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ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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  2024年, 第44卷, 第4期 刊出日期:2024-08-15 上一期   
选择: 合并摘要
综合评述
聚氨酯涂层的疏水改性研究进展
王汀, 高坤, 钟赛男, 张昭
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 823-834.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.294
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.294
摘要   HTML   PDF (4851KB)

聚合物涂层具有成本低廉、易于制备、使用方便、种类丰富等优点,被广泛用于运输和基础设施等领域金属材料表面的防腐防污。其中,聚氨酯(PU)是一种具有良好机械性能、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性等优异性能的聚合物材料。然而传统PU涂层的耐水性不佳,严重影响其在潮湿环境下的稳定性和使用寿命,因此对PU涂层进行疏水改性以增强其耐水性成为了具有广泛应用前景的研究方向。本文总结了用于PU涂层疏水改性的方法和研究进展,并对其进一步的应用前景进行了展望。

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奥氏体钢辐照促进应力腐蚀开裂行为机制的研究进展
高俊宣, 曹晗, 匡文军, 郑全, 张鹏, 钟巍华
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 835-846.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.287
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.287
摘要   HTML   PDF (3825KB)

奥氏体不锈钢是压水堆堆内构件的主要材料,服役过程中在中子辐照、拉应力和一回路高温高压水的联合作用下可发生辐照促进应力腐蚀开裂(IASCC),并导致部件断裂失效,从而影响堆芯构件结构完整性,已经成为影响核电站安全、经济运行的关键问题之一。本文通过调研总结,综述了辐照致IASCC裂纹萌生、扩展及敏感性变化的行为规律,分析了局部变形、晶界氧化、辐照硬化、辐照诱导偏析(RIS)、辐照肿胀及辐照蠕变、辐照诱导相变等主要IASCC机制,总结了辐照后退火(PIA)在IASCC机制研究中的应用,并讨论了IASCC行为机理研究的发展趋势,以期为中子辐照IASCC的行为机理研究提供参考。

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超高速激光熔覆制备耐腐蚀涂层研究进展
杨海云, 刘春泉, 熊芬, 陈敏纳, 谢岳林, 彭龙生, 孙胜, 刘海洲
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 847-862.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.369
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.369
摘要   HTML   PDF (29646KB)

首先总结了涂层材料元素组成对耐腐蚀性能的影响;其次,从钝化膜、显微组织、位错、低角度晶界、热腐蚀动力学等几个方面总结了其与耐腐蚀性的联系;第三,综述了EHLA与场外辅助技术结合对所制备涂层耐腐蚀性的影响;最后,总结和展望了超高速激光熔覆所制备涂层耐腐蚀性能的强化方法。

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油气田异种金属焊接接头硫化物应力腐蚀开裂研究进展
刘久云, 董立谨, 张言, 王勤英, 刘丽
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 863-873.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.269
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.269
摘要   HTML   PDF (6878KB)

针对油气田异种金属焊接接头硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)行为,概述了焊接接头的种类及微观组织结构,并讨论了异种金属焊接接头的SSCC机理,重点综述了微观组织结构、温度、CO2、应力及焊后热处理等因素对异种金属焊接接头SSCC的影响规律,最后对油气田异种金属焊接接头SSCC的未来研究方向提出了建议与展望。

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环境友好防腐材料-聚苯胺纳米复合材料的制备及其研究进展
李红玲, 郎五可
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 874-882.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.285
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.285
摘要   HTML   PDF (2720KB)

简要介绍了聚苯胺的合成方法,如溶液聚合、反相微乳液聚合、模板聚合、电化学聚合和酶催化聚合。针对聚苯胺在防腐涂料应用中存在的问题,主要从有机酸掺杂、取代改性和原位聚合3个方面对聚苯胺纳米复合材料的改性和制备方法进行了探讨。通过改性可以减少聚苯胺分子链之间的相互作用,从而提高其溶解度和抗腐蚀性能。然后,介绍了氧化石墨烯/聚苯胺、碳纳米管/聚苯胺、无机物/聚苯胺、有机物/聚苯胺4种纳米复合材料近年来在金属防腐领域的研究现状。最后指出现阶段聚苯胺纳米复合材料存在制备工艺复杂、受环境因素影响、防腐机理有待进一步完善等问题。开发长期稳定、耐腐蚀性强的“智能”聚苯胺纳米复合材料将是未来的研究方向。

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研究报告
涂覆有机涂层的镀锡薄钢板耐蒸煮性能电化学快速检测技术研究
刘喆, 邓成满, 魏军胜, 夏大海
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 883-890.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.296
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.296
摘要   HTML   PDF (8840KB)

采用阴极极化和电化学阻抗谱相结合的方法评价了聚酯、环氧酚醛和环氧氨基涂层涂覆镀锡薄钢板在127℃水蒸气中的耐蒸煮性能,并探讨了耐蒸煮机制。结果表明,阴极极化电流可以有效区分食品包装用涂层镀锡薄钢板的防护性能,阴极极化电流越大,涂层防护性能越差。环氧酚醛涂层的耐蚀性最好,环氧氨基涂层次之,聚酯涂层的耐蚀性最差。经127℃高温蒸煮1 h后,涂层/镀锡薄钢板体系在3.5%NaCl溶液中的防护性能有所下降,低频阻抗模值有所减小,最小值为5.4%,最大值为69.7%。总体来看,3种涂层的耐蒸煮性能相当。涂层/金属间的结合力、涂层的润湿性是影响耐蒸煮性能的主要参数,结合力越好,涂层的润湿性越差,耐蒸煮性能越好。

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耐候钢热轧氧化皮对快速稳定化锈层演变规律及耐蚀性影响
张佳伟, 黄峰, 汪涵敏, 郎丰军, 袁玮, 刘静
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 891-900.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.288
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.288
摘要   HTML   PDF (14272KB)

利用大气暴晒试验,辅以场发射扫描电镜(FE-SEM)、场发射电子探针扫描分析仪(FE-EPMA)、显微拉曼光谱(Raman)以及电化学测试,研究了热轧氧化皮对经快速稳定化处理Q345qDNH耐候钢锈层演变规律及其耐工业大气腐蚀性能影响机理。结果表明,氧化皮(Fe3O4 + Fe2O3 + 少量FeO及FeCr2O4相)存在改善了锈层表面的致密性,但未改变Q345qDNH耐候钢腐蚀产物类型,有无氧化皮的Q345qDNH耐候钢试样腐蚀产物均主要由γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4组成,两种试样快速稳定化锈层均呈现出α-FeOOH由外向内生长的现象,带热轧氧化皮试样因氧化皮中Fe3O4存在可促进α-FeOOH生成而表现出更好的锈层稳定化效果和耐蚀性。

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Bi2S3/TiO2 纳米复合材料的制备及其对304不锈钢的光生阴极保护性能研究
于佳汇, 王彤彤, 高云, 高荣杰
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 901-908.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.270
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.270
摘要   HTML   PDF (5844KB)

通过连续离子层吸附法(SILAR)在TiO2纳米管上负载Bi2S3,通过XRD、SEM、XPS等手段对Bi2S3/TiO2纳米复合材料的形貌、结构、元素组成和价态进行表征。同时在模拟太阳光条件下进行光电化学性能测试。Bi2S3改性后复合材料的带隙减小,光生载流子复合率大幅下降,当Bi2S3循环5次时,TiO2纳米复合材料的光电化学性能最好。带隙减小到2.9 eV,光电流密度由改性前的200 μA·cm-2提升至550 μA·cm-2,是改性前的2.75倍;将其与304不锈钢耦合后,电位降至-1.0 V,比改性前的耦合电位低80 mV,可以进一步提升对304不锈钢的光生阴极保护效果。

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B10铜合金超双疏表面的制备及其性能研究
张吉昊, 徐亚程, 贾学远, 高荣杰
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 909-917.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.290
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.290
摘要   HTML   PDF (8403KB)

采用FeCl3盐溶液刻蚀以及氟硅烷修饰的方法,在B10铜合金基体上成功制备出具有良好耐蚀性的超双疏表面,其对水与乙二醇的接触角分别为158°和151°。采用扫描电子显微镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对其表面微观形貌、化学成分进行表征。通过电化学阻抗谱(EIS)测试以及Tafel极化曲线探究了超双疏试样的耐腐蚀性能。结果表明,相较于裸样,超双疏试样的自腐蚀电位正移至-0.248 V,腐蚀电流密度(Icorr = 2.05 × 10-6 A·cm-2)降低了一个数量级,展现出优异的耐腐蚀性能;在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡5 d后,超双疏试样的电荷转移电阻仍明显高于裸样,保持着较好的耐蚀性。

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两种新型Ni-Cr-Mo-V钢在模拟海水环境中的腐蚀行为对比研究
王玉雪, 朱澳鸿, 王力伟, 崔中雨
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 918-926.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.032
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.032
摘要   HTML   PDF (22515KB)

采用浸泡实验、电化学实验和微观形貌观察研究了两种Ni-Cr-Mo-V钢(A钢和B钢)在海水环境下的腐蚀行为与机制。结果表明,两种钢腐蚀阳极和阴极电化学过程一致,但B钢表现出较正的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度。A钢中夹杂物类型为CaS-MgO-Al2O3,尺寸在3~5 μm之间,活性夹杂物引发局部腐蚀;B钢主要为Al2O3夹杂物,其尺寸在1~3 μm之间,且诱发局部腐蚀的程度较轻。长周期腐蚀42 d后,两种钢均发生均匀腐蚀。两种钢腐蚀产物层分为致密的内锈层和疏松的外锈层,A钢锈层厚度大于B钢,且A钢中内锈层中纵向分布的裂纹降低了锈层的保护性。

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Cu含量对Q420钢在货油舱内底板环境下腐蚀行为的影响
刘超, 代文贺, 王克俊, 陈增耀, 安雁军, 刘智勇
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 927-938.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.308
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.308
摘要   HTML   PDF (24740KB)

对Q420钢进行适当的Cu合金化功能性改进,制备出不同Cu含量(质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的新型低合金实验钢。利用浸泡实验、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等方法对含Cu低合金钢在货油舱内底板点蚀坑内环境(pH 0.85的10%(质量分数)NaCl溶液)中的腐蚀规律与机理进行了研究。结果表明,以铁素体+珠光体为组织特征的1.0Cu低合金钢能够保证在Q420钢强度的水平下具有优异的耐腐蚀性能。随着浸泡时间的延长,5种不同Cu含量钢的腐蚀速率整体呈下降趋势。Cu含量为1%时,腐蚀速率降到0.29 mm/a,与Q420基准钢相比降低了43%。实验证明Cu的添加对Q420钢在货油舱内底板环境下的均匀腐蚀性具有积极的作用。

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我国不同地区钢材大气腐蚀预测算法评估与筛选
沈坚, 吴柯娴, 何晓宇, 方兴龙
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 939-948.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.257
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.257
摘要   HTML   PDF (2940KB)

针对我国不同地区的各类钢材,提出了一种基于机器学习算法的钢材大气腐蚀深度预测方法,并对不同算法的适用程度进行评估。首先,收集了我国10个大气暴露站的腐蚀检测数据、环境特征和材料特征,采用规范公式与6种机器学习算法预测钢材腐蚀深度,分析预测误差,对比环境腐蚀性等级评估的准确率,筛选适用于我国钢材大气腐蚀的预测模型。进一步分析材料与环境特征敏感性,揭示影响钢材大气腐蚀的主要材料与环境因素。结果表明,相比于规范公式,应用随机森林(RF)和长短期记忆循环神经网络(LSTM)算法的预测模型精度大幅提升;除了规范公式中的温湿度、硫酸盐和氯盐沉积率外,有关雨水酸碱性和雨水腐蚀性离子浓度的特征对钢材腐蚀行为有较大影响,应予以考虑。

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锆基非晶合金与传统合金在海水中的耐腐蚀性能对比研究
马晓伟, 薛荣洁, 王涛涛, 杨亮, 刘珍光
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 949-956.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.297
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.297
摘要   HTML   PDF (5712KB)

采用X射线衍射仪(XRD)和差示量热扫描分析仪(DSC)对锆基非晶合金进行结构和热力学性能表征;采用动电位极化曲线及电化学阻抗谱研究锆基非晶合金和传统金属合金(304不锈钢、6082铝合金)在3.5%NaCl溶液和模拟海水溶液中的电化学行为;采用扫描电镜(SEM)观察腐蚀后试样的表面形貌,并利用能谱仪(EDS)分析非晶合金腐蚀后表面元素的变化。结果表明:4种金属合金在腐蚀溶液中均发生点蚀现象,非晶合金表现出更加优异的耐腐蚀性能。相较于在3.5%NaCl溶液中的极化曲线,非晶合金和传统合金在模拟海水溶液中的极化曲线均发生负移,归因于海水中溶有大量的氯化物和硫酸盐。相较于传统合金,非晶合金表面形成的钝化膜表现的更加稳定。

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船用低温钢焊接材料的研发与腐蚀方法评价
林一, 刘涛, 郭彦兵, 阮晴, 郭章伟, 董丽华
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 957-964.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.022
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.022
摘要   HTML   PDF (7380KB)

海洋工程焊接结构件的腐蚀性能对海洋工程的安全性影响巨大,但目前缺乏科学和系统的评价方法。基于此,本文采用了两种焊接结构件,其焊料合金成分不同,将其浸泡于含腐蚀性细菌的人造海水中,并对其进行腐蚀性能评价。研究表明宏观测试方法(如电化学阻抗法,失重法等)与微观测试方法(微区电化学扫描)所得到的结果并不完全一致。因此,在评价焊接结构件耐腐蚀性时,不能仅通过传统的电化学或失重等测试方法,还应使用微观电化学测试手段。根据焊接结构件的微观腐蚀性能,更佳准确的指导焊接结构件母材与焊材的搭配与选择,提高其整体耐海水腐蚀性能。

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机械合金化+放电等子烧结FeCrAl/La2Zr2O7 复合材料高温氧化行为研究
张帮彦, 吴洪斌, 胡雪刚, 董家键, 郑世杰, 尹蔚蔚, 张方宇, 田礼熙, 刘光明
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 965-971.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.315
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.315
摘要   HTML   PDF (13285KB)

采用机械合金化+放电等离子烧结技术制备了Fe-Cr-xAl/La2Zr2O7 (x = 4、8和10,质量分数,%)复合材料,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和氧化增重等方法研究了复合材料中Al含量对其高温氧化行为的影响。结果表明:氧化初期,复合材料氧化速率随着Al含量的升高而逐渐增大,而氧化稳定阶段3种复合材料氧化速率接近;氧化过程中,含Al量为4%的复合材料氧化产物保持为生长缓慢的稳定α-Al2O3;含Al量为8%和10%的复合材料中析出了FeAl相,使其表面在氧化初期产生生长较快的亚稳θ-Al2O3,加快了氧化,且含Al量越高则析出的FeAl相越多,氧化加速越明显;氧化时间延长后,θ-Al2O3逐渐转变为α-Al2O3,3种复合材料氧化行为接近。

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电泳沉积制备MnCo尖晶石涂层的高温长期稳定性研究
王碧辉, 刘聚, 崔志翔, 肖博, 杨天让, 张乃强
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 972-978.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.310
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.310
摘要   HTML   PDF (8371KB)

采用电泳沉积工艺在不同Cr含量钢表面制备了Mn1.5Co1.5O4尖晶石涂层,探究了温度对Mn1.5Co1.5O4/钢体系的长期稳定性和导电性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和4线法电阻(ASR)测试对样品进行表征。结果表明,两步烧结法得到了相对致密性的涂层。在800℃氧化1000 h 后,Mn1.5Co1.5O4/钢的氧化速率约为(1~3) × 10-14 g2·cm-4·s-1,随着氧化温度的降低,氧化速率常数下降1~2个数量级。SUS430钢凭借自身较低Cr含量,在Mn1.5Co1.5O4/SUS430样品中形成了更薄的含Cr氧化层。同时,氧化过程中钢中Fe向外扩散促进涂层致密性,最终Mn1.5Co1.5O4/SUS430获得了比Mn1.5Co1.5O4/Crofer22H更低的ASR值。

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航空发动机典型连接件腐蚀仿真分析
贾静焕, 骆晨, 孙志华, 詹中伟, 赵明亮
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 979-986.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.293
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.293
摘要   HTML   PDF (13031KB)

利用CorrosionMaster软件对航空发动机压气机部位典型连接结构在酸性盐雾和湿热环境的腐蚀情况进行仿真,并依据国军标开展典型连接件的酸性盐雾试验和湿热试验,最后将仿真结果与试验结果进行验证。结果表明:利用CorrosionMaster软件仿真得到的压气机典型连接件酸性盐雾环境和湿热环境下的腐蚀结果与试验结果相一致,仿真结果对于预测评估金属结构的腐蚀风险具有参考价值。

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光伏桩基用钢在新疆土壤中的腐蚀行为研究
王刚, 李昭, 王涛, 段腾, 杜翠薇
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 987-992.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.280
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.280
摘要   HTML   PDF (14938KB)

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)等技术对比分析了新疆某地区不同光伏桩基用钢在现场土壤及室内土壤加速环境下的腐蚀形貌及腐蚀产物,并且结合电化学实验对比研究了不同光伏桩基用钢在新疆土壤环境中的腐蚀行为。结果表明,对比其他两种耐蚀钢,Q355B普碳钢的腐蚀情况最严重;腐蚀产物主要为Fe的氧化物,包括α-FeOOH和γ-FeOOH;3种材料在相同的室内加速腐蚀条件下具有相同的加速比,其腐蚀机理与现场试样基本一致。

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轻质合金腐蚀与防护专栏
铝合金微通道换热器的腐蚀防护现状与进展
何佳璇, 张羽彤, 管旭东, 唐建华, 黄海, 赵旭辉, 唐聿明, 左禹
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 993-1000.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.243
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.243
摘要   HTML   PDF (1961KB)

介绍了微通道换热器中存在的腐蚀问题,概述了包括冷却剂、合金相间电位差、大气污染物等腐蚀诱因和机理,并总结了缓蚀剂添加和基材表面处理等腐蚀控制手段;阐述了诸如化学镀、阳极氧化、化学转化、溶胶-凝胶处理等3003铝合金基材的表面防护技术,为耐蚀铝合金微通道换热器的开发和生产提供参考。

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镁铝合金在模拟低温条件下大气腐蚀行为研究
吴洋, 安易强, 王力伟, 崔中雨
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1001-1010.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.019
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.019
摘要   HTML   PDF (16426KB)

采用室内模拟方法研究了AZ31B和AZ91D镁合金在低温交变条件下的大气腐蚀行为。采用失重法得到两种镁合金的腐蚀速率与温度呈正相关,形貌分析表明在低温条件下两种镁合金均发生了明显的局部腐蚀。结合腐蚀速率和形貌观察,相同温度条件下AZ31B镁合金比AZ91D镁合金腐蚀严重,但AZ91D镁合金具有十分明显的点蚀特征,表现为AZ91D镁合金的平均点蚀密度和深度高于AZ31B镁合金,但其平均点蚀体积相对较小。红外光谱和能谱分析表明,在15~25℃温度循环时,Mg(OH)2、MgO和碳酸盐是腐蚀产物的主要成分;而在低温循环(-5~-15℃和-5~-25℃)时,腐蚀产物中MgO的含量较高,EDS能谱检测到AZ91D镁合金点蚀严重的区域存在Al和Cl,Cl-对氧化膜的破坏作用对AZ91D镁合金的点蚀有重要影响。

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铝含量对镍铝合金在稀硫酸溶液中的腐蚀行为影响
杜广, 芦国强, 邓龙辉, 蒋佳宁, 曹学强
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1011-1021.   DOI: 10.11902/1005.4537.2024.041
CSTR: 32134.14.1005.4537.2024.041
摘要   HTML   PDF (19540KB)

镍基高温合金(NiCrAlY)常用于航空发动机的热端部件。热端部件如燃烧室、导向叶片和动叶片需要热障涂层(TBCs)保护。TBCs由抗氧化的金属粘结层(BC)和起隔热作用的陶瓷层(TC)组成。BC材料也是NiCrAlY合金,其Al和Cr含量比NiCrAlY基体高许多,导致BC的腐蚀电位比基体低53 mV,BC发生电偶腐蚀。本文采用了不同Al含量的NiAl合金,研究Al含量对NiAl合金在稀H2SO4中腐蚀行为的影响。研究表明,Ni95Al5的腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最小;Ni75Al25腐蚀电位较低。研究证明,BC中Al含量高是导致BC在自然环境下发生腐蚀的原因。

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BeWE43镁合金高温氧化行为及阻燃性的影响
朱慧文, 郑黎, 张昊, 于宝义, 崔志博
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1022-1028.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.277
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.277
摘要   HTML   PDF (12735KB)

采用电磁搅拌工艺制备添加0.04%(质量分数)Be的WE43(WE43-0.04Be)镁合金。对固溶处理后的镁合金在225℃下进行了不同时间(6、10、 14 h)的时效处理。结果表明,时效处理10 h后合金拥有最佳的力学性能,抗拉强度为253 MPa,屈服强度达到209 MPa,延伸率为8.3%,可满足高速铁路结构件的力学性能要求。高温氧化实验结果表明,添加Be后合金在850℃的电阻炉中未燃。合金表面生成Mg与合金元素的混合氧化物层,从而抑制氧元素向合金内部扩散。

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应力控制模式下疲劳损伤对AA7075-T651铝合金腐蚀行为影响的研究
翁硕, 孟超, 朱江峰, 王艾, 常馨, 康妘, 何小田, 赵礼辉
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1029-1037.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.271
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.271
摘要   HTML   PDF (6705KB)

通过AA7075-T651铝合金中断疲劳实验、含疲劳损伤试样的拉伸实验、电化学实验及微观结构观察等系统地探究了应力控制模式下疲劳损伤对其力学性能及腐蚀行为的影响。实验结果表明:应力控制模式下的疲劳损伤不仅可以提升AA7075铝合金的综合力学性能,还可以增加其耐腐蚀性,而疲劳损伤前后的微观结构变化(位错密度增加及二次相析出)是影响AA7075铝合金力学性能及腐蚀行为变化的根本原因。

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流动海水冲刷下TA2纯钛管路钝化膜腐蚀特性研究
彭文山, 邢少华, 钱峣, 蔺存国, 侯健, 张大磊
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1038-1046.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.292
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.292
摘要   HTML   PDF (7712KB)

TA2纯钛是新一代船舶海水管路材料,在海水冲刷下管路钝化膜失效会导致管路耐久性下降。研究海水冲刷对不同表面处理TA2纯钛腐蚀行为的影响对于评估TA2纯钛腐蚀和防护具有重要意义。采用动电位极化、电化学阻抗和Mott-Schottky分析等电化学测试方法研究了两种表面处理TA2纯钛在流动海水中的耐冲刷腐蚀性能,并对腐蚀后的试样进行腐蚀形貌观察和腐蚀产物分析。结果表明,5 m/s以内,海水流速的变化对TA2纯钛表面钝化膜的耐蚀性影响较小。电位升高时,在流动海水中钛合金表面钝化膜出现短暂的溶解现象,但很快就会进行再钝化修复,对材料的耐蚀性并未产生明显影响。相比于表面钝化处理试样,抛光状态试样在流动海水冲刷下阴极极化存在极限扩散特征,这主要是由于钝化状态试样表面已经形成了钝化膜,其对氧的消耗少于尚未形成钝化膜的表面抛光试样。抛光试样由氧传质速度控制的去极化发展慢,出现不随电位变化的极限电流密度。两种表面处理后的TA2纯钛钝化膜在海水中均只呈现n型半导体特征,且极化测试后材料表面平整,未出现明显局部腐蚀。

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中性氯化钠溶液中硝酸根和电偶对7075-T651铝合金缝隙腐蚀行为影响研究
乔泽, 李清泉, 刘晓航, 李燚周
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1047-1054.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.338
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.338
摘要   HTML   PDF (13831KB)

采用电化学测试、共聚焦显微镜、扫描电子显微镜等手段,研究硝酸根和电偶对7075-T651高强铝合金缝隙腐蚀行为影响。结果表明,硝酸根作为氧化剂能促进铝合金表面形成保护性的氧化膜,有效抑制铝合金的腐蚀。然而,当存在缝隙结构时,在没有硝酸根的溶液中,缝隙内没有发生明显腐蚀现象。而在含有硝酸根溶液中,硝酸根还原产生的氨气将富集在缝隙内,并选择性溶解含铜颗粒,诱发缝隙内点蚀形核,促进缝隙腐蚀发展。与304不锈钢偶接后,使缝隙内外电极之间产生较大的电偶腐蚀驱动力,加速缝隙内金属溶解及溶液劣化过程,从而导致更严重的缝隙腐蚀。

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1050A铝合金在山东不同典型环境中的大气腐蚀行为特征研究
樊志彬, 高智悦, 宗立君, 吴亚平, 李辛庚, 姜波, 杜宝帅
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1055-1063.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.321
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.321
摘要   HTML   PDF (7668KB)

在山东青岛、东营、威海、潍坊等典型大气环境中对1050A铝合金进行了为期42个月的自然暴晒试验。暴晒一定周期试样取回,利用宏观形貌、微观形貌、腐蚀速率、腐蚀产物分析和电化学分析等手段研究了其在山东典型大气环境中的腐蚀行为特征。结果表明:1050A铝合金具有较好的耐大气腐蚀性能,在山东青岛、东营、威海和潍坊不同典型大气环境中暴晒42个月后,腐蚀产物主要以Al的氧化物和氢氧化物为主;相对来说腐蚀速率东营>威海>青岛>潍坊,其腐蚀速率随暴晒时间延长而降低,这可能有腐蚀产物膜有关。通过激光共聚焦微观形貌分析可见,腐蚀以局部腐蚀为主,暴晒42个月以后,点蚀坑主要分布在10 μm以下。电化学阻抗结果表明在暴晒初期试样正反面腐蚀程度存在一定的差异,随着暴晒时间延长差异减弱。

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电参数对AZ31B镁合金微弧氧化膜能耗及耐蚀性的影响
田梦真, 王勇, 李涛, 汪川, 郭泉忠, 郭建喜
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1064-1072.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.284
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.284
摘要   HTML   PDF (9984KB)

微弧氧化可提高镁合金表面的耐腐蚀性,但微弧氧化存在能耗高的不足,限制其在镁合金部件上的大规模应用。为降低微弧氧化的能耗,采用脉冲微弧氧化电源在AZ31B镁合金表面制备微弧氧化膜层,通过盐雾实验、电化学测试、扫描电镜等表征手段,研究恒流模式下电参数(频率、占空比、电流密度)对膜层单位能耗和耐蚀性能的影响。结果表明,频率对膜层单位能耗影响较小,但频率越高,膜层耐蚀性能越好;占空比对能耗的影响比较明显,随占空比的升高,膜层单位能耗减小,但耐蚀性能降低;电流密度也显著影响能耗,电流密度越大,膜层单位能耗越大,但电流密度变化对膜层的耐蚀性能影响较小。

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商用MB1MB8镁合金在NaCl溶液中的电化学性能
王博, 安士忠, 郭俊卿, 纪运广, 李志强
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1073-1080.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.279
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.279
摘要   HTML   PDF (10190KB)

研究了挤压态MB1和铸态MB8镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能。结果表明,随着NaCl电解液浓度升高,镁合金的阳极利用效率不断升高,放电电压更高。放电电流密度为10 mA·cm-2时,铸态MB8和挤压态MB1镁合金的阳极利用效率在4 mol/L的NaCl电解液中最高,分别为41.8%和38.8%。得益于更细的晶粒,挤压态MB1合金表现出更高的活性,放电电压比铸态MB8合金略高一些,且放电电压更稳定。铸态MB8合金晶粒相对较粗大,但自腐蚀速率更低、阳极利用效率更高。

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高铁散热器用3003铝合金焊接隔板的腐蚀机理研究
巫海亮, 陈宇强, 黄亮, 顾宏宇, 孙宏博, 刘佳俊, 王乃光, 宋宇峰
中国腐蚀与防护学报. 2024, 44 (4): 1081-1088.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.268
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.268
摘要   HTML   PDF (10829KB)

采用X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线分析了实际环境中的沉积粉尘对高铁散热器用3003铝合金焊接隔板腐蚀行为的影响机理,并建立了铝合金焊接隔板的腐蚀深度预测模型。结果表明,在粉尘溶液环境中,铝合金焊接隔板在腐蚀初期以点蚀为主,随后演变为沿晶腐蚀。铝合金焊接隔板的主要腐蚀产物为Al(OH)3和AlCl3。铝合金焊接隔板经粉尘溶液全浸180 d后,腐蚀电位下降了24.5%,腐蚀电流密度提高了156.7 %。结合全浸实验和实际服役8 a的构件腐蚀深度测试结果,建立了高铁散热器用铝合金焊接隔板最大腐蚀深度预测模型。

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