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ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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腐蚀电化学阻抗谱等效电路解析完备性研究
随着使用电化学阻抗谱方法研究腐蚀过程的工作日益增多,腐蚀电化学阻抗谱解析技术逐渐成为腐蚀科学家需要掌握的重要研究工具之一。近年来,电化学阻抗谱方法研究的腐蚀体系越来越复杂,不仅腐蚀环境和金属状态复杂化,且形成于金属表面界面膜层的种类也越来越多,导致简单电化学体系的阻抗谱等效电路解析方法越来越难以满足复杂腐蚀体系解析建模的要求。与动力学解析方法相比,模拟等效电路的解析方法因其简单直观而易于理解,应用范围日益扩展。但其固有的解析过程不严谨、. . .
中国腐蚀与防护学报, 2017 Vol. 37 (6): 479-486    DOI: 10.11902/1005.4537.2016.107
 
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工艺参数对2195铝锂合金阳极氧化膜的耐腐蚀性影响 PDF (1028KB)
肖金涛 陈妍 邢明秀 鞠鹏飞 孟引根 王芳
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金属搪瓷高温防护涂层的制备及其抗热震行为研究 PDF (1156KB)
李烽杰 陈明辉 张哲铭 王硕 王福会
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微型电化学传感器在界面微区pH监测中的应用 PDF (1388KB)
朱泽洁 张勤号 刘盼 张鉴清 曹发和
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机械应力对不锈钢点蚀行为的影响 PDF (1238KB)
李雨 关蕾 王冠 张波 柯伟
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桥梁钢Q345q在三种模拟大气环境中的腐蚀行为研究 PDF (3247KB)
郭铁明 张延文 秦俊山 宋志涛 董建军 杨新龙
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  2019年, 第39卷, 第6期 刊出日期:2019-12-25 上一期   
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模拟人体体液中镁合金的腐蚀行为研究
郏义征, 赵明君, 程世婧, 王保杰, 王硕, 盛立远, 许道奎
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 463-468.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.050
摘要   HTML   PDF (4255KB)

研究了Mg-6Zn-1.2Y-0.8Nd合金样品在Hank's溶液中经预浸泡处理前后的腐蚀行为。结果表明,表面的腐蚀产物对基体可以起到一定的防护作用。经4 h预浸泡处理后,合金表面形成的产物膜较为均匀,对基体的防护作用最佳,其腐蚀电流密度为1.98 μA/cm2。随着预浸泡时间的进一步延长,合金表面形成的腐蚀产物膜增厚,会发生自身开裂或与基体脱落,加剧了局部腐蚀,致使产物膜对基体的腐蚀防护作用明显下降。经48 h预浸泡处理后,合金的腐蚀电流密度增加至3.64 μA/cm2

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研究报告
钛合金表面Al2O3陶瓷膜制备及性能研究
姜冬雪,付颖,张峻巍,张伟,辛丽,朱圣龙,王福会
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 469-476.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.173
摘要   HTML   PDF (4477KB)

采用多弧离子镀技术在TC4钛合金表面制备了厚度约40 μm的纯Al层,然后在恒流模式下对其进行不同时间的微弧氧化处理,以获得耐磨的Al2O3陶瓷膜。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机和拉伸试验机对钛合金镀铝层微弧氧化膜的微观组织结构、显微硬度、耐磨性和结合力进行了观察和测量。结果表明:微弧氧化陶瓷层主要由γ-Al2O3α-Al2O3以及少量的非晶相SiO2组成,膜层均匀、致密。随着微弧氧化时间的延长,Al2O3陶瓷层厚度增加,镀铝层厚度减小。微弧氧化3 h时,Al2O3膜致密层硬度达到1261 HV。氧化4 h,Al2O3陶瓷层厚达60~70 μm,镀铝层几乎全部氧化,钛合金基材亦发生轻微氧化;但是,基体钛合金的氧化反而导致Al2O3膜层内形成贯穿裂纹等缺陷,膜层硬度下降,膜层与钛合金基材的结合强度降低。Al2O3陶瓷膜的摩擦系数较钛合金基材的有所降低,磨损量明显降低。Al2O3陶瓷膜/镀铝层/钛合金体系结合强度大于40 MPa,最高可达68 MPa。

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温度与SRB协同作用下X70钢在海泥模拟溶液中应力腐蚀行为研究
陈旭,马炯,李鑫,吴明,宋博
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 477-483.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.004
摘要   HTML   PDF (3219KB)

研究了温度对硫酸盐还原菌 (SRB) 活性的影响,并采用慢应变速率拉伸实验研究了不同温度下X70钢在含SRB的海泥模拟溶液中应力腐蚀行为及其开裂机理。结果表明,SRB在海泥模拟溶液中生存温度范围为20~40 ℃,且随温度增加,SRB活性增加,数量增大。X70钢表面生物膜保护性与SRB活性和数量密切相关。20 ℃时,由于SRB数量最少,X70钢在含SRB海泥中应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性最小;30 ℃时,X70钢表面的生物膜与基体金属构成大阴极小阳极面积比的腐蚀原电池,耐蚀性最低,此时SCC机理为阳极溶解和氢致开裂共同作用下的混合断裂;40 ℃时SRB活性最好,X70钢表面形成较为完整生物膜,耐蚀性最好,但SCC敏感性最高,其开裂机理为氢致开裂。

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磁场对纯Cu微生物腐蚀行为的影响
卫晓阳,杨丽景,吕战鹏,郑必长,宋振纶
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 484-494.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.164
摘要   HTML   PDF (9719KB)

从位于中国东海的舟山海域海底沉积物中分离提取得到4种细菌,分别为弧菌、威尼斯不动杆菌、河流弧菌及咸海鲜芽孢杆菌。采用电化学测量和表面分析技术研究了外加磁场下纯Cu在4种混合细菌溶液中的腐蚀行为。结果表明,磁场对细菌生长无明显影响,但影响Cu表面生物膜的结构与成分,加快生物膜形成与剥落的速率,且磁场越大,附着速度越快。随着磁场增大,生物膜中脂质含量减少,生物膜组成由脂质、蛋白质、碳水化合物转变成蛋白质和碳水化合物,且蛋白质含量降低,碳水化合物含量增多。施加磁场,样品在溶液中的Rct值明显提高,腐蚀电流密度减小,同时表面的点蚀程度减弱,表明磁场可以抑制Cu的微生物腐蚀进程,且磁场强度为60 mT时比28 mT时更能明显抑制Cu的腐蚀。

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EBSD技术研究金属材料晶体取向对大气腐蚀萌生的影响机理
潘成成,马超,夏大海
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 495-503.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.232
摘要   HTML   PDF (13977KB)

利用电子背散射衍射 (EBSD) 技术,对Q235B钢、T91钢、7050铝合金和LY12铝合金4种材料表面预标记区域的晶体结构与取向进行了分析,研究4种金属表面在Cl-污染大气环境中的腐蚀萌生过程,及其表面晶体结构与取向对其大气腐蚀早期过程的影响。结果表明,Q235B钢的表面结构对在Cl-污染大气中均匀腐蚀萌生、发展过程没有显著影响,这主要是因为Q235B钢在大气环境中处于活化状态。T91钢倾向于在晶界处发生腐蚀,7050铝合金和LY12铝合金的点蚀坑则倾向于在表面能较高的晶面萌生。对于发生局部腐蚀的金属来说,腐蚀萌生易发生在钝化膜容易击穿的位置,晶界处和表面能较高的晶面由于钝化膜的稳定性较差,因而较容易发生腐蚀。

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不同表面处理方式对300M钢在青岛海洋大气环境下腐蚀行为的影响
赵晋斌,赵起越,陈林恒,黄运华,程学群,李晓刚
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 504-510.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.032
摘要   HTML   PDF (6092KB)

在青岛海洋大气环境中对3种不同表面状态的300M钢 (裸材、低氢脆镀镉钛处理、超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr) 进行2 a大气暴晒实验,通过表面截面形貌观察、腐蚀产物分析等手段,研究了不同的表面处理方式对300M钢腐蚀行为的影响与机理。结果表明,经2 a大气暴晒后,超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr的300M钢喷涂层发生剥落,基体作为阳极与喷涂层间发生电偶腐蚀及缝隙腐蚀,腐蚀速率最快,腐蚀坑最深;低氢脆镀镉钛处理的300M钢表面镀镉钛层腐蚀电位低于基体,镀层优先于基体发生腐蚀,因此对基体保护作用最好,腐蚀速率最低,腐蚀坑最浅。裸材与火焰喷涂层下的腐蚀产物主要由α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4组成,而镀镉钛试样表面除部分钢的腐蚀产物外还有Cd(OH)2和CdO2。镀镉钛层由于牺牲阳极作用保护效果最好,超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr由于引发电偶腐蚀及缝隙腐蚀,加重了基材的腐蚀。

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海洋大气环境Cu/Ni协同作用对低合金钢耐蚀性影响
张天翼,柳伟,范玥铭,李世民,董宝军,BANTHUKUL Wongpat,CHOWWANONTHAPUNYA Thee
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 511-518.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.165
摘要   HTML   PDF (4315KB)

通过模拟严苛热带海洋大气环境的室内喷淋加速实验,研究了Cu/Ni协同作用对低合金钢的腐蚀速率及锈层形貌、成分的影响,测试3种合金试样在0.5% (质量分数) NaCl溶液中的电化学阻抗及线性极化曲线。结果表明,随着Cu、Ni含量的提高,钢材在喷淋实验下生成的锈层逐渐变薄且致密,同时Cu在锈层的富集作用阻碍了Cl-入侵。Cu、Ni两种元素在一定程度上提高了基体金属溶解反应的电荷转移电阻 (Rt) 及极化电阻,加速了保护性锈层的形成并从阳极电化学反应抑制作用上提高了锈层的保护性。

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Corten-A耐候钢在模拟污染海洋大气环境中的加速腐蚀相关性研究
冯亚丽,白子恒,陈利红,魏丹,张东玖,姚琼,吴俊升,董超芳,肖葵
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 519-526.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.229
摘要   HTML   PDF (3186KB)

采用周浸加速腐蚀实验模拟Corten-A耐候钢在青岛和万宁两种污染海洋大气环境中的腐蚀过程,通过失重法、SEM分析、X射线衍射、电化学测试及灰色关联分析等方法,研究Corten-A钢在模拟污染海洋大气环境下的腐蚀动力学、腐蚀形貌、腐蚀产物及室内外实验的相关性。结果表明:随着加速实验的模拟溶液中NaCl浓度的升高,Corten-A钢的腐蚀程度先增大后减小,NaCl浓度为5% (质量分数) 时,浸润液对Corten-A钢腐蚀作用最大;室内周浸加速实验结果与室外污染海洋大气环境中的实际腐蚀情况相关性较好;分别建立了Corten-A耐候钢在青岛和万宁污染海洋大气环境下的室内加速模型:TQD=251.214 t 0.718TWN=217.498 t 0.719

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高强耐候钢焊接接头电偶腐蚀行为研究
黄宸,黄峰,张宇,刘海霞,刘静
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 527-535.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.170
摘要   HTML   PDF (6446KB)

借助扫描Kelvin探针、电化学噪声和干湿交替周期浸润腐蚀实验等技术手段与方法,研究了高强耐候钢焊接接头在模拟海洋大气环境中的电偶腐蚀规律及机理。结果表明,由于焊接接头不同区域存在电位差,导致耐候钢焊接接头发生电偶腐蚀,其中热影响区为阳极区,母材为阴极区。母材上的电偶电流变化分为下降和稳定两个阶段,转折点对应的周期浸润时间与锈层开始稳定的时间一致。整个焊接接头的腐蚀速率也出现初期快速降低和后期保持稳定两个阶段,这可能与电偶腐蚀动力学行为有关。

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显微组织对X100管线钢氢致开裂及氢捕获行为影响
袁玮,黄峰,甘丽君,戈方宇,刘静
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 536-542.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.168
摘要   HTML   PDF (5759KB)

依据NACE TM 0284-2011标准评估了不同显微组织X100管线钢的氢致开裂 (HIC) 敏感性,采用场发射扫描电镜、氢显等手段观察了钢中HIC裂纹的萌生和扩展以及H的聚集,借助于氢渗透动力学参数分析了X100管线钢不同显微组织试样的氢捕获效率与HIC敏感性的内在关联。结果表明,具有不同显微组织的X100管线钢HIC敏感性依次为:原始铁素体-贝氏体组织试样>炉冷处理的块状铁素体组织试样>风冷处理的针状铁素体组织试样;钢中组织对氢的捕获效率越高,钢材对HIC敏感性越大;H原子容易在夹杂物和基体之间的界面处聚集,钢中的MnS夹杂、Ca-Al-Si-O复合夹杂和MnO夹杂均为HIC裂纹萌生源。

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金属材料在天然海水中的腐蚀电位及其变化规律
丁国清,李向阳,张波,杨朝晖,黄桂桥,杨海洋,刘凯吉
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 543-549.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.233
摘要   HTML   PDF (4790KB)

利用自行研制的多通道电位自动采集装置,测试了多种金属材料在青岛和舟山海水中为期120 d的腐蚀电位,对其在天然海水中的腐蚀电位变化规律及其稳定电位进行分析。结果表明,金属材料在天然海水中浸泡初期变化较快,同种类金属材料变化规律大致相同,不同种类金属材料在天然海水中的腐蚀电位变化规律不同;金属材料在不同海域 (青岛和舟山) 天然海水中的稳定电偶序大致相同,腐蚀电位从低到高为:镁阳极、铝阳极、铝合金、铸铁、碳钢、低合金钢、铜合金、不锈钢和镍合金。

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红壤地区接地材料现场埋样与加速腐蚀实验的相关性研究
朱亦晨,刘光明,刘欣,裴锋,田旭,师超
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 550-556.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.172
摘要   HTML   PDF (3743KB)

通过现场埋设实验和室内加速腐蚀实验,结合失重测试以及腐蚀形貌和腐蚀产物分析,研究了8种典型接地材料在红壤环境中的腐蚀行为,计算了加速腐蚀实验的加速比及相关性系数。结果表明,不同接地材料在相同加速腐蚀环境下有不同的腐蚀加速比,其腐蚀机理与现场埋设试样基本一致,其中Q235钢以及铜质接地材料腐蚀产物与现场埋样结果出现差异的原因主要与土壤中的微生物活性和CO2溶解度有关。相关性分析表明,加速腐蚀与现场埋设实验的Pearson相关系数P为0.9663,可以近似的通过加速腐蚀实验结果对红壤地区接地材料的使用寿命进行评估。

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某油田地面集输管道用材腐蚀行为研究
赵国仙,黄静,薛艳
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 557-562.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.230
摘要   HTML   PDF (2202KB)

模拟油田现场腐蚀环境,利用高温高压实验设备辅以失重法研究了某油田地面集输管道正在使用中的管材20G钢、L245钢、5Cr钢、316L不锈钢和板材16Mn钢在不同温度和CO2分压下的腐蚀行为,并采用扫描电镜 (SEM)、电子能谱 (EDS) 和X射线衍射 (XRD) 等方法对腐蚀产物的形貌及成分进行分析。结果表明:20G钢、L245钢、5Cr钢、16Mn钢和316L不锈钢均在温度一定的情况下,随CO2分压的增大,平均腐蚀速率先增大后减小;在CO2分压一定的情况下,平均腐蚀速率随温度的升高先增大后减小。在温度为80 ℃,CO2分压为0.5 MPa时,均达到最大平均腐蚀速率。20G钢、L245钢、5Cr钢和16Mn钢的腐蚀形貌为不均匀的全面腐蚀,腐蚀产物主要为FeCO3,316L不锈钢由于在腐蚀介质中发生钝化,腐蚀形貌为轻微的点蚀。

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环氧富锌涂层防腐蚀性能研究
赵书彦,童鑫红,刘福春,翁金钰,韩恩厚,郦晓慧,杨林
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 563-570.   DOI: 10.11902/1005.4537.2019.231
摘要   HTML   PDF (5551KB)

制备了添加纳米SO2材料的纳米复合环氧富锌涂层,通过测试金属Zn含量、拉开法附着力、浸泡实验、盐雾实验和电化学阻抗谱实验,并与两种未添加纳米材料的环氧富锌涂层防腐蚀性能进行对比研究,结果表明,纳米复合环氧富锌涂层具有良好的附着力和内聚力,前期可以作为有机屏蔽层,中期阴极保护作用温和,持续时间长,后期Zn的反应产物又可以提供涂层良好的屏蔽,耐腐蚀性能显著,而未添加纳米材料的两种富锌涂层由于起泡和锈蚀而失效。

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环氧防腐涂料在模拟海水干湿交替条件下的失效过程
王贵容,郑宏鹏,蔡华洋,邵亚薇,王艳秋,孟国哲,刘斌
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 571-580.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.152
摘要   HTML   PDF (8305KB)

用电化学阻抗谱 (EIS)、附着力测试、Fourier红外光谱 (FT-IR) 和扫描电镜 (SEM) 等分析手段研究了环氧防腐涂层在干湿交替及全浸泡环境下的失效过程。结果表明,干湿交替环境中环氧防腐涂层前期的防护效果较好,涂层后期失效快于全浸泡环境下的失效速率;环氧防腐涂层在干湿交替环境下失效的原因是由于涂层交替的吸水和失水过程使得涂层孔隙率增大,对涂层造成机械损坏,使得涂层内部及表面开裂,最终导致附着力降低,涂层大面积起泡失效。

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全氟磺酸膜对海洋电场电极抗腐蚀与电场响应性能影响的研究
王泽臣, 林君, 杨国卿, 梁尚清
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 581-587.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.151
摘要   HTML   PDF (3615KB)

提出一种PVC+NaCl作为固体电解质层,全氟磺酸 (Nafion) 膜作为保护层的电极修饰方法,用以解决常规Ag/AgCl海洋电场电极易受海水中Br-和I-侵蚀的问题。与常规Ag/AgCl电极相比,改性后的电极具有同一级别的电场响应性能,且在高浓度的Br-溶液中具有更好的电位稳定性及抗腐蚀能力,能正确响应频率为1,0.1和0.01 Hz的电场信号,其线性度分别为2.163%,4.356%和6.720%,电极自噪声可低至14.037 nV/Hz

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研究报告
热处理对激光选区熔化Ti6Al4V合金电化学腐蚀行为的影响
张瑞,李雨,关蕾,王冠,王福雨
中国腐蚀与防护学报. 2019, 39 (6): 588-594.   DOI: 10.11902/1005.4537.2018.161
摘要   HTML   PDF (2585KB)

通过激光选区熔化技术制备沉积态的Ti6Al4V合金,并在800 ℃下进行热处理,优化组织结构,探索两种状态下Ti6Al4V合金在3.5% (质量分数) NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,沉积态的Ti6Al4V合金相组织主要由细针状α'马氏体相以及初生β相组成;而经热处理后,转变为板条状的α相+剩余β相,组织更为均匀、单一。电化学测试结果表明,两种状态的Ti6Al4V合金在3.5%NaCl溶液中均发生自发钝化。热处理对合金表面阴极过程没有明显影响,但通过降低阳极反应速率使开路电位及自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度下降至沉积态的1/5。两种状态下Ti6Al4V合金表面均可形成致密钝化膜,且热处理后表面形成的钝化膜更致密、更厚。热处理后合金表面极化电阻值约是沉积态的3.8倍,表明钝化膜保护性更为优异。这一结果表明,热处理可显著优化合金组织结构,提高激光熔化技术制备的Ti6Al4V合金耐蚀性。在较为苛刻的服役环境中,建议采用热处理态的合金作为结构件。

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