《工程科学学报》：电化学方法在不锈钢腐蚀研究中的应用现状及发展趋势

采用TEM、电化学等分析方法和手段,对在剥落腐蚀溶液中浸泡不同时间的Al-Cu-Mg合金的剥蚀敏感性及电化学阻抗(EIS)进行研究,分析剥落腐蚀的动力学过程.实验结果表明,2524-T4态合金具有良好的耐剥落腐蚀性能,高Cu含量的第二相粒子是影响合金剥蚀行为的主要因素,合金浸泡2d后才可见明显的点蚀,浸泡4d后局部出现剥蚀现象.根据EIS及EIS等效电路的拟合分析合金的剥蚀行为,发现其动力学过程主要由点蚀的诱导形成、点蚀发展及轻微的剥蚀形成三个阶段组成,而腐蚀的界面反应依次经历氧化膜的溶解、表面腐蚀产物的形成、吸附及脱落的一系列过程

采用周期浸润腐蚀实验结合电化学方法研究了模拟工业大气环境下RE重轨钢的腐蚀行为.结果表明，RE重轨钢的耐腐蚀性能优于不含RE的重轨钢.RE重轨钢中，RE合金元素在基体的局部富集促进了锈层中保护性好的α-FeOOH相的快速生成和含量的增加，提高了锈层阻止侵蚀性介质穿透的能力，改善了重轨钢在工业大气环境下的耐腐蚀性能

本文以电化学方法研制Fe—P非晶合金的电沉积镀层。研究了各种电沉积条件对合金中磷含量的影响。测定了非晶合金的腐蚀性和极化曲线。实验结果指出,在开始阶段合金是活化腐蚀,合金中的磷加快了腐蚀过程,最后磷在表面的富集,使合金进入钝化状态。 对非晶合金电沉积镀层的晶化温度和硬度进行了测定

结合水平集函数方法及移动网格技术,利用有限元法模拟分析了离散型β相分布和连续型β相分布的AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,通过解Nernst-Planck方程得到腐蚀过程中AZ31镁合金/NaCl界面的电势、氯离子及镁离子浓度分布,并通过扫描离子选择性电极实验验证了此模拟方法的可行性.模拟分析表明,当β相离散分布在α相周边时,在与β相相邻的α相区域腐蚀速率最快,形成腐蚀缩颈坑,坑内氯离子富集,进一步加速了α相的腐蚀,最终β相逐渐脱离合金进入溶液;当β相连续分布在α相周边时,α相不断被腐蚀,最终α相全部溶解而只剩β相,求解随即停止.扫描离子选择性电极实验结果表明此模拟模型可以对镁合金的电化学腐蚀进行较好预测和判断

用X射线衍射和动电位扫描方法研究了热浸镀锌钢板镀层织构、相分布和耐蚀性的关系.实验结果表明,镀锌层中纯锌相的主要织构组分为{0002}基面织构,当镀锌层厚度增加时,纯锌相中{0002}基面织构密度水平增加,纯锌相自腐蚀电位升高、腐蚀电流密度减小以及耐蚀性增加.X射线衍射分析电化学剥离后的铁锌相,结果表明,镀锌层由纯锌相和合金相组成;电化学实验表明,镀锌层各相耐蚀性不同,合金相的耐蚀性高于纯锌相的耐蚀性,且Fe-Zn合金相的耐蚀性随铁含量的增加而增加

采用失重法、电化学测试、扫描电镜、X射线衍射等方法研究了钙离子浓度对X80钢在哈密土壤模拟溶液中的腐蚀行为影响.在60d浸泡期内,X80钢在不同钙离子浓度模拟溶液中的腐蚀形态均为全面腐蚀,腐蚀产物都为B-FeOOH;X80钢在模拟溶液中的腐蚀速率随钙离子浓度的降低而呈逐渐增大的趋势.在180d浸泡期内,在钙离子浓度为63.5mmol·L-1的模拟溶液中,钙盐随时间的增加在X80钢基体表面不断结晶析出;钙盐层有效阻碍了溶解氧的迁移,并促进其覆盖区域下形成氧浓差电池,最终导致基体表面点蚀的萌生.同时,在内层腐蚀产物表面连续析出的钙盐层的致密性也随时间不断得到改善,在一定程度上起到了抑制氯离子和溶解氧对基体的侵蚀作用,X80钢的全面腐蚀逐渐减缓

通过腐蚀电位、线性极化法与循环极化法等电化学方法研究了细晶粒钢和普通低碳钢在模拟混凝土孔溶液中的均匀腐蚀与点蚀行为,并考虑了砂磨和未处理两种钢筋表面状况对钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,细晶粒钢与普通低碳钢在模拟液中的耐均匀腐蚀的能力很接近;砂磨钢筋的钝化效果比未处理钢筋好;腐蚀末期砂磨钢筋表现出比未处理钢筋更强的抑制均匀腐蚀能力.循环极化测试表明:砂磨钢筋由于其相对均匀的表面组织形貌,故表现出比未处理钢筋更好的抑制点蚀能力;其次,由于细晶粒钢含有较多晶界,晶界处含有较多易发生点蚀的夹杂,故表面未处理细晶粒钢发生点蚀的概率稍大于未处理低碳钢

本文着重介绍了椭偏术的基本原理及其在腐蚀研究领域中应用的技术问题及解决方法。并应用椭偏仪和电化学测试方法对不锈钢缝隙腐蚀表面膜的动力学规律进行了初步探讨,结果表明,椭偏术原理,计算是复杂的,但操作简便。用于腐蚀金属表面膜的原位测试,则有它独到的优点

利用化学浸泡及电化学方法研究了4种钢制散热器材质在不同含氧量和氯离子浓度下的腐蚀速度及耐蚀性,并用X射线衍射对锈蚀物进行了结构分析。实验结果表明,钢材腐蚀速度主要取决于供热水系统中的溶氧量。在脱氧条件下则形成Fe3O4保护膜,此时氯离子将加速材料的腐蚀。腐蚀极化电阻则随残余应力的增加而下降