锌钢板上的涂料形成的涂层,具有良好的力学性能。添加M型和Z型硅土的涂层,其耐磨性比空白涂层分别提高了57.1%和85.7%,硬度提高了14.5%和41.8%。用盐雾试验和电化学阻抗谱考察了两种涂层的耐腐蚀性。结果表明,添加两种硅土的涂层具有更好的耐腐蚀性。其原因是,两种硅土具有微米粒状氧化硅与纳米片状高岭土的组合结构,纳米片状高岭土含量的提高有利于改进抗渗透性和力学性能。
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: 通过模拟核电高温高压循环水腐蚀疲劳实验, 研究了核级低合金钢环境疲劳损伤规律与控制机理, 构建了一个植入环境效应的疲劳设计模型, 给出了便于工程应用的环境疲劳设计曲线, 并建立了核电站实际构件的环境疲劳安全评估流程, 给出了尝试实施例.
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NiCu 低合金钢在模拟深层地下水环境, 即除氧0.1 mol/L NaHCO3+0.1 mol/L NaCl 溶液中, 原位监测其在长时间浸泡条件下的开路电位变化曲线及阻抗谱的演化, 研究电极表面的腐蚀演化规律, 并与相同条件下低碳钢的腐蚀行为进行比较. 结果表明, NiCu 低合金钢在本实验溶液中的耐蚀性要显著优于低碳钢, 尤其是其耐局部腐蚀的能力更优. 合金元素Ni 富集在内锈层中, 可能以NiFe2O4的形式存在, 而合金元素Cu的富集不明显, 可能的存在形式为CuFeO2.
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: 采用干/湿交替腐蚀增重模拟实验、XRD以及EIS 等方法, 研究了模拟工业-海岸大气中pH值变化对Q235B钢腐蚀行为的影响. 结果表明, 当SO2浓度较低时, pH值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响不明显; 当SO2浓度较高时, pH值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响存在极值现象, 即: 当pH 值处于“较高”和“较低”之间某一值时, Q235B钢的腐蚀速率达到极大值. 当模拟工业-海岸大气中SO2浓度一定时, pH值变化对Q235B钢表面锈层相组成的影响不明显. 分析表明, 模拟工业-海岸大气环境中SO2的存在一定程度上抑制了b-FeOOH的形成. 随着SO2浓度的升高, 锈层中b-FeOOH和g-FeOOH的相对含量在减少, g-FeOOH可能发生了向Fe3O4的还原或向a-FeOOH的相变转化. 随着腐蚀时间的延长, 锈层相组成的演化呈现出相似的规律. 此外, 当模拟工业-海岸大气中SO2浓度较低时, Q235B钢腐蚀主要遵循Cl−的循环机制, 改变pH值对钢腐蚀行为的影响不明显; SO2浓度较高时, Q235B钢腐蚀初期主要遵循Cl−的循环机制, 随着腐蚀时间的延长, SO2对腐蚀的影响逐渐显著, 并以H2SO4再生循环的方式加速钢的腐蚀.
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: 采用原位电化学监测技术研究了SO42-对NiCu 低合金钢在除氧NaHCO3溶液浸泡过程中腐蚀行为的影响, 并利用XRD和SEM对浸泡后样品的锈层相结构和表面形貌进行了分析. 结果表明, 与纯NaHCO3溶液相比, SO42-的添加会在浸泡初期加速基体的腐蚀, 在后期抑制保护性腐蚀产物膜的生成, 促使腐蚀模式由未加入SO42-时的预钝化行为向活性溶解转变. 此外, SO42-与HCO3-浓度的升高均有助于Fe6(OH)12CO3 的生成. 样品表面腐蚀产物最终由a-FeOOH, Fe3O4 和Fe6(OH)12CO3构成, 表面形貌均以均匀腐蚀为主.
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: 将电解抛光态690TT合金样品在325 ℃, 15.6 MPa,含1500 mg/L B, 2.3 mg/L Li, 2.5 mg/L H2的高温高压水中连续浸泡720 h 后, 取出一半样品用于腐蚀产物的分析, 其余样品继续在含2.0 mg/L O2的该高温高压水中连续浸泡720 h. 采用SEM, GIXRD和TEM分析了在上述2 种条件下样品表面生长的氧化膜的微观结构. 结果表明, 电解抛光态690TT合金在单一溶氢的高温高压水中表面生长的氧化膜具有双层结构: 外层是分散的富含Ni 和Fe 大颗粒氧化物和富含Ni 的疏松的针状氧化物; 内层是近连续的富含Cr 的氧化物; 内外层氧化物均具有尖晶石结构. 在溶氢/溶氧的溶液中连续浸泡后, 样品表面生长的氧化膜也具有双层结构: 外层的形貌、化学组成和物相结构与在单一溶氢条件下生长的氧化膜相似, 仅针状氧化物的长度明显增加; 而氧化膜内层变成了纳米尺寸的NiO. 后期溶解氧扩大了电位-pH图中含Ni 的氧化物稳定存在的相区, 促进了外层富含Ni 的针状氧化物的快速生长; 更加重要的是, 溶解氧提高了含Fe 和Cr 氧化物的腐蚀电位, 促进了在溶氢条件下生长的内层富Cr 氧化物的溶解, 破坏了氧化膜的保护性结构, 提高了电解抛光态690TT合金的腐蚀速度. 在一回路溶氢/溶氧连续浸泡过程中, 电解抛光处理并不能降低690TT合金的腐蚀速度.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-11-21 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用2 MeV质子束在360 ?C对国产核用304不锈钢试样进行了辐照实验,利用显微硬度仪,透射电子显微镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)等研究了材料的辐照损伤,分析了辐照剂量对辐照损伤演化的影响规律。结果表明,304不锈钢辐照损伤微观结构以位错环和少量孔洞为主,位错环的数量密度为1022 m-3量级,平均尺寸小于10 nm。材料在晶界和位错环处发生元素偏析,其中Cr、Ni在晶界和位错环处偏析程度相近,而Si在位错环处的偏析程度数倍于晶界。位错环平均尺寸和数量密度、晶界偏析程度以及辐照硬化程度均随辐照剂量增加而增加,并在3-5 dpa范围内趋于饱和。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 利用多种分析手段深入分析了Inconel690TT和Incoloy800MA合金管材及其在高温高压水环境中腐蚀行为。结果表明,沿管材厚度方向从内壁至外壁,Inconel690TT合金管材∑3晶界偏离理想晶界的程度逐渐增大,KAM应变水平也逐渐增大,管材外壁为最薄弱区;Incoloy800MA合金管材∑3晶界偏离理想晶界的程度均匀,且主要集中于0-1o的小偏差范围内,KAM应变水平的变化也趋于平缓。溶氧的高温纯水中,Inconel690TT合金表面腐蚀产物为双层膜结构,外层为富Fe尖晶石与NiO小颗粒,内层膜为NiO相且疏松多孔,不能对基体起到良好的保护作用,局部区域腐蚀深度可达716 nm;Incoloy800MA合金表面腐蚀产物为双层膜结构,外层为颗粒状尖晶石相,内层膜为粉状多晶尖晶石相。相同条件下,溶氧的高温纯水中Incoloy800MA合金的内层膜厚度显著小于Inconel690TT合金,平均腐蚀深度仅为150 nm左右。结果表明,在溶氧高温高压纯水环境中Incoloy800MA合金相比于Inconel690TT合金耐蚀性更优。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-14 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 本文利用划伤技术研究了690TT合金在325℃高温含氧硼锂水中的裂纹萌生和生长情况. 试样的表面和截面显微分析结果表明,划伤沟槽底部局部萌生了典型的沿晶应力腐蚀裂纹. 由于应力集中,在慢速率拉伸阶段划伤沟槽底部产生了机械裂纹,而机械裂纹成为恒载过程中690TT合金沿晶应力腐蚀裂纹萌生和生长的先导. 尖端接近晶界或者沿着晶界的机械裂纹可继续出现沿晶应力腐蚀裂纹. 690TT合金在恒载荷条件下对应力腐蚀开裂仍有一定的敏感性.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-14 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 本文围绕应力腐蚀行为的实验研究方法、影响因素以及应力腐蚀机制的理论分析等几个方面综述了核电结构材料应力腐蚀研究的现状,讨论了研究中亟待解决的问题,指出了研究的发展方向与趋势。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-12 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 通过2年现场大气暴露实验,利用金相显微镜和扫面电子显微镜等手段分析试样表面和截面形貌,研究了U弯受力状态下包铝与无包铝的LY12和LC4两种铝合金在我国西部盐湖大气环境中的腐蚀行为。结果表明,包铝的两种铝合金的腐蚀主要发生在包铝层,以点蚀为主,未观察到包铝层被腐蚀穿透。无包铝的铝合金试样都发生了明显的沿晶应力腐蚀开裂,其中LY12铝合金在拉应力和压应力下都有较多的应力腐蚀裂纹,LC4铝合金只在拉应力下观察到了裂纹;两种铝合金在压应力下都发生了剥层腐蚀,拉应力下受到了抑制。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 在HCO3-浓度为0.08mol/L,不同浓度配比的SO42-和Cl-混合溶液中,用循环极化的电化学测试方法和扫描电子显微镜的观察手段,对Cu工作电极的循环极化行为和点蚀表面形貌进行了系统的研究。结果表明,SO42-和Cl-促进Cu的阳极溶解。Cl-降低Cu电极的腐蚀电位,增强其电化学活性。在点蚀敏感区域图中,Cu发生点蚀的临界Cl-浓度为0.02mol/L。当Cl-为低浓度时,SO42-对点蚀敏感性无影响。当Cl-为中浓度时,SO42-抑制点蚀。当Cl-为高浓度时,SO42-先提高后降低点蚀敏感性。无论SO42-浓度的高低,Cl-都能促进点蚀。蚀坑的自催化效应受阴离子影响较大。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 轻水堆核电站关键设备的服役损伤与寿命评价主要基于其材料性能数据的积累、环境失效机制的理解和评价模型或方法的构建。目前广泛应用的ASME疲劳设计曲线并未充分考虑环境、载荷、材料交互作用的影响。本文通过模拟核电高温高压循环水腐蚀疲劳试验,研究了核级低合金钢环境疲劳损伤规律与控制机理,构建了一个植入环境效应的疲劳设计模型,给出了便于工程应用的环境疲劳设计曲线,并建立了核电站实际构件的环境疲劳安全评估流程,给出了尝试实施例。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: NiCu低合金钢是极具应用前景的高放废物地质处置罐的候选材料。本文对其在模拟深层地下水环境,即除氧0.1 mol/L NaHCO3 + 0.1 mol/L NaCl溶液中,原位监测NiCu低合金钢在长时间浸泡条件下的开路电位变化曲线及阻抗谱的演化,研究电极表面的腐蚀演化规律,并与相同条件下低碳钢的腐蚀行为进行比较。结果表明,NiCu低合金钢在本实验溶液中的耐蚀性要显著优于低碳钢,尤其是其耐局部腐蚀的能力。合金元素Ni富集在内锈层中,可能以NiFe2O4的形式存在,而合金元素Cu的富集不明显,可能的存在形式考虑为CuFeO2。