AP2铝硅合金超疏水表面的制备和耐腐蚀性研究

目的针对AP2铝硅合金中相组织结构种类较为丰富的特点,通过化学刻蚀的方法,构建出层次丰富、耐腐蚀性强的超疏水表面结构。方法由于在不同刻蚀溶液中,所构建出的表面润湿性存在较大差距。因此采用正交设计的方法设计试验,找到最适宜的刻蚀浓度和反应时间。由于AP2铝硅合金中含量最多的Al与Si元素之间的固溶度低,NaOH溶液可以对主体α-Al相进行刻蚀,HCl溶液可以腐蚀Al、Cu、Mg、Si等元素形成的金属间相(IMPs)和共晶硅相,采用先碱后酸的刻蚀方法相比使用单一的刻蚀溶液推测能形成更丰富的触突结构。结果在0.25 mol/L NaOH溶液和9 mol/L HCl溶液中分别刻蚀60 s,在2%(质量分数)十七氟癸基三甲氧基硅烷(FAS-17)溶液表面改性的条件下,成功构建出了表面接触角为157°,滚动角为5.64°的超疏水表面。表面腐蚀电位由抛光后的−1.282 V提高到了超疏水表面制备完成后的–1.228 V,腐蚀速率由抛光后的1.07×10^(–4)A/cm^(2)降低到7.44×10^(–5)A/cm^(2),耐腐蚀性显著提高。结论制备的超疏水表面的耐腐蚀性有显著提高,为亚共晶铝硅合金材料在超疏水方向的应用提供了一定的参考。

耐腐蚀高熵合金研究进展

高熵合金(High-entropyalloys,HEA)是目前材料科学工程领域研究和分析的热点。与传统合金和金属不同,高熵合金由多种主要元素组成,且高熵合金主要元素的数量和含量远远超过传统合金。随着高熵合金的出现,挑战传统合金提出的理论、模型和方法的基本问题也出现了。对高熵合金在不同环境中的耐腐蚀性能进行了研究,针对富Cl﹣环境、酸环境及高温高压水环境下的高熵合金腐蚀机理和抗腐蚀措施进行分析。

金属合金高温环境下的耐腐蚀性能与化工设备选材优化

文章探讨了金属合金在高温高压环境下的耐腐蚀性能以及化工设备选材的优化问题,分析了金属合金的制造要素和要求,强调了合金制备的关键因素,讨论了高温高压环境对金属合金抗腐蚀性能的影响以及金属合金在高温高压环境下化工设备选材的难点和问题,提出了金属合金在高温高压环境下化工设备选材优化的有效策略。通过这些策略的综合实施,可以提高金属合金在高温高压环境下的耐腐蚀性能,确保化工设备的可靠运行和长期稳定性。

南海冬季耐腐蚀合金海管铺设作业实例分析

近年来,耐腐蚀合金(CRA)海管以其良好的内壁耐腐蚀性能和相对低廉的成本,在海洋石油输送、天然气输送、管线选材方面优势凸显,在国际上得到广泛应用。由于结构特殊,CRA海管施工效率较低。冬季在南海铺设CRA海管面临一定挑战和风险。现以南海某项目冬季铺设CRA海管为例,分析冬季恶劣海况对于铺设CRA海管的影响,并对施工期间现场遇到的主要问题给出了应对措施。

Al含量对CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层耐冲蚀和耐腐蚀性能的影响

利用激光熔覆技术制备了Al_(x)CoCrFeNiTi_(0.5)(x=1.0、1.5、2.0、2.5(原子比),简记为Al_(x))高熵合金涂层,研究Al含量对涂层组织结构、显微硬度、耐冲蚀和耐腐蚀性能的影响。实验结果表明,随着Al含量的增加,Al_(x)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层的相结构由简单的FCC+BCC无序固溶体逐渐转变为无序BCC+有序BCC的混合结构,同时涂层的硬度显著提高。AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层表现出塑性材料的冲蚀磨损特征,在低冲蚀角(30°)、中冲蚀角(60°)和高冲蚀角(90°)下,其冲蚀磨损率仅分别为同条件下06Cr16Ni5Mo不锈钢的56.09%、59.33%和60%,耐冲蚀磨损性能优异。Al_(x)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层的耐蚀性随着Al含量的增加逐渐降低。适当添加Al不仅可以提高CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金涂层的耐冲蚀磨损性能,而且合金具有很好的耐腐蚀性能。

FeCoNiCrAl电沉积高熵合金镀层的耐磨损与耐腐蚀性能研究

采用电沉积技术在铜基体表面制备FeCoNiCrAl高熵合金镀层,验证了镀层的非晶态特征,并研究了镀层的耐磨性能和耐腐蚀性能。结果表明,在适当条件下,通过电化学沉积方法可以成功制备高熵合金镀层。制备的高熵合金镀层具有更好的耐磨损性能,镀层的摩擦系数低于基体,磨损量也有所减少。通过电化学实验证明,FeCoNiCrAl高熵合金镀层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性优于基体。

耐腐蚀装置用UNS N10675合金无缝管的开发

采用真空感应+真空自耗双联工艺冶炼了UNS N10675合金,通过锻造制造出合金圆管坯,再经过热挤压+冷轧+固溶热处理成功开发了UNS N10675合金无缝管。检验结果表明:UNS N10675合金无缝管的冶炼、锻造、热挤压、冷轧及热处理工艺可靠,产品内外表面质量好,外径及壁厚精度高;化学成分符合标准要求,无缝管基体为等轴奥氏体晶粒,横、纵向平均晶粒度均为7级,其25-525℃拉伸性能、维氏硬度、工艺性能及耐腐蚀性能优异,可满足耐腐蚀装置的使用要求。

自清洁、耐腐蚀和防冷冻的三维网络状疏水铝合金表面的制备

提出了一种制备自清洁、耐腐蚀和防冷冻的疏水铝合金表面的方法。首先,将铝合金薄片放置于含金属镍前驱体和硬脂酸的溶液中,通过直流电沉积形成微-纳米尺寸的低表面能金属/金属氢氧化物,获得一级保护层;再利用石墨烯-聚合物前驱体制得三维网络状复合物进行表面改性,获得二级保护层。疏水涂层的微-纳米结构能截留空气,形成稳定的空气层,有效降低表面与外界的接触面积,形成物理隔离,从而达到保护金属基体的目的。经疏水涂层修饰后的5052铝合金表面对水的接触角大于90°,在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度比未处理的铝合金降低了1个数量级,在-5°C下表面结冰的时间比修饰前推迟了约32 min。该方法操作简单,反应条件温和,耗时短,原料低廉,适合工业化应用。

镁合金高耐蚀表面处理技术的研究进展

[目的]随着加工技术水平的不断提高,镁合金应用范围迅速扩展,市场需求不断增长。然而镁合金化学活性高,在环境中极易发生腐蚀而造成金属部件失效。因此镁合金的防腐处理至关重要。[方法]综述了改善镁合金耐蚀性的几种常用表面处理技术的研究进展,包括化学转化、微弧氧化、电镀、电泳沉积、溶胶-凝胶处理、水热处理和喷涂。[结果]对镁合金进行适当的表面处理能够显著提高其耐蚀性。[结论]目前镁合金表面防腐处理已取得一定的进展,但还有许多待改进之处。

冷喷涂参数对合金钢表面Ni涂层显微组织和腐蚀防护性能的影响

目的提高核电管道用合金钢材料的耐腐蚀性能。方法采用中低压冷喷涂工艺在30CrMnSi低合金钢表面制备了Ni涂层,使用数码相机、扫描电镜、电化学工作站等重点研究了喷涂工艺参数(喷涂气体压力和温度)对涂层显微组织、电化学性能和耐盐水性能的影响。结果采用CS1(0.8 MPa-150℃)、CS_(2)(1.0 MPa-200℃)、CS3(1.5 MPa-200℃)和CS4(1.7 MPa-250℃)参数制备的冷喷Ni涂层,涂层厚度由155μm增加至265μm,涂层孔隙率由3.5%降低至0.9%,自腐蚀电位(Ecorr)由‒0.623V增加至‒0.328V(vs.SCE),腐蚀电流密度(Jcorr)由4.3×10^(‒5)A/cm^(2)降低至4.4×10^(‒6) A/cm^(2);4种工艺条件下的冷喷Ni涂层经1000 h人造海水浸泡试验后,对基体仍存在腐蚀保护作用。结论冷喷Ni涂层在人造海水环境中的退化机制源于涂层表面的疏松性质和内部孔隙。浸泡初期,氯离子快速渗透进涂层内部并形成可溶性的氯化物,生成较为封闭的腐蚀坑;随着浸泡时间的延长,涂层内部的孔隙逐渐被这些产物填充满,腐蚀表层变得更加稳定和致密,并逐渐形成了保护层,从而阻断了新鲜氯离子的进一步补充;浸泡后期,阻塞区内外电化学条件的显著差异,加速了腐蚀坑内金属的腐蚀进程,堆积在表层的腐蚀产物体积膨胀或在应力作用下产生了裂纹,氯离子通道再次打开,腐蚀产物不断向外排出,腐蚀表层逐渐脱落。通过提高喷涂压力和喷涂温度,可有效提高冷喷Ni涂层的致密度和结合强度,有力抑制了涂层在盐水环境中的腐蚀扩展过程。通过积累不同工艺条件下冷喷涂Ni基涂层在人造海水环境中的腐蚀失效数据,为冷喷涂Ni基涂层工程化应用提供理论支撑。

Cu-Cr合金化制备高强耐腐蚀钢筋的研究

通过控制化学成分(包括Cu和Cr含量),采用转炉冶炼、LF精炼、Cu-Cr合金化、RH精炼、连铸和轧制不同工艺参数,制备了6个钢筋试样,并对其进行了力学性能和耐腐蚀性能检测。结果表明,通过Cu-Cr合金化制备的试样屈服强度均高于600 MPa,抗拉强度均高于700 MPa,5 d周期试样的平均腐蚀速率低于4.0 g/(m^(2)·h),平均腐蚀深度低于35.0μm,试样的综合指标明显优于未合金化的。

医用镁合金表面阳极氧化/茶多酚复合转化层耐腐蚀性能研究

目的在AZ31镁合金表面制备阳极氧化/茶多酚复合转化层,解决医用镁合金在植入环境中降解过快、易导致炎症等问题。方法使用阳极氧化法在镁合金表面构建阳极氧化(Anodization)层,之后在阳极氧化层上通过浸泡法制备多酚转化层,得到复合转化层,多酚选择表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。通过SEM、EDS、XRD、FTIR和XPS对转化层的表面形貌、成分结构进行分析,利用极化曲线、电化学阻抗谱、长期浸泡试验评价转化层的耐腐蚀行为。结果阳极氧化层内层致密,外层多孔,主要成分为MgO和MgSiO_(3)。在阳极氧化层表面构建EGCG转化层形成复合层后,外层孔洞被填补,且FTIR图谱中出现了EGCG的特征峰。电化学评价结果显示,与AZ31相比,复合转化层的自腐蚀电流密度降低了约2个数量级,高频容抗弧半径显著增大,等效电路模拟后所得极化电阻(R_(p))为179.425 kΩ·cm^(2),远大于裸材。长期浸泡试验结果显示,复合层可明显控制浸泡过程中溶液p H值的增加,且明显低于其他对照组。浸泡160 h后,表面腐蚀产物最少,具有良好的耐腐蚀性能。结论采用阳极氧化法和浸泡法在AZ31镁合金表面成功制备了阳极氧化/茶多酚复合层,明显提高了镁基底的耐蚀性能。选用的EGCG来源绿色、价格低廉,且具有抗氧化、抗炎等多重功效,为医用镁合金表面改性提供了一种新方案。

合金元素对Ti-5Ta合金耐硝酸腐蚀性能的影响

研究了Cr、V、Mo、Al等元素对Ti-Ta系合金在6mol/L沸腾硝酸中腐蚀行为的影响规律。通过扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站等分析方法对不同成分合金的腐蚀速率、钝化膜形貌、极化曲线等进行分析。结果表明,单独添加Cr、V、Mo元素对Ti-Ta合金的耐蚀性能影响较小,而添加Al元素会大幅降低合金耐蚀性能;Ti-Ta-Cr合金的腐蚀速率最低,钝化膜致密度最高,稳定性最佳;Ti-Ta-Al合金在腐蚀过程中很难形成致密且稳定的钝化膜。对于Ti-Ta系多元合金,复合添加Cr、V元素有助于获得致密的钝化膜,添加Mo元素会降低钝化膜致密度和稳定性,Al元素添加量为1%(质量分数)时对合金钝化行为的影响不大。提高氧浓度会恶化Ti-Ta-X三元合金在沸腾硝酸中的耐蚀性能。

Fe-Cr-C-B-Nb堆焊合金的制备及耐磨耐蚀性能研究

为了进一步提高Fe-Cr-C系堆焊合金的耐磨耐蚀性能,采用焊条电弧焊的方式,通过向焊条药皮中加入高碳铬铁、碳化硼和铌铁等粉末制备Fe-Cr-C-B-Nb堆焊合金层,采用光学显微镜、洛氏硬度计、磨料磨损试验和电化学腐蚀试验等分析测试方法,对堆焊合金层的组织结构、耐磨损性能和耐腐蚀性能进行探究。结果表明:堆焊合金层的显微组织主要由马氏体和M_(3)(C,B)+Fe共晶组织组成,堆焊合金层洛氏硬度值最高可达66.5HRC;磨粒磨损试验结果显示,堆焊层磨损失质量为0.055 g,仅为Q235钢基体的26.8%;在w(NaCl)3.5%溶液中,堆焊层相较于基体的腐蚀电流密度降低了1.59×10^(-7) A/cm^(2),极化电阻值提高1个数量级,具有良好的耐腐蚀性能。

高性能镍基耐腐蚀合金的开发进展

简要介绍了国内外镍基耐蚀合金的开发概况。综述了合金系列、成分及其性能特点。最后指出了镍基耐蚀合金的发展动向,强调性价比、细化合金性能分别代表了当前的两大发展方向。

超疏水镁合金表面的防黏附和耐腐蚀性能

通过盐酸刻蚀、氨水浸泡和疏水长链接枝,成功构建得到接触角达154°、滚动角为6°的超疏水镁合金表面。利用接触角测试、扫描电镜观察、红外光谱分析、防黏附和电化学实验等分别对超疏水镁合金表面的润湿性能、表面微结构与化学组成、防黏附行为以及耐腐蚀性能进行了考察。结果表明:盐酸刻蚀和氨水浸泡使得镁合金表面产生了微-纳复合结构,而硬脂酸修饰使疏水烃基长链通过化学键接枝到具有微-纳复合结构的镁合金表面。正是由于其特殊的表面微结构和化学组成,使得超疏水镁合金表现出良好的防黏附和耐腐蚀性能。

低合金耐硫酸露点腐蚀钢的性能和应用

耐硫酸露点腐蚀钢是用于热交换部件的低合金钢.该钢主要分为两类:(1) 以0.2%～0.5%Cu-＞0.010%S为基础,添加少量P、Sn、As、Sb、Se、Te等元素;(2) 以Cu-Cr或Cu-Cr-Ni为基础的钢类,用于高温(130～160 ℃)、高浓度硫酸(80%～90%)的腐蚀环境.介绍了硫酸露点腐蚀环境的特点并讨论了合金元素对该低合金钢耐硫酸露点腐蚀的作用机制和国内外现有主要低合金耐硫酸露点钢的化学成分、力学性能和耐蚀性能.

镁合金微弧氧化膜有机封孔耐腐蚀性能的研究

镁合金AZ91D经微弧氧化处理后得到与基体结合牢固、表面多孔的氧化膜，研究了在该氧化膜上涂覆有机涂层进行封孔的方法，利用扫描电镜从复合膜层的横截面分析了有机涂层对微弧氧化膜层的封孔情况，并对封孔后的镁合金表面膜层的结合性能和耐腐蚀性能进行了初步试验分析：研究表明，有机涂层能渗入微弧氧化膜孔洞内5～30μm，与氧化膜层结合紧密.经1％HCl溶液浸泡试验，结果表明经过有机封孔后的微弧氧化膜层的耐腐蚀性能大大提高.

低合金耐海水腐蚀钢在模拟腐蚀环境下的耐蚀性能研究

以普碳钢为对比样,采用模拟海水全浸和间浸、盐雾、湿热等加速腐蚀实验并结合电化学测试技术研究了Cu-Cr-Mo系低合金耐海水腐蚀钢Q345C-NHY3的耐蚀性能。结果表明:在各种模拟环境条件下与碳钢相比Q345C-NHY3钢都具有较好的耐蚀性能。

新型耐海水腐蚀低合金钢10CrCuSiV锈层分析研究报告

新型耐海水腐蚀低合金钢10CrCusiV，在大连海域全浸区挂片试验7a后的腐蚀率为0．23mm／a．通过金相、岩相、X射线衍射及扫描电镜、电子能谱等分析，都证明了10CrCuSiV钢的锈层致密，附着牢固，粘附性系数小；内锈层以Fe3O4为主，有良好保护性；而合金元素在蚀坑内的富集有效地抑制了局部腐蚀作用．