因其特殊的服役环境,电站锅炉关键材料需要同时满足力学性能与抗高温腐蚀性能的需求。本文从高温蒸汽氧化的角度,讨论了现有锅炉合金及下一代电站合金的高温蒸汽腐蚀研究进展和高温蒸汽氧化机理。

作为抑制金属制品大气腐蚀的重要手段之一,气相缓蚀剂近来备受关注并取得较大进展。本文介绍了气相缓蚀剂目前的国内外发展概况,阐述了气相缓蚀剂的分类、性能、评价方法和作用机理,并展望了气相缓蚀剂今后的发展方向。

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。

利用高压下的电化学实验及U型弯浸泡实验结合微观分析手段,研究了13Cr不锈钢在不同H₂S分压下CO₂注气井环空环境模拟液中的电化学特征及应力腐蚀规律。结果表明：油套管钢的刺漏现象以及环境中硫酸盐还原菌的存在使得环空环境成为复杂的高压H₂S-CO₂-Cl^-环境,13Cr不锈钢在该种环境下具有明显的应力腐蚀敏感性。随着H₂S分压的升高,13Cr不锈钢击破电位下降,应力腐蚀敏感性增强,这主要因为H₂S分压的增大对不锈钢表面膜 (钝化膜及腐蚀产物膜) 的破坏作用加强。当H₂S分压达到0.20 MPa时,13Cr不锈钢发生明显的应力腐蚀,断口表现为由沿晶应力腐蚀裂纹 (IGSCC) 和穿晶应力腐蚀裂纹 (TGSCC) 组成的混合断口,应力腐蚀受阳极溶解和氢致开裂共同控制。

以NaCl+NaHSO₃为腐蚀介质,通过浸渍干湿复合循环实验及腐蚀失重分析,并利用SEM,XRD和FTIR技术,研究了Q235碳钢和P265GH低合金钢的大气腐蚀行为。结果表明,两种钢的腐蚀遵从相同的动力学规律,腐蚀产物中均存在大量致密的α-FeOOH和非晶态δ-FeOOH,锈层具有很好的保护性,使得腐蚀速率降低。实验开始阶段两种钢的腐蚀量基本相同,但随着腐蚀的进行两者差距增大,P265GH低合金钢较Q235碳钢的失重小、锈层致密、耐腐蚀性好。

通过U形试样应力腐蚀实验、电化学极化曲线等方法,在模拟催化裂化再生器环境条件下,研究了HNO₃-H₂SO₄-H₂O体系中16MnR钢及其焊缝的应力腐蚀行为。结果表明：16MnR钢焊接接头在不同实验条件下均比基材更易产生硝酸盐应力腐蚀开裂,其机理主要是阳极溶解；引入硫酸根和降低pH值均能破坏16MnR钢的保护膜,增大其焊接接头的应力腐蚀敏感性；当溶液的pH值降低至2以下时,材料处于活化状态,发生严重的均匀腐蚀。

采用极化曲线和电化学阻抗技术对连铸铜包钢在含水量20%~30% (质量分数) 的大港滨海盐渍土中的腐蚀电化学行为进行研究。结果表明：埋样初期,连铸铜包钢腐蚀速率大致相等,含水量对其腐蚀行为影响较小,电极过程主要为活化控制；埋样后期,连铸铜包钢腐蚀速率先减小后趋于平稳,这是含水量对电极过程两个相反作用 (氧浓度降低的阻滞作用和环境水化的促进作用) 的综合作用结果,电极过程表现为阴极的氧扩散控制。

研制了一种用于钢铁构件涂层制备的预处理综合亮化液,集除油、除锈、磷化、钝化为一体,具有高效环保、成本低廉等特点,可在常温下擦拭或浸渍钢铁表面。实验通过单因素和正交实验方案确定了亮化液组分,其中不含有F^-,NO₂^-和Cr³⁺等毒性离子。通过光学显微镜观察了磷化膜形貌,并测试了亮化液总酸度点、游离酸度点、耐蚀性等。结果表明：用该亮化液处理试样后表面形成的磷化膜薄而致密均匀,耐蚀性好,可直接用于涂层的制备。

利用一种新型的盐溶液-蒸汽模拟技术,在过量CO₂的气氛环境中模拟生成孔雀石等锈蚀产物,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、Raman光谱仪等表征仪器,系统表征了锈蚀产物的微观组织和化学成分等。研究分析了在不同过量CO₂的气氛环境下,青铜表面生成锈蚀产物的特征及其生长机理,为古代青铜器的保护提供了科学依据。

通过循环伏安、计时电位及电化学阻抗谱技术研究了碱性锌酸盐体系中Zn的阴极还原历程,采用计时电流法结合扫描电镜 (SEM) 研究了Zn的电化学成核机理。结果表明：溶液中Zn主要以Zn(OH)₄^2-形式存在,Zn(OH)₄^2-通过前置转化反应生成Zn(OH)₂；Zn(OH)₂在阴极界面上分两步放电,第一步放电后生成Zn(OH)_ad吸附在电极表面,而后经第二步放电还原为Zn,两步均不可逆。外加电位为-1.40~-1.50 V时,体系中仅发生Zn(OH)₂的第一步放电反应；电位负移至-1.60 V时,Zn(OH)₂经历了两步放电过程,但Zn仅吸附在电极表面,电沉积过程处于一种非稳态；当电位负移至-1.70~-1.80 V时,吸附态Zn才持续进入晶格形成完整镀层。体系中Zn的电结晶过程遵循三维连续形核方式。

针对钢筋混凝土板双侧Cl^-侵蚀,建立其一维扩散方程,采用分离变量法进行求解,得到广义解答,通过与误差函数和数值解答进行对比,证明该解答是古典解。通过算例分析得出,双向海水侵蚀导致Cl^-扩散较快,但并未产生浓度叠加现象；混凝土板一侧表面Cl^-浓度升高与另一侧产生浓度梯度,增加扩散动力,加快Cl^-扩散；对于扩散系数不同导致的非对称扩散,Cl^-浓度梯度在扩散系数变化处发生突变,但扩散浓度连续。