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ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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高电位下Ag/Sn电偶的腐蚀反转现象
针对SAC焊料在实际应用中出现的Ag腐蚀而Sn不腐蚀的反常现象,采用开路电位和极化曲线测试、双极性电化学测试方法研究了外加电位下Ag/Sn电偶的腐蚀行为。结果表明,Sn的OCP低于Ag,但是在Na2SO4溶液中,高电位下,Ag和Sn的腐蚀速率发生反转。通过SEM/EDS表征并结合Pourbaix图提出了Ag/Sn腐蚀反转的机理。
中国腐蚀与防护学报, 0 Vol. (): 0-0    DOI: 10.11902/1005.4537.2023.214
 
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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 PDF (1505KB)
樊志彬 高智悦 宗立君 吴亚平 李辛庚 姜波 杜宝帅
裂变产物碲致高镍合金GH3535晶间腐蚀研究 PDF (2042KB)
杜鑫 杜乾 苏钲雄 郭少强 王盛
Q235钢结构表面热镀锌层的应力腐蚀及其机理 PDF (1211KB)
赵骞 汤文明
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 PDF (1568KB)
马晓伟 薛荣洁 王涛涛 杨亮 刘珍光
MA+SPS FeCrAl/La2Zr2O7复合材料高温氧化行为研究 PDF (2388KB)
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
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  2023年, 第43卷, 第6期 刊出日期:2023-12-15 上一期   
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综合评述
青铜器腐蚀行为与封护技术
赵璐, 李谦, 赵天亮
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1165-1177.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.326
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.326
摘要   HTML   PDF (9995KB)

综述了目前青铜器腐蚀行为和封护技术领域的主要研究成果,总结了青铜器的腐蚀机理,概述了成分组成、结构内部因素和Cl-、湿度、温度等外部环境因素对青铜器腐蚀行为的影响,分析了现有的青铜器病害诊断和等级划分方法,归纳了已有的青铜器临时封护和长期封护技术。最后,本文对青铜器腐蚀与封护的未来发展趋势进行了展望,希望通过构建环境-青铜器-病害-封护技术全方位标准数据库,以指导和推动青铜器腐蚀与封护技术的发展。

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飞机起落架用超高强钢应力腐蚀开裂研究进展
李双, 董立谨, 郑淮北, 吴铖川, 王洪利, 凌东, 王勤英
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1178-1188.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.367
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.367
摘要   HTML   PDF (6533KB)

概述了飞机起落架用超高强钢的发展历程,简要介绍了超高强钢应力腐蚀开裂机理和模型,总结了各种应力腐蚀开裂研究手段和氢表征方法及其特点,重点论述了合金成分、微观组织结构、应力和环境等因素对超高强钢应力腐蚀开裂的影响。最后,对该领域今后的研究重点提出了建议。

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气相缓蚀剂分析方法研究进展
王泉润, 侯进, 侯保荣, 田惠文
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1189-1202.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.393
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.393
摘要   HTML   PDF (774KB)

气相缓蚀剂作为抑制金属大气腐蚀的主要手段之一,其效果出色、经济效益高,得以广泛使用,发展气相缓蚀剂分析方法,对气相缓蚀剂的发展有着重要的指导意义。本文阐述了气相缓蚀剂的分类情况,气相缓蚀剂的特点及性能,根据其性能介绍了对应的检测方法包括:挥发性测试、腐蚀失重法、电化学测试法、表面分析法和构效关系计算等。总结了气相缓蚀剂分析方法并展望了气相缓蚀剂检测方法的发展趋势。

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渗透氢检测方法研究进展
周欣, 吴大康, 成旭, 扈俊颖, 钟显康
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1203-1215.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.410
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.410
摘要   HTML   PDF (755KB)

为实现“碳达峰、碳中和”战略目标,大力发展氢能产业至关重要。氢在制备、运输、储存和使用过程中,容易产生氢渗透,可造成金属材料发生氢损伤,不仅缩短了含氢管道和设备的服役寿命,还带来了严重的安全隐患。因此,推动渗透氢检测技术的发展具有十分重要的意义。渗透氢检测技术可分为室内渗透氢检测技术和现场渗透氢检测技术两大类。室内渗透氢检测方法主要有:电流法、熔融萃取法、热脱附法 (TDS)、氢-微接触打印法 (HMP)、二次离子质谱 (SIMS) 法、扫描开尔文探针-原子显微镜技术 (SKPFM) 法、原子探针技术 (APT) 和中子照相 (NRG) 法;现场渗透氢检测方法有:氢致变色识别法、氢通量法、氢探针法、氢传感器和现场开尔文探针 (FKP) 技术。在室内检测方面,本文总结了各方法的原理、适用范围和特点,重点综述了它们在氢检测领域中的应用。其中,电流法、熔融萃取法和TDS是检测试样表面的平均氢浓度,不具备局部分辨能力。HMP通过Ag+和H的置换反应产生的银颗粒,反映氢的分布和扩散路径,但无法确定Fe有没有参与其中。SKPFM通过连续检测某一位置的电位,可以观察氢在特定位置的富集和扩散动力学过程,但材料外加电流/电位时,会干扰检测结果。SIMS和APT均采用质谱法检测,都具有局部分辨能力,但要充氘排除背景氢的影响。NRG通过检测氢强度和明亮区判断氢的浓度和分布,但空间分辨率只能达到微米级。在现场检测方面,本文调研了市面上几种检测设备的参数,总结了各方法的原理、使用范围和优缺点。最后,对未来渗透氢检测方法的发展提出了建议。

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铅基堆结构材料液态金属腐蚀行为的研究进展
张心怡, 李聪, 汪禹熙, 黄美, 朱卉平, 刘芳, 刘洋, 牛风雷
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1216-1224.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.338
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.338
摘要   HTML   PDF (5407KB)

铅基快堆作为第四代核能系统堆型之一,成为国内外近年来研究热点。作为铅基堆冷却剂的液态铅/铅铋,具备中子物理特性优良、安全特性高等优点,但其与结构钢的不相容性导致了液态金属腐蚀、脆化等一系列失效机制。结构钢在液态铅/铅铋中的腐蚀表现除了与液态金属的温度、流速、溶解氧浓度等环境参数密切相关外,也伴随着冲蚀力学失效和辐照损伤等因素导致的冲蚀-腐蚀、辐照-腐蚀耦合效应。本文从液态金属微观腐蚀机理、新型耐蚀合金成分设计和表面改性工艺的研发、冲蚀-腐蚀动态腐蚀装置的设计及液态铅/铅铋回路长期腐蚀预测模型、辐照-腐蚀协同效应相关实验平台的搭建等4个方面综述了国内外近年来在铅基堆结构材料腐蚀领域取得的理论和实验研究进展。

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海底管道CO2 腐蚀特性及预测模型研究进展
朱烨森, 蔡锟, 胡葆文, 夏云秋, 胡涛勇, 黄一
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1225-1236.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.366
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.366
摘要   HTML   PDF (3130KB)

介绍了海底管道的CO2腐蚀机理,具体涉及化学反应过程、电化学反应过程、传质过程和成膜过程。其次,总结了海底管道CO2腐蚀影响因素,主要包括元素成分、显微组织决定的材料自身因素,以及介质成分、温度、pH等决定的外部环境因素。汇总了各影响因素对腐蚀速率的经验/半经验规律。重点归纳了海底管道CO2腐蚀模型,详细介绍了原理模型法和经验模型法在腐蚀评估和预测中的控制步骤和边界条件。

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碳点在金属防腐领域中的研究进展
凡玉方, 张亚飞, 尹刘森, 赵聪慧, 何艳宾, 张传祥
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1237-1246.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.351
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.351
摘要   HTML   PDF (4847KB)

作为碳家族中新兴的零维纳米新成员,碳点 (CDs) 具有吸附能力强、毒性低、溶解性高、且表面官能团丰富等优点,引起了腐蚀防护领域研究人员的关注。本文系统阐述了碳点用作水相缓蚀剂及涂层填料方面的研究进展。介绍了不同杂原子掺杂CDs (氮掺杂,铈、氮共掺杂以及氮、硫共掺杂CDs) 对不同金属的缓蚀效果,并对缓蚀机理进行了讨论;总结了碳点作为溶剂型和水性涂层填料取得的研究成果和防腐机理。最后,概述了CDs在防腐领域所面临的挑战。

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2xxx系铝合金第二相对搅拌摩擦焊接头腐蚀行为的影响
钟嘉欣, 关蕾, 李雨, 黄家勇, 石磊
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1247-1254.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.354
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.354
摘要   HTML   PDF (4612KB)

搅拌摩擦焊 (FSW) 作为一种固态连接工艺,有效解决了工程应用上2xxx系铝合金的焊接难题。然而由于搅拌摩擦焊过程中接头各个区域所经历的热力作用不同,FSW接头显微组织在各个区域发生演化,进而导致接头腐蚀行为和机理存在明显差异。本文总结了2xxx系铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀类型、腐蚀发生区域及诱因,并概述了改善焊接接头耐蚀性的方法。

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耐腐蚀Mg-Li合金的腐蚀与防护及其性能研究进展
田光元, 严程铭, 杨智皓, 王俊升
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1255-1263.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.300
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.300
摘要   HTML   PDF (6607KB)

高比强度和高比刚度Mg-Li合金,由于其出色的减重效果,是理想的航空航天金属结构工程材料。然而,由于其耐腐蚀性能较差,严重制约了其在一些服役环境中的广泛应用。因此,耐腐蚀Mg-Li合金的成分、工艺研制是未来发展的重要方向。本文综述了其腐蚀机理及不同类型表面防护 方法 (金属涂层、阳极氧化、导电性-屏蔽性聚合物涂层和智能涂层)、研究现状与未来应用。同时,分析了不同类型腐蚀防护方法的优势与局限性问题,讨论了耐腐蚀Mg-Li合金腐蚀与防护的未来研究趋势,以期为耐腐蚀Mg-Li合金开发提供新思路。

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研究报告
Pt/IrO x -pH超微电化学传感器性能探究及其在铜/不锈钢电偶腐蚀研究中的应用
张勤号, 朱泽洁, 蔡浩冉, 李鑫冉, 孟宪泽, 李昊, 伍廉奎, 罗荘竹, 曹发和
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1264-1272.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.107
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.107
摘要   HTML   PDF (7104KB)

通过在直径10 μm铂超微电极表面电化学沉积一层氧化铱薄膜,获得具有pH响应的全固态铂/氧化铱 (Pt/IrO x ) 电化学微传感器,分析了其线性响应、瞬时响应、稳定性和抗典型离子干扰能力。结果表明,制备的Pt/IrO x -pH微传感器电极在pH=1.00~13.00的范围内呈现优异的线性响应性能 (R2=0.999);在短期 (20000 s内) 和长期 (110 d内) 均具有较高的稳定性;在溶液pH发生变化时,Pt/IrO x -pH传感器电位能瞬间响应;在溶液中加入Fe2+、Cu2+和Cl-时,线性响应不变,抗干扰能力强,但Ti3+的存在会影响检测的准确性。进一步将制备的Pt/IrO x -pH超微传感器电极应用于铜和304不锈钢在pH=2.00的3.5% NaCl溶液中电偶腐蚀行为研究,SECM面扫描和线扫描结果结合OCP的变化,表明Cu和304 SS在开始发生电偶腐蚀时,Cu为阴极,304不锈钢为阳极,而当浸泡至12 h时,发生阴阳极极性反转,此时Cu为阳极,而304不锈钢为阴极,且Cu表面pH更低。

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后热处理对不同含碳量SLM-316L不锈钢晶间腐蚀行为的作用机制研究
商强, 满成, 逄昆, 崔中雨, 董超芳, 崔洪芝
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1273-1283.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.364
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.364
摘要   HTML   PDF (25018KB)

选取含碳量不同的两种SLM-316L不锈钢作为研究对象,以不同碳含量的316L不锈钢的成分作为输入参数,使用Thermal-Calc软件计算获得M23C6等析出相的热力学参数;以此为依据,对SLM-316L不锈钢进行900 ºC后热处理和650 ºC敏化处理,随后采用SEM、TEM和SKPFM等方法研究SLM-316L不锈钢组织结构和析出相的特征,通过DL-EPR和过硫酸铵电解法研究SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀行为。结果表明,后热处理导致内部的亚晶与位错开始消失,碳含量较高的1#试样晶界处析出不连续的微米级M23C6,碳含量较低的2#试样中则无M23C6析出;并且后热处理导致两种SLM-316L不锈钢的耐晶间腐蚀性能均下降;后热处理SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀主要起源于微米级M23C6周边区域,随后分别围绕M23C6析出相和沿晶界扩散形成腐蚀坑和沟壑。结果表明,在900 °C热处理后,亚晶和位错开始消失,出现不连续的微米级M23C6在高碳含量 (0.0090%),而在含碳量较低 (0.0063%);含碳量较低的SLM-316L不锈钢的抗晶间腐蚀能力高于含碳量较低的SLM-316L。含碳量较低的SLM-316L试样的抗晶间腐蚀性能高于含碳量较高的试样,两种含碳量的SLM-316L不锈钢在900 °C热处理后抗晶间腐蚀性能均有所下降;SLM-316L不锈钢在900 °C热处理后的晶间腐蚀主要起源于微米级M23C6周围的贫铬区,随后分别在M23C6沉淀相周围和晶界扩散处形成腐蚀坑和凿孔。

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四元MAX(Cr2/3Ti1/3)3AlC2 在高温空气以及水蒸气气氛中的氧化行为研究
任岩, 张鑫涛, 盖欣, 徐敬军, 张伟, 陈勇, 李美栓
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1284-1292.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.407
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.407
摘要   HTML   PDF (18418KB)

采用恒温氧化法研究了四元MAX相(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在高温空气以及水蒸气气氛中的氧化行为。(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在800~1200 ℃下空气中以及1000~1200 ℃下水蒸气中氧化后表面均形成包含Al2O3、TiO2和Cr2O3的氧化膜,使其具有良好的抗高温氧化性能。(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在1200 ℃下空气/水蒸气中氧化生成由外到内分别为富Ti层、富Cr层和富Al层的氧化膜,该氧化膜的形成与(Cr2/3Ti1/3)3AlC2中元素的选择性氧化和扩散有关。研究结果表明,(Cr2/3Ti1/3)3AlC2在高温空气/水蒸气中均表现出良好的抗氧化性能。

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超声喷丸对7075铝合金棒材组织结构与性能的影响
刘浩, 郭晓开, 王维, 伍廉奎, 曹发和, 孙擎擎
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1293-1302.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.415
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.415
摘要   HTML   PDF (9850KB)

研究了超声喷丸对7075铝合金棒材微观组织结构、显微硬度、电化学腐蚀以及晶间腐蚀行为的影响。金相、XRD以及TEM等结果表明,采用超声喷丸制备了表层晶粒尺寸约为78.2 nm的梯度纳米结构7075铝合金,且合金表层时效析出强化相 (ηη′相) 回溶基体。显微硬度结果表明,超声喷丸处理后合金表层硬度提升了约20%。在0.1 mol/L Na2SO4+20 mmol/L NaCl溶液中的极化曲线结果表明,合金在超声喷丸处理后点蚀电位正移,说明合金耐点蚀萌生能力增强。在3.5%NaCl溶液中的极化曲线与电化学阻抗谱结果表明,7075铝合金棒材在超声喷丸处理后腐蚀速率加快,且腐蚀速率在深度方向上呈递减趋势。晶间腐蚀浸泡实验表明7075铝合金在超声喷丸处理后耐晶间腐蚀能力降低。最后,讨论了超声喷丸7075铝合金棒材的表层强化机制与腐蚀机理。

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A100钢在动态薄液膜和人工海水环境中的应力腐蚀行为对比研究
郭昭, 李晗, 崔中雨, 王昕, 崔洪芝
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1303-1311.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.375
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.375
摘要   HTML   PDF (15675KB)

选用A100超高强度钢作为研究材料,通过电化学实验、浸泡实验及慢应变速率拉伸试验等测试方法,开展其在海洋大气动态薄液膜环境和人工海水环境下的失效行为研究。结果表明,相较于人工海水溶液环境,A100钢在薄液膜环境中的电荷转移电阻显著降低,腐蚀得到明显促进,腐蚀产物沉积更为明显。薄液膜环境加速了氧还原过程,促进了腐蚀产物的沉积。同时,腐蚀产物中Fe3+还原反应的发生与充足的溶解氧协同加速了腐蚀过程,腐蚀产物下发生了明显的均匀腐蚀。A100钢在薄液膜环境中比在人工海水环境中的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性更高。这是由于薄液膜环境促进了腐蚀的发生,使得A100钢的有效承载面积下降,同时腐蚀产物膜层下的酸化过程促进了氢析出反应的进行,加速了SCC过程,二者使得由强度损失和延伸率损失得到的SCC敏感性显著升高。

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盐雾环境对1Cr18Ni9Ti钎焊接头的影响研究
廖敏行, 刘俊, 董宝军, 冷雪松, 蔡泽伦, 武俊伟, 贺建超
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1312-1318.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.385
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.385
摘要   HTML   PDF (8321KB)

采用BNi-2薄带钎料对1Cr18Ni9Ti进行了钎焊,分析了接头的显微组织、电化学特性、硬度和拉伸性能。通过盐雾腐蚀试验,研究了腐蚀过程中接头组织和力学性能的演变。结果表明,1Cr18Ni9Ti钎焊接头成形良好,焊缝两侧的显微硬度明显高于母材。焊接接头的抗拉强度达到500 MPa。接头焊缝的腐蚀电位高于1Cr18Ni9Ti母材,接头在盐雾环境中发生电偶腐蚀。力学性能测试结果表明,未腐蚀的钎焊接头拉伸试验后断裂发生在带有钎料的母材处,断口分析表明,拉伸过程中接头涂有钎料的母材首先形成多道裂纹,然后扩展到母材发生断裂,具有明显的塑性变形。1Cr18Ni9Ti钎焊接头经过盐雾腐蚀后,接头力学性能下降,拉伸试验后断裂发生在钎焊焊缝处,无塑性变形特征。

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珊瑚簇状SiO2 超滑防腐涂层的制备及性能研究
张凯丽, 都俐俐, 谭军, 刘祥周, 马骥, 邱萍
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1319-1328.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.398
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.398
摘要   HTML   PDF (17241KB)

利用水油两相法制备了具有多孔珊瑚簇状形貌的SiO2,通过与丙烯酸聚氨酯树脂共混喷涂的方法构造多孔微纳结构,探究不同SiO2含量基底层形貌对表面二甲基硅油的贮存能力的影响,分析了所制备超滑涂层的耐机械磨损性、防污着自清洁性以及防腐特性。结果表明,随着珊瑚簇状SiO2含量的增加,基底粗糙度增加且使得无序的基底形貌分布更均匀,更有利于提高硅油层的稳定性。其中,SiO2与树脂质量比为25%的涂层 (标记为SiO2-25) 的滑动角只有5.4°,并经过磨损测试后涂层仍具有优异的疏液性能和防污着自清洁性。由于填料对基底孔隙结构的影响,在经过3.5%NaCl溶液浸泡腐蚀20 d后,SiO2-25的|Z|0.01 Hz仍高达6.62×109 Ω·cm2。在长期的腐蚀防护中,SiO2-25在所测试涂层中对碳钢具有最优异防腐蚀性能。

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温度对B10铜镍合金管冲刷腐蚀行为影响规律研究
王晓, 李明, 刘峰, 王忠平, 李相波, 李宁旺
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1329-1338.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.387
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.387
摘要   HTML   PDF (15090KB)

通过可原位测量的管流式实验装置,采用电化学阻抗谱等电化学方法研究B10管在不同温度的天然海水中的腐蚀行为,采用SEM、XPS等方法分析其腐蚀形貌及腐蚀产物成分。结果表明,在10~50 ℃范围内,随着温度的降低,B10管表面的腐蚀产物膜逐渐致密,膜层耐蚀性逐渐升高,腐蚀速率逐渐降低。在10、25和35 ℃时,B10管的腐蚀速率随时间的延长逐渐降低,腐蚀产物主要为Cu2O、NiO和FeOOH,对基体有较好的保护作用;在50 ℃时,B10管表面腐蚀产物为CuO、Ni和FeO,对基体的保护性较差。

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ZCuSn5Pb5Zn5/B10偶对在流动海水中的腐蚀规律与机制研究
邢少华, 刘仲晔, 刘近增, 白舒宇, 钱峣, 张大磊
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1339-1348.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.412
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.412
摘要   HTML   PDF (19143KB)

通过电化学法和微观形貌表征手段研究了ZCuSn5Pb5Zn5和B10管状偶对在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶腐蚀规律,探讨了电偶腐蚀机理。结果表明:在静态海水中,ZCuSn5Pb5Zn5和B10几乎不发生电偶腐蚀,且多次发生极性反转现象;流动海水中,ZCuSn5Pb5Zn5和B10间电偶腐蚀速率显著增加,1、3和5 m/s流速海水中的电偶腐蚀分别是静态海水中的22倍、49倍和69倍。混合电位理论分析表明ZCuSn5Pb5Zn5/B10电偶腐蚀速率是由ZCuSn5Pb5Zn5阳极反应动力学和B10阴极反应动力学共同控制,流动海水加速溶解氧、腐蚀产物扩散,金属阳极溶解和溶解氧还原速率增加,电偶腐蚀速率增加;在低流速条件下,阳极表面沉积腐蚀产物可抑制电偶腐蚀,但流速达到3 m/s以上时,腐蚀产物难以形成,保护作用逐渐减弱。

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组织老化对P92钢在超临界水中氧化行为影响研究
於琛钧, 张天翼, 张乃强, 朱忠亮
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1349-1357.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.347
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.347
摘要   HTML   PDF (20095KB)

实验研究了P92耐热钢的组织老化规律及其在超临界水环境中的氧化行为,讨论了微观组织老化对其腐蚀行为的影响机理。在800 ℃下进行了200和400 h的老化实验,之后在600 ℃、25 MPa超临界水环境下进行了最长1500 h腐蚀实验。利用扫描电镜 (SEM)、透射电镜 (TEM)、X射线衍射 (XRD) 对金相组织、氧化膜微观形貌、物相成分等进行了分析。结果表明:组织老化特征表现为板条马氏体粗化、M23C6的析出熟化及亚晶的形成和长大。在超临界水中氧化动力学曲线均介于抛物线和立方规律之间,氧化增重随老化时间的增加而增加;氧化物主要为Fe3O4、(Fe,Cr)3O4以及Cr2O3;与未经老化的试样相比,组织老化后的试样更容易出现裂纹和剥落现象。

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风-车流耦合作用下悬索桥吊索钢丝的双蚀坑损伤演化及疲劳寿命研究
何训, 吴梦雪, 尹力, 朱金
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1358-1366.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.380
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.380
摘要   HTML   PDF (5058KB)

基于连续介质损伤力学,采用ANSYS建立双蚀坑钢丝模型,结合某悬索桥的风-车流-桥耦合振动分析所得吊索应力时程数据,研究了不同工况下的带两个主蚀坑的该悬索桥吊索钢丝的疲劳损伤演化规律,探讨风速、车流、吊索位置、蚀坑形状参数、双蚀坑形状不对称等因素对双蚀坑吊索钢丝损伤演化规律和疲劳寿命的影响。结果表明:双蚀坑吊索钢丝的腐蚀疲劳寿命对高风速更加敏感;在同一风速下,车流量越大,双蚀坑吊索钢丝的腐蚀疲劳寿命越短;在风-车流耦合作用下,双蚀坑吊索钢丝的腐蚀疲劳寿命明显低于无车流工况下的;位于桥梁跨中的短吊索钢丝比地面长吊索钢丝和1/4跨吊索钢丝的腐蚀疲劳寿命更短;蚀坑的深宽比越大,蚀坑形状越尖锐,双蚀坑吊索钢丝的腐蚀疲劳寿命越短;当双蚀坑形状不对称时,吊索钢丝的腐蚀疲劳寿命主要由深宽比较大的蚀坑决定。

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酸性氯化钠溶液中硝酸钠和硫脲对7075铝合金缝隙腐蚀的协同缓蚀作用
吕正平, 李缘, 刘晓航, 崔中雨, 崔洪芝, 王昕, 逄昆, 李燚周
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1367-1374.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.365
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.365
摘要   HTML   PDF (8660KB)

通过失重测量、电化学测试和扫描电镜 (SEM) 研究了酸性氯化钠溶液中硝酸钠 (NaNO3) 和硫脲 (TU) 对铝合金缝隙腐蚀行为的影响。结果表明,酸性氯化钠溶液中NaNO3和TU对铝合金的腐蚀均有一定的抑制作用,二者同时存在时表现出良好的协同抑制效应。当试样表面存在缝隙结构时,NaNO3能抑制缝隙外铝合金的腐蚀,然而却促使缝隙内铝合金发生了严重的腐蚀,这主要是因为缝隙内NO3-还原产生的次生产物NH3能够选择性溶解铝合金的富铜相,诱导点蚀萌生,进而引发缝隙腐蚀。在含有TU的腐蚀介质中,缝隙内金属的腐蚀比较轻微,但是TU对缝隙外的抑制作用较差,缝隙外铝合金仍然发生明显的腐蚀现象。同时加入TU和NaNO3时,TU能吸附在铝合金表面,形成的保护膜能阻碍腐蚀性离子及NH3与铝合金接触,从而抑制缝隙内腐蚀的发生,同时NaNO3能够促进缝隙外金属表面钝化膜的形成,从而有效抑制缝隙外金属的腐蚀。因此,TU和NaNO3对铝合金缝隙腐蚀具有协同抑制效应。

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316L不锈钢在深海环境中的缝隙腐蚀行为研究
李敏, 胡凌越, 胡科峰, 宋遥, 张泽群, 李宗欣, 张博威, 董超芳, 吴俊升
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1375-1382.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.376
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.376
摘要   HTML   PDF (17294KB)

采用深海暴露、模拟深海实验及电化学测试等方法,对316L不锈钢与同种金属、聚四氟乙烯 (PTFE)、丁腈橡胶 (NBR) 组成的缝隙构型在深海环境中的腐蚀行为进行了评价研究。结果表明:在深海实海环境中暴露30 d后,316L不锈钢同种材料试样缝隙区域发生了均匀的腐蚀减薄,但腐蚀坑的深度相对较浅;而316L不锈钢与PTFE和NBR等惰性材料接触构成的缝隙,主要在缝隙边缘部分区域发生了局部腐蚀现象,呈现出向纵深优先发展的腐蚀扩展趋势。电化学测试结果显示,316L-316L不锈钢试样显示出最高的缝隙腐蚀倾向,而316L-NBR最低,316L-PTFE介于两者之间。深海模拟试验可以获得与深海实海暴露试验相一致的腐蚀规律,但在相同试验周期内,实海环境的缝隙腐蚀远比室内模拟环境更加严重。

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高速列车用聚氨酯面漆耐蚀性能和老化机制研究
李春霖, 史洪微, 梁国平, 李丽, 王浩, 王伟, 刘福春, 韩恩厚
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1383-1391.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.377
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.377
摘要   HTML   PDF (4757KB)

利用电化学阻抗谱 (EIS)、紫外老化、扫描电镜 (SEM) 和红外光谱 (FTIR) 等方法研究了铝合金板表面涂覆的聚氨酯面漆的耐蚀性能和老化机制。结果表明,在3.5wt.%NaCl溶液中浸泡240 h后,聚氨酯面漆发生了后固化现象。在浸泡384~1560 h期间,聚氨酯面漆/铝合金体系界面发生微腐蚀。在浸泡1920~2160 h期间,铝合金基材表面产生了腐蚀产物膜。聚氨酯面漆在紫外老化实验中,表面逐渐产生孔洞变得疏松并发生剥落、光泽度逐渐下降、失光率增加以及色差先增加后趋于稳定,老化前期以可见光降解为主,老化后期以紫外光降解为主。

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氨法脱硫液成分对304不锈钢局部腐蚀发展阶段影响探究
任万凯, 连洲洋, 周康, 罗正维, 魏无际, 张雪英
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1392-1398.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.335
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.335
摘要   HTML   PDF (4183KB)

通过恒电压模拟闭塞电池和长周期静态模拟点蚀实验研究氨法脱硫浆液主要成分对304不锈钢局部腐蚀发展阶段的影响,并对腐蚀产物和溶液分别进行X射线光电子能谱 (XPS) 及紫外可见光谱分析。结果表明,氨法脱硫浆液中低浓度 (NH4)2SO4对304不锈钢局部腐蚀发展具有促进作用,高浓度则具有抑制作用;随着Cl-浓度的增加,不锈钢局部腐蚀加剧;F-与腐蚀产生的金属离子可以形成络合物附着在不锈钢表面以及与Cl-的竞争迁移作用使得F-的存在对不锈钢的局部腐蚀具有一定的抑制作用。

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接管管口内径对卧式反应釜接管应力状态的影响
何彬彬, 侯宇, 吴子轩, 李子立, 李桃, 颜建伟
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1399-1406.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.381
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.381
摘要   HTML   PDF (4512KB)

在考虑压力荷载、温度荷载、压力/温度耦合荷载3种工况的前提下,分别建立了不同内径的接管部分有限元模型,分析了特种耐酸耐温耐压砖和Asplit HB胶泥在3种工况及不同接管管口内径下接管应力状态的三向应力分布规律,明确了接管管口在工作过程中各层结构的危险区域。结果表明:对于特种耐酸耐温耐压砖,管口半径越大,在压力荷载作用下,其径向、环向最大拉应力越大;在温度荷载作用下,其径向、轴向最大拉应力越大;在压力/温度耦合荷载作用下,其三向最大拉应力均越大。对于Asplit HB胶泥,管口半径越大,在压力荷载作用下,其轴向最大拉应力随着管口半径的增大而增大。在温度荷载作用下,其环向最大拉应力随着管口半径的增大而增大,轴向相反,最大拉应力随着管口半径的增大而减小。在压力/温度耦合荷载作用下,径向最大拉应力随着管口半径的增大而增大。

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CMAS熔体在不同热障涂层用材料表面的铺展和腐蚀行为
曲卫卫, 陈泽浩, 裴延玲, 李树索, 王福会
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1407-1412.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.362
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.362
摘要   HTML   PDF (4178KB)

选取了5种热障涂层用陶瓷材料 (Y2O3、La2Ce2O7、Gd2Zr2O7、Al2O3、12YSHf),对其进行了CMAS熔体铺展和腐蚀行为的分析,并与常用的陶瓷材料7YSZ进行了对比。研究表明,12YSHf和Al2O3在减缓CMAS熔体铺展方面具有较好的效果;Al2O3和La2Ce2O7高温下与CMAS反应后界面层厚度较小,具有较好的抗CMAS腐蚀性能。综上,Al2O3在延缓CMAS熔体铺展和抗CMAS腐蚀方面的综合效果最为突出。

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热处理对Zn-6%Al-3%Mg镀层微观组织与耐蚀性的影响
商婷, 蒋光锐, 刘广会, 秦汉成
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1413-1418.   DOI: 10.11902/1005.4537.2022.411
CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.411
摘要   HTML   PDF (6793KB)

采用两种工艺 (500 ℃-10 min,700 ℃-10 min) 对Zn-6%Al-3%Mg镀层钢板进行加热处理,通过扫描电镜 (SEM) 、X射线衍射 (XRD) 和中性盐雾实验对原始样品和两种热处理样品的耐蚀性、腐蚀形貌和物相进行观察分析,对比研究了锌铝镁镀层在高温加热条件下镀层组织结构及耐蚀性的变化规律。结果表明,Zn-6%Al-3%Mg镀层钢板经过500 ℃-10 min热处理后,镀层形貌、物相及腐蚀产物种类与原始样品类似,腐蚀失重和增重也与原始样品基本相同,可以认为该热处理工艺对其微观组织和耐蚀性的影响不大。经过700 ℃-10 min热处理后,镀层组织从单层多相结构转变为分层多相结构,腐蚀产物中有较多Fe的氧化物,主要由析出到镀层表面的富铁相形成,富锌镀层仍然完整覆盖在钢基体表面,腐蚀增重达到原始样品的3.2倍,腐蚀失重达到原始样品的2.2倍。

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Ni含量对Co-Al-W合金热腐蚀行为的影响
王华, 王英杰, 刘恩泽
中国腐蚀与防护学报. 2023, 43 (6): 1419-1426.   DOI: 10.11902/1005.4537.2023.323
CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.323
摘要   HTML   PDF (18428KB)

研究不同Ni含量的Co-9Al-9.5W合金在900 oC涂覆75% Na2SO4+25% NaCl熔融盐的热腐蚀行为。测试了合金的腐蚀动力学曲线,利用扫面电镜观察腐蚀产物,利用XRD分析腐蚀样品表面产物类型。结果表明,合金的腐蚀进程兼具氧化和硫化的特征;随着合金中Ni含量的增加,合金的抗热腐性能力提高。合金的热腐蚀产物主要由NiO,CoO,Al2S3和CoNiO2组成,并进一步探讨了钴基合金的热腐蚀机制。

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