GH907高温合金在中性盐雾环境下的初期腐蚀行为研究

GH907高温合金在飞机、船舶等行业得到了广泛的应用。GH907高温合金在海洋环境中使用时会导致腐蚀的发生,因此对其腐蚀行为进行研究是必要的。使用中性盐雾试验方法,研究了GH907高温合金材料在模拟海洋环境中的腐蚀行为。通过扫描电镜、X射线能谱仪(EDS)和3D激光共聚焦等方法,观察GH907高温合金腐蚀后的二维、三维形貌并进行了成分分析;通过动电位扫描和电化学阻抗谱的电化学测试,分析其电化学腐蚀行为。结果表明:GH907材料在中性盐雾腐蚀过程中会发生钝化行为,腐蚀后的GH907腐蚀电流密度增加,耐蚀性下降,腐蚀产物和钝化膜对材料的保护能力有限。腐蚀类型以点蚀为主,EDS结果显示点蚀坑内腐蚀产物以Fe的氧化物为主,Ni、Co元素含量很低。腐蚀过程中同时存在电荷转移与扩散行为,腐蚀体系为活化控制体系。

中性盐雾试验标准研究进展

盐雾试验是评价材料在海洋大气相关环境中耐久性的有效方法。现行不同盐雾试验标准对于试验条件的约束存在一定差异,因此梳理了国内外多个中性盐雾试验相关标准。不考虑盐雾试验箱设置条件,分析了温度、水和NaCl纯度、pH值调整方法、盐雾沉降率、试样摆放角度等标准要求内容对试验结果的影响,探讨了试样尺寸等标准未要求内容对试验结果的影响。最后,提出了盐雾沉降率长期测量监测技术和试样覆盖层切割区保护规范操作的提升建议。

一种控制中性盐雾试验pH的方法

结合笔者的实际工作经验,对盐雾腐蚀的成因和中性盐雾试验做了简要的分析。中性盐雾试验过程中容易出现盐溶液pH值降低的现象,从而使得无法满足中性盐雾试验相关标准的要求,并且在标准中也未给出有效的解决方法。对此,通过查阅相关资料,发现硼砂作为一种pH缓冲剂,可以调控溶液的pH值。故通过理论探讨和试验验证对硼砂对中性盐雾试验盐溶液pH值的影响进行了分析,结果表明,硼砂可以有效地控制盐溶液的pH值,从而使得盐溶液的pH值在中性盐雾试验的全周期内稳定在6.5~7.2之间,并且在参比试验中,腐蚀性也可达到中性盐雾试验腐蚀的要求。提出的这种有效控制pH的方法,可供从事研究、制定和使用盐雾试验标准的人员进行参考。

中性盐和碱性盐胁迫对黑果枸杞种子萌发及幼苗生长的影响

在中性盐(Na Cl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下,对采自河西走廊黑河中游的黑果枸杞进行种子萌发及幼苗生长试验,测定了发芽率(Gr)、发芽势(Gv)、发芽指数(GI)、活力指数(VI)和相对盐害率及幼苗的组织含水量、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、电导率、丙二醛含量和POD含量等指标。结果表明,黑果枸杞种子萌发的Na Cl、Na2CO3浓度的临界值分别是50 mmol·L-1和2.5 mmol·L-1,极限值分别是300 mmol·L-1和100 mmol·L-1;在Na Cl和Na2CO3胁迫下,发芽率分别为69.17%和71.67%;幼苗组织含水量分别由对照的88.97%降低到56.17%、70.27%;可溶性蛋白质含量最大值分别为7.09%、7.73%;叶绿素含量分别由对照的1.27 mg·g-1降到0.78mg·g-1、0.92 mg·g-1;电导率分别由对照的25.63%增加到64.77%、74.8%;丙二醛含量分别由对照的1.5μmol·g-1增加到6.9、6.5μmol·g-1;POD活性分别由对照的380.4 U·g-1·min-1降低到139.2 U·g-1·min-1、192.7 U·g-1·min-1。黑果枸杞是盐生植物,低浓度的盐促进萌发,高浓度的抑制萌发;碱性盐更适合其生长;黑果枸杞幼苗在盐胁迫下的生理响应及生态适应综合表现出黑果枸杞更适于碱性盐生长。

中性盐雾预腐蚀对AF1410高强钢疲劳寿命的影响

采用失重法和XRD法研究了AF1410钢在中性盐雾环境中的耐蚀性能,并对中性盐雾预腐蚀不同时间后的试样进行疲劳性能测试,研究了不同预腐蚀时间对材料疲劳寿命的影响。结果表明:AF1410钢发生了严重的全面腐蚀,腐蚀产物主要由FeO(OH)和Fe3O4组成,并得到其腐蚀失重曲线;疲劳断口形貌分析表明,随预腐蚀时间的延长,腐蚀损伤程度增加,在疲劳加载过程中易形成较多的疲劳裂纹扩展源而导致疲劳断裂失效;最终获得中性盐雾预腐蚀AF1410钢结构疲劳寿命特性以及预腐蚀对疲劳寿命的影响系数C(t)曲线。

中性盐和碱性盐胁迫对黄瓜种子萌发的影响

对黄瓜种子在Na+浓度依次为0、25、50、75、100、150mmol/L的中性盐(NaC l)和碱性盐(NaC l+Na2CO3)溶液中的萌发情况进行了研究,分别观测盐溶液对常用发芽指标及几项生理指标的影响。结果表明,2种盐溶液处理下,Na+浓度高于50 mmol/L时,黄瓜种子发芽率、发芽指数随Na+浓度的增加而显著下降(p<0.01);Na+浓度高于25 mmol/L时,活力指数随Na+浓度的增加而显著下降(p<0.01);黄瓜种子在中性盐和碱性盐胁迫下萌发的适宜值、临界值和极限值(Na+浓度)分别为73.57、126.59、179.61 mmol/L和51.94、86.07、120.20mmol/L;经测定,随盐溶液中Na+浓度的增高,呼吸速率和可溶性蛋白含量呈下降趋势,游离氨基酸总量、脯氨酸含量和质膜透性则呈上升趋势,相比之下,碱性盐处理下的上升和下降幅度均大于中性盐处理。经分析,中性盐和碱性盐胁迫对黄瓜种子萌发过程中储藏蛋白质的分解影响较小,而对新蛋白质的合成有明显的抑制作用。碱性盐胁迫效应大于中性盐。中性盐对黄瓜种子胁迫由Na+造成,碱性盐对黄瓜种子胁迫除主要由Na+作用外又增加了高pH的作用,即盐碱胁迫有协同作用。

3种中性盐与HCl复合淋洗剂对Cd污染土壤淋洗效果研究

土壤淋洗是一种可以有效修复重金属污染土壤的方法,淋洗剂的选择是淋洗过程的关键。通过振荡淋洗、过滤和石墨炉原子吸收光谱仪(AAS)测定方法评价了3种盐溶液(NaCl、CaCl2、FeCl3)及其与HCl复合淋洗剂对Cd污染土壤的修复效果,3种盐均设置0.1mol/L、0.4 mol/L、0.8 mol/L、1.2 mol/L、1.6 mol/L、2.0 mol/L 6个浓度梯度。结果表明,FeCl3的淋洗效果明显优于其他两种中性盐淋洗剂,淋洗效果从高到低为FeCl3、CaCl2、NaCl。3种中性盐与不同浓度(0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.15 mol/L、0.2 mol/L)HCl的复合淋洗剂对土壤Cd的淋洗效率均高于单一淋洗剂,且HCl与FeCl3复合淋洗剂对Cd的淋洗效率仍高于HCl与NaCl、CaCl2的复合淋洗剂。总体上,3种盐与HCl复合,Cd的淋洗效率均随3种盐浓度升高而增加,与高浓度的HCl复合,对Cd的淋洗效率越好。0.1 mol/L HCl与0.4 mol/L FeCl3的复合淋洗剂为试验条件下土壤Cd的最佳淋洗剂。经优化,该复合淋洗剂的淋洗条件为:固液比1∶2,振荡时间3 h,淋洗2次。与未优化的淋洗条件相比,采用优化的淋洗条件使土壤Cd的淋洗效率提高了11.0%,达到78.9%。

中性盐胁迫对柳枝稷苗期生长和生理特性的影响

为研究柳枝稷(Panicum virgatum)耐盐程度及其在盐胁迫处理下的生理和生长反应,选用2个柳枝稷品种‘Alamo'和‘Pathfinder',采用3种中性盐(单盐NaCl,Na_2SO4_以及混合中性盐NaCl+Na_2SO_4),设0(CK),50,100,200和300 mmol·L^(-1)5个盐浓度,分别对柳枝稷进行胁迫处理,测定胁迫7 d的叶绿素含量、质膜透性、可溶性糖和可溶性蛋白,以及胁迫30 d的株高、分蘖、总根长、总根表面积、地上部和地下部干重。结果显示:低浓度(100 mmol·L^(-1))盐胁迫条件下,2品种柳枝稷均能从生理和生长等方面表现出积极适应胁迫生境的趋势;随着盐浓度的增加,2品种柳枝稷的生长和生理受到显著抑制,但2品种的柳枝稷对不同的盐分表现出的耐盐能力不尽相同。3种中性盐中,Na_2SO_4对柳枝稷的胁迫程度大于NaCl和混合中性盐。

中性盐和碱性盐对羊草幼苗胁迫的研究

用含不同浓度的中性盐（Ｎａｃｌ）和碱性盐（Ｎａ２ＣＯ３＋Ｎａｃｌ）的营养液，模拟土壤盐碱化条件，观察和分析耐盐牧草羊草（Ａｎｅｕｒｏｌｅｐｉｄｉｕｍｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）的生长、生理和代谢变化，并对有关生理指标建立了数学模型。结果表明，羊草对中性盐、碱性盐适应方式以耐胁变性为主，盐胁迫首先作用于细胞膜，羊草幼苗以吸收无机离子进行渗透调节。当盐胁迫增加到一定程度时，脯氨酸的积累起到重要的渗透调节作用。中性盐和碱性盐胁迫对羊草幼苗生理效应不同：羊草幼苗对低浓度中性盐胁迫反应比较敏感，相比之下对低浓度的碱性盐胁迫反应较为迟钝；但在高浓度下，两种盐对羊草幼苗都产生了相当程度的危害，其中受碱性盐的危害更为严重，因为碱性盐胁迫下除了Ｎａ＋作用外又增加了高ｐＨ的作用。

中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的影响研究

本文研究了NaCl和Na2SO4不同浓度下两种中性盐胁迫对乌拉尔甘草种子萌发的效应。结果表明:≤280 mmol/L浓度的NaCl和≤240 mmol/L浓度的Na2SO4处理时,发芽率高于60%,高浓度的Na2SO4抑制种子发芽强于NaCl;不同浓度Na2SO4处理的发芽高峰期出现比对照早3～5天,比NaCl处理的早2～6天;Na2SO4处理种子的发芽势小于相同浓度的NaCl;中性盐胁迫浓度大于200 mmol/L时,种子发芽指数小于对照,NaCl溶液各梯度处理下的发芽指数均高于相应浓度的Na2SO4处理。发芽率、发芽势和发芽指数都与NaCl和Na2SO4浓度呈极显著负相关,发芽高峰期出现的天数与NaCl浓度呈正相关,与Na2SO4浓度呈负相关。

电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

Al含量超过15%的锌铝合金涂层脆性大,限制了其在钢铁防护中的应用。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备出了纯锌涂层和含铝20%(质量分数)的锌铝伪合金涂层,通过中性盐雾试验及电化学极化测试研究了2种涂层在中性盐雾环境中的耐蚀性,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对涂层表面形貌及腐蚀产物的相结构进行了观测分析。结果表明:2种涂层均匀致密,孔隙率小,与基体结合良好;随盐雾试验时间增长,锌铝伪合金涂层表面形成了致密的腐蚀产物层,其屏蔽作用有效阻碍了腐蚀介质的渗入,使Q235钢的腐蚀速率快速降低。锌铝伪合金涂层的自腐蚀电流密度小于纯锌涂层,表现出更为优越的防腐蚀性能。

超音速火焰喷涂及封孔处理对低合金钢抗中性盐雾腐蚀性能的影响

通过电化学极化测试和中性盐雾试验,研究了300M低合金钢上空气助燃的超音速火焰喷涂(HVAF)WC/17Co、WC/10Co4Cr涂层及硅氟树脂封孔处理后的抗腐蚀性能,并和电镀硬铬(EHC)的性能进行对比。中性NaCl溶液电化学极化测试结果表明,涂层处理明显提高了低合金钢的腐蚀电位。400h中性盐雾腐蚀结果表明,基体和涂层处理后抗腐蚀顺序依次为WC/10Co4Cr+封孔>WC/10Co4Cr>EHC>WC/17Co+封孔>WC/17Co>基体。腐蚀后的SEM观察发现,腐蚀介质先腐蚀涂层中的粘结相,当其扩散到基材表面则优先腐蚀基体。

内热式中性盐浴渗钒的研究

研制出一种内热式中性盐浴渗钒剂。该盐浴流动性好，工件粘盐少，密度偏析较轻。利用研制的渗钒盐浴对Ｔ１２钢经９５０℃×６ｈ的处理后，可得到１０～１５μｍ的渗钒层。渗钒层的硬度为２０００～３０００ＨＶ。

NiCoCrAlY涂层的抗中性盐雾腐蚀性能

通过中性盐雾腐蚀试验研究了低膨胀高温合金GH907基体上采用低压等离子喷涂制备的NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的抗腐蚀性能,并对其腐蚀形貌与产物进行了分析。结果表明:盐雾腐蚀500 h后,NiCoCrAlY涂层表面出现了失光变色,在表面出现了几个无破坏性的腐蚀坑,涂层表面大部分仍保持较好的完整性,其腐蚀等级仅下降到9级;而NiCr涂层的表面出现了较多的腐蚀斑点,涂层的完整性已经被破坏,涂层表面产生了腐蚀裂纹,其腐蚀等级下降到4级;腐蚀产物主要为镍、铁、钴等的氧化物,NiCoCrAlY涂层表现出较强的抗中性盐雾腐蚀性能。

Cr对超音速火焰喷涂WC-Co涂层抗中性盐雾腐蚀性能的影响

研究了超音速火焰喷涂(HVAF)WC-Co和WC-CoCr涂层的抗化学腐蚀性能。采用XPS对超音速火焰喷涂涂层的表面和内部进行了分析,在中性NaCl溶液中对涂层进行了电化学分析。结果表明,WC-Co中的粘结相Co主要呈金属单质,而WC-CoCr涂层中粘结相分别呈单质Co和Cr2O3。电化学极化测试表明,WC-Co涂层处理明显提高了基体的腐蚀电位,而添加Cr后则进一步提高了腐蚀电位。400 h中性盐雾腐蚀结果表明,WC-CoCr涂层的抗化学腐蚀性能优于WC-Co涂层的。腐蚀后的SEM表明,腐蚀介质先腐蚀涂层中的粘结相,当腐蚀介质扩散到基体中则优先腐蚀基体。添加少量的Cr在粘结相中形成了Cr2O3陶瓷钝化相,有利提高HVAF WC-Co涂层的抗腐蚀性能。

Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为

采用中性盐雾加速试验、扫描电镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪等研究了Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为。结果表明:在中性盐雾腐蚀过程中,该合金具有良好的耐盐雾腐蚀性能,合金的腐蚀速率随腐蚀时间的延长而迅速降低,腐蚀480 h后平均腐蚀速率仅为0.010 mm/a。这是因为腐蚀后合金表面生成一层致密的Cu2O膜,随着腐蚀的进行,Cu2O膜增厚,同时外层的Cu2O膜被进一步氧化生成疏松的Cu2(OH)3Cl颗粒。合金在中性盐雾中腐蚀后,主要是α(Cu)固溶体被腐蚀,合金中的第二相仍残留在晶界处。

中性盐雾腐蚀钢板的滞回性能试验

为研究中性盐雾环境下不同腐蚀程度钢板的滞回性能变化规律,通过人工喷洒盐雾加速腐蚀方法,获得了不同腐蚀程度下钢板试件;然后对每组试件进行循环加载试验并得到滞回曲线,分析其滞回性能;同时采用Ramberg-Osgood模型拟合钢材的循环骨架曲线,并分析其系数变化规律;最后基于首次加载准则,卸载准则,循环骨架准则,再加载曲线准则等建立了钢材滞回本构模型.试验结果表明:在循环荷载作用下,钢材出现循环硬化、峰值点指向效应等现象;应用Ramberg-Osgood模型拟合效果较好;随着腐蚀程度增加,钢材各力学性能指标均出现下降,延性劣化加重,且钢材循环强化系数呈现减小的趋势,而循环强化指数变化规律不明显;模型与试验结果吻合较好.

中性盐雾环境中典型汽车用钢的初期腐蚀行为

研究了DC04连续退火冷轧板、热镀锌板(GI)、合金化热镀锌板(GA)、自润滑GI板、热镀锌铝镁合金板等典型汽车用钢板在中性盐雾环境中的腐蚀行为,考察了它们的腐蚀产物的微观形貌和相组成。结果表明,在中性盐雾试验384 h内,只有锌铝镁板未出现红锈,质量损失速率由大到小依次为DC04板、GI板、GI自润滑板、GA板和锌铝镁板。在3.5%NaCl溶液中进行的动电位极化曲线测量的结果与上述结果具有较好的一致性。DC04板的腐蚀产物含有Fe3O4、α-FeOOH和γ-FeOOH,GI板、GA板和GI自润滑板的腐蚀产物主要为ZnO和Zn5(OH)8Cl2?H2O,锌铝镁的腐蚀产物主要为Zn5(OH)8Cl2·H2O。

铝合金表面活性燃烧高速燃气喷涂WC涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

利用活性燃烧高速燃气(AC-HVAF)喷涂技术在7075高强铝合金基体上制备了WC- 10Co4Cr和WC-14Co涂层,并利用SEM、EDS、XRD、电化学测试以及中性盐雾(NaCl)腐蚀试验等方法分析了涂层的物相、微观组织、耐腐蚀性能和腐蚀产物形貌。结果表明:所制备的WC涂层均未出现明显的脱碳现象,都很致密,孔隙率低于1%且与基体结合较好;WC涂层的腐蚀电位明显高于7075铝合金基体的,而涂层中加入铬元素后进一步提高了涂层的腐蚀电位;WC-10Co4Cr涂层在600 h中性盐雾试验中的耐腐蚀性能好于WC-14Co涂层的。

水性聚丙烯酸酯树脂涂料的耐中性盐雾性能

为了改善水性聚丙烯酸酯树脂涂料涂膜的耐中性盐雾性能,在含一定量无机填料的聚丙烯酸酯树脂水分散液中分别添加固化剂、环氧树脂、缓蚀剂和水,对涂料配方及固化条件进行了优选,得到涂料最佳配方为:14.5 g聚丙烯酸酯树脂,4.5 g无机混合填料(2.0 g磷酸锌,1.5 g云母粉,1.0 g高岭土),4.5 g固化剂C-303,2.9g环氧树脂E-44,0.56 g苯并三氮唑,1.1 g三聚磷酸二氢铝,配成固体质量分数为35%的涂料;将涂料涂覆于硅钢片表面,在250℃/90 s条件下固化成膜。通过中性盐雾试验考察了涂料涂膜的耐蚀性能。结果显示,最优配方及固化条件下所得涂膜的耐中性盐雾腐蚀时间大于8 h,其耐蚀性有显著提高。