用恒位移弯曲试验,慢应变速率试验、动电位扫描和浸蚀试验研究了En24钢在海水中的应力腐蚀特性。结果表明,En24钢的环境敏感断裂倾向随强度降低而降低;强度低于临界值,则不出现应力腐蚀裂缝。外加电位对En24钢的环境敏感特性有重要影响,裂缝扩展平台速度于-900mV处出现极小值。依据裂缝扩展动力学、断口形貌、物理冶金参数和电化学等方面的判据,认为En24钢在海水中的应力腐蚀与电位密切相关。低于-900mV,属氢致开裂;高于-900mV,则由阳极溶解过程所制约;在一定电位范围内,不排除两种机理共同作用的可能性。

水介质会延迟疲劳裂纹的扩展,此作用随介质中氧浓度的增加而增强,这是由于裂纹内的腐蚀产物以及粗糙的断口表面促使裂纹提早闭合。文中还用裂纹尖端氧浓度计算公式来解释水介质中da/dN的变化规律。

用X射线衍射(XRD),X光电子能谱(XPS),离子探针(IMA)和俄歇电子能谱(AES)等测试方法对锌镍合金镀层及其腐蚀产物进行了分析。锌镍合金镀层的晶体结构和耐蚀性随合金成份的变化而变化,当镀层中镍含量为13wt％左右时,耐蚀性最佳。探讨了锌镍合金镀层的微观结构与耐蚀性的关系以及锌镍合金镀层具有高耐蚀性的原因,并讨论了锌镍合金镀层的腐蚀机理。

研究了熔盐成份对镍基高温合金上渗铝和渗铬层抗热腐蚀性能的影响。结果表明,在硫酸盐中,渗铬层具有良好的抗热腐蚀性能,而渗铝层的抗热腐蚀性能则与基体合金的成份有关。在硫酸盐中加入氯化钠对渗铬层的抗热蚀蚀性能影响很大,但对渗铝层的影响较小。在以氯化物为主的熔盐中,两者都不能提供有效的防护作用。

熔盐膜电解渗涂采用微型电解池,有利于克服熔盐浴电解渗涂的某些缺点。熔盐膜盐铝有三种类型:阳极不可溶;阳极可以提供铝;无电解渗铝。熔盐中的歧化反应3AlCl AlCl_3+2Al实际上是电极反应的后置转换反应,在渗涂过程中起提供铝原子的作用。 熔盐膜是一种由液、固两组成的分散体系,对流受到限制,传质仅依靠扩散和电迁移。电解过程受浓差控制,电极易极化,有利于多元共渗。已实现Al～Cr、Al-Si、Al-Mn、Al-Ce、Al-Y共渗。

采用扫描电镜(SEM)和光电子能谱(ESCA)等比较和分析了Al-Zn-In-Si合金牺牲阳极在放电前后的金相结构、表面形态和组成。结果表明:(1)铝合金阳极的金相结构为:在Al-Zn固溶的基体中存在三种偏折相。一种是富集In的颗粒,另二种为聚集在枝晶区的Al-Fe-Si和Al-Fe-Si-In沉积物。(2)铝合金阳极在空气中氧化形成的表面膜,由铝和锌的氧化物组成。在基体和表面氧化膜之间存在金属铟的富集层。(3)放电时铝阳极表面活化溶解,生成的点蚀坑迅速在表面扩展并联成一片。铟偏折相与点蚀引发无关。经深度放电后,表面复盖很厚的氧化铝,其上有金属锌及铟的再沉积层,对保持铝阳极的不断活化溶解可能起重大作用。

建立了高温Pourbaix型Na-M-S-O系热力学相图,总结了近年来金属氧化物在熔融Na_2SO_4中的溶解度的研究结果,并用高温Na-M-S-O系相图予以解释,还给出了有关金属溶解形式在熔融Na_2SO_4中的活度系数。基于金属氧化物在熔融Na_2SO_4中的溶解行为的研究结果,讨论了由熔融Na_2SO_4引起的热腐蚀的盐溶模型。

传统的阴极保护技术只能应用在液体电解质环境中。为了对气相环境中的金属实施外加电流阴极保护,在金属表面上涂敷特地研制的以固体电解质Naβ″(B)-Al_2O_3为导电组分的涂层(代号CK),外面再涂敷电子导电的阳极涂层。构成阴极保护电流的固相通路。实验研究结果证实了这一新方案的可行性。

局部交流阻抗扫描技术,原位测定金属/溶液体系中电极表面局部交流阻抗的分布,以研究电极表面局部电化学行为。本文叙述该技术的实验方法及所研制的扫描探头,并建立实验装置。该技术不受溶液电导率的限制,具有快速、准确、灵敏等特点。对腐蚀电偶电极阻抗分布的测试结果表明,在阴极极化条件下,电偶的局部腐蚀得到不同程度的控制,据此可确定电偶腐蚀行为及其最佳保护参数。

采用四点弯曲腐蚀疲劳试验测定4340钢在人造海水中的△Kth,研究加载条件对测定△Kth的影响,并对门槛值附近裂纹扩展的形态进行观察。用降载法测得的△Kth值比升载法所测值低;门槛值附近裂纹扩展主要受机械应力控制,裂纹扩展形态以穿晶解理为主;阴极保护电位使条件门槛值△Kth稍有提高。在升载情况下,起始载荷越大,△Kth随之越高。合理选择初始临界应力强度因子范围是较精确地测得△Kth值的关键。

在腐蚀发生率低,试样数量又不足够多时,用传统的计算方法不能得出合理的腐蚀发生率。根据一些逻辑推理,如在较短时间内发生了腐蚀的试样,或在较长时间内没发生腐蚀的试样,若将该试验时间延长或缩短,则仍应发生腐蚀或没发生腐蚀,推导出一种计算腐蚀发生率的近似方法。它不仅在腐蚀次发生率高,试样数量多时得到与传统方法完全一致的结果,而且在腐蚀发生率低,试样数量不够多时也能得到合理的结果。

<正> 一、前言 目前海上船舶和建筑物几乎都采用了牺牲阳极或外加电流的阴极保护措施。按照不同材质和涂层,选择最佳阴极保护电位是保证保护效果并防止过保护的一项至关重要的研究内容。到目前为止在通常的使用环境中(中性水溶液,土壤等),还只是依靠经验来确定,都选用比自然腐蚀电位大约负0.3伏的电位值作为最佳阴极保护电位值,也有的利用阴极极化曲线的弯曲点来确定。最近水流徹等用交流阻抗技术做了这方面的探讨。我们结合船用钢的阴极保护工作,用交流阻抗技术研究了不同表面状态下电极的交流阻抗特征及确定最佳阴极保护电位的方法。

<正> N型热电偶合金是一种新型热电偶合金,与目前的K型热电偶合金相比具有优良的抗高温氧化性和热电势稳定性,可在1100℃～1300℃高温空气中长期使用,并能在一定的还原性气氛下工作。最近的研究结果表明,在空气中经1300℃,483h高温氧化,其热电势稳定性与K型热电偶合金相比成倍提高。本工作对比分析了该实验后的N型与K型试样的氧化层形貌,结构相组成及合金元素的分布。