锈层

摘要： 目的研究40CrNiMo钢在模拟海洋环境中的锈层及电化学性能初期演化规律。方法采用中性盐雾试验模拟海洋大气环境,通过光学显微镜、EDS、XRD等手段表征40CrNiMo钢内、外锈层微观结构及成分的变化。通过动电位极化、交流阻抗谱及微区电化学技术研究电化学性能的演化规律。结果40CrNiMo钢在盐雾环境中由点蚀逐渐发展为均匀腐蚀,最大腐蚀坑深度的演化规律为d=87.787t^(0.325),腐蚀动力学规律为ΔW=6.091t^(0.738)。盐雾4 d后锈层出现分层,7 d后内锈层显著增厚。黄色疏松外锈层主要成分为γ-FeOOH;黑色致密内锈层主要成分为α-FeOOH和Fe_(3)O_(4),并且在与基体接触界面出现Cr元素富集。极化曲线与EIS测量结果具有较好的相关性,表明40CrNiMo钢的腐蚀速率先增大后减小再增大;而SKP测量结果显示,盐雾环境中试样表面迅速形成阴、阳极区,盐雾7 d后试样表面Volta电位由225 mV持续增大至884 mV,盐雾11 d后降低至609 mV。结论盐雾1 d后锈层疏松多孔,为反应的发生提供了湿润的环境,加快腐蚀速率。锈层随盐雾时间的延长逐渐增厚致密,氧还原反应被抑制,对基体的保护作用愈发凸显;盐雾7 d后,锈层中γ-FeOOH还原反应的活性逐渐增强,阴极同时发生氧还原与腐蚀产物还原2个平行的阴极反应,反应速率增快后趋于稳定。

摘要： 为研究超高强船体钢EH890在不同酸碱度海洋环境中的耐蚀性,分别在pH3,pH7,pH11的3.5%NaCl溶液中进行了电化学腐蚀实验,用场发射扫描电镜分析了在不同溶液中浸泡24 h后腐蚀形貌,并结合X射线光电子能谱研究了腐蚀产物组成,对比分析了EH890钢在不同pH海洋环境中的腐蚀行为。结果表明,在pH3的3.5%NaCl溶液中,EH890的腐蚀电流密度最大为3.316×10^(-5)A·cm^(-2),腐蚀速率最快。而在pH7和pH11溶液中的腐蚀电流密度降低了98%,腐蚀速率减小,并呈现出与在pH 3溶液不同的腐蚀机理。pH的升高一方面使阴极反应物从主要为氢离子变为氢离子和溶解氧共同反应最终至主要为溶解氧,导致腐蚀电流密度减小,腐蚀速率减慢;另一方面导致电化学反应发生变化,试样表面腐蚀产物由FeCl_(2),FeCl_(3)和Fe_(2)O_(3)向Fe_(3)O_(4),Fe_(2)O_(3)和FeOOH转变,提高了对基体的保护能力。

摘要： 通过对高耐候钢产品的性能要求分析,本试验钢在成分设计上以Cu、P为基,添加少量Cr、Ni,并制定相应的轧制及卷取工艺而成功开发了355强度级别的高耐候结构用钢。对该试验钢的各项性能进行检测,同时根据其成分设计进行了耐腐蚀性能预测,并利用实验室加速腐蚀试验方法对Q355GNH试验钢及Q345B对比钢的腐蚀速率以及其锈层构成进行了评估与观察。结果表明:试验钢的各力学性能指标及低温(-40°C)冲击韧性均远满足国标要求;经成分预测分析,试验钢的耐大气腐蚀性指数为7.13,远超标准要求;且在相同腐蚀条件下,Q355GNH试验钢平均相对腐蚀速率仅为对比Q345B钢的47.40%;与Q345B钢相比,Q355GNH试验钢在周浸腐蚀后表面生成一种呈絮状团簇、致密的锈层。经观察,该锈层中具有保护作用的稳定相α-FeOOH含量相对较高(α-FeOOH:18.2%、Fe_(3)O_(4):9.1%),使得该锈层结构对基体起到了保护作用。

摘要： 中国航天科工二院201所理化分析与无损检测事业部研发一款新的去腐蚀产物膏。该产品具有快速去腐蚀、易使用、易回收处理等优势,可快速溶解铝合金表面锈层,取代锈层后生成致密防腐层,可应用于不具备进行大修、整修条件的地面装备,实现原位应急腐蚀维修保障功能。该产品原本呈固态,经充分搅拌后具备流动性,可均匀涂覆在铝合金表面,具有毒性低、扩散小、除锈后固化产物易于回收的优点,适用于铝合金表面腐蚀产物的快速处理。与同类产品相比,该产品除锈效果显著。

摘要： 综述了海洋工程用钢的大气腐蚀行为与耐候钢发展方面的研究,特别是近十余年来国内外的相关成果。首先介绍了钢大气腐蚀的电化学模型,并从耐候钢特殊的锈层结构与合金元素作用两方面论述了耐候钢的锈层保护机制;然后分析了环境因素,包括相对湿度与污染物、光照、锈层损伤等,对耐候钢大气腐蚀行为的影响;最后总结了耐候钢的发展历程以及晶粒尺寸与显微组织等非合金因素在耐候钢发展中的作用,可为新型耐候钢的设计与应用提供指导。

摘要： 采用周期浸润腐蚀实验研究了一种新型多功能建筑结构用钢在模拟近海洋环境(3.5%NaCl溶液,质量分数)下的腐蚀行为.利用扫描电镜(SEM)、CS 2350电化学工作站、电子探针(EPMA)及X射线衍射仪(XRD)等手段,对不同腐蚀周期后实验钢锈层的形貌、腐蚀产物物相及元素分布和耐蚀机理等进行了研究和分析.结果表明:随着腐蚀周期的增加,实验钢表面形成了稳定的锈层,最终的腐蚀产物主要由保护性的α-FeOOH和Fe_(3)O_(4)组成.钢中Cu,Cr和Ni在内锈层中富集,使实验钢腐蚀产物由初期疏松的β-FeOOH和γ-FeOOH转变为后期致密、稳定且绝缘、非活性的α-FeOOH,与Fe_(3)O_(4)一起稳定存在,增加了锈层致密度,从而增强了钢的耐蚀性能.

摘要： 采用周期浸润加速腐蚀试验测试手段,通过耐候桥梁结构用试验钢失重、点蚀分析以及其锈层形貌与成分构成研究,探究了其在实验室加速腐蚀条件下的腐蚀过程和腐蚀机理,建立了在所涉腐蚀试剂及腐蚀周期内的失重与点蚀演变动力学模型,提出了有利于耐蚀性提高的"降Mn+组织均匀化"成分设计与组织控制思路.

摘要： 耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性,但是稳定化锈层形成较慢,在耐候钢使用前对表面进行预处理,可以缩短锈层稳定化形成时间和防止锈液流挂.简要概述了国内外耐候钢的发展情况,以及耐候钢稳定化锈层的形成过程和锈层的组成与结构,分为以γ-FeOOH为主的疏松外锈层和以α-FeOOH为主的致密内锈层;介绍了表面锈层保护机理,包括物理阻隔、阳极钝化保护、缓蚀剂保护和离子选择性渗透保护;为了探究耐候钢最佳使用方式,综述了当前耐候钢的使用方法,主要分为裸露、涂装以及锈层稳定化处理后使用,提出了耐候钢锈层稳定化处理的技术要点,即选择合适的成膜材料和促进a-FeOOH形成的促进剂,并展望了今后锈层稳定化处理技术应用和发展方向.

摘要： 为开发新一代铁路车辆用高强耐候钢,采用两阶段轧制制备V-N-Cr微合金化Q690耐候钢,并进行组织观察和力学性能检测.采用周期浸润腐蚀实验对V-N-Cr微合金化Q690耐候钢与Q345钢进行腐蚀行为研究.结果表明:V-N-Cr微合金化Q690耐候钢的显微组织为多边形铁素体、针状铁素体、板条贝氏体以及少量的M/A岛,屈服强度及抗拉强度分别为695 MPa和815 MPa,冲击性能优异,通过大小角度晶界共同作用,有效阻碍裂纹扩展.两种钢的表面均生成了明显的锈层,腐蚀产物主要包含α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3 O4.腐蚀360 h后Q345钢的平均腐蚀失重速率为1.83 g/(h·cm2),V-N-Cr耐候钢的腐蚀失重速率为0.96 g/(h·cm2),显著低于Q345钢.

摘要： 通过对三种不同状态的弹簧钢60Si2Mn开展周期浸润腐蚀试验,并通过计算腐蚀失重率、观察锈层形貌、分析锈层物相组成与元素分布,研究了试验钢在模拟工业大气腐蚀环境中的耐蚀性能.结果表明,调质处理后的60Si2Mn钢比轧态60Si2Mn钢耐蚀性好,添加Cu与Ni元素的耐蚀钢的腐蚀速率均小于其相应的对比钢,且腐蚀速率随腐蚀时间增加而减小,锈层增厚提高了对基体的保护,耐蚀性能较优.同周期下添加Cu、Ni元素的耐蚀钢腐蚀产物更多,产物之间间隙较小,可在基体表面形成相对保护性好的锈层,提高锈层的耐腐蚀性.

摘要： 本文对海洋工程用E690低合金钢在浪花飞溅区锈层的作用进行了分析.浪花飞溅区的锈层有较多裂纹和缝隙,随厚度的增加,锈层中始终有离子扩散通道.在薄液干的过程中,阴离子会通过浓聚的作用力克服锈层的离子选择通过性,进入锈层.锈层为阳离子选择通过性锈层,锈层中离子电偶极矩发生变化,导致锈层本身产生电场,电场方向由外向内.同时又由于锈层的阳离子选择通过性,进入锈层的阴离子被束缚在了锈层中,难以向外扩散.所以锈层中离子浓度的分布沿薄液干燥过程中所产生的梯度分布.工业污染环境浪花飞溅区锈层下Cr元素会在蚀坑中富集,不均匀分布的β-FeOOH和致密部分的α-(Fe1-x,Crx)OOH中Cr的分布均匀引起了离子选择性和电场的不均匀性.在高温高盐雾环境下锈层电场的分布较为均匀.在含SO2的浪花飞溅区环境中,E690钢的阳离子选择通过性和耐候性会严重下降.

摘要： 通过电化学噪声(EN)和交流阻抗(EIS)测试技术，比较了五种船体结构钢（a/b/c/d/e ）试样在 3%NaCl 溶液中浸泡6 个月后的腐蚀行为，并对腐蚀形貌进行分析，探讨锈层对船体钢腐蚀特性的影响。结果表明：锈层覆盖在船体钢表面后，a 、b 、c 、d 四种钢自腐蚀电位(OCP)上升，e 钢自腐蚀电位下降；电化学电位噪声的功率频谱密度曲线（PSD ）斜率(kv)均大于-20dB/decade ，五种钢的噪声电阻比较结果为。交流阻抗结果表明a 钢的锈层组成和结构与其他四种钢不同。腐蚀形貌的分析证实内锈层的区别是造成腐蚀行为差异的主要原因。

摘要： 本文主要研究耐候锈层组织α-FeOOH的微观形貌和电化学性能,探讨耐候钢锈层的耐腐蚀机理.通过模拟工业大气环境的周期浸润实验室加速实验,制备锈层;并通过扫描电镜、X射线衍射、阳极极化等手段对锈层进行分析.结果发现:腐蚀初期耐候钢的锈层组织成分主要以α-FeOOH为主;碳钢的锈层组织成分主要以Fe203为主.α-FeOOH晶体枝晶尺寸纤细,锈层致密具有保护性;Fe203枝晶粗大,锈层疏松和多孔不具有保护性.耐候钢锈层具有钝化作用,对基体有很好的保护性.

摘要： 通过周浸加速腐蚀实验在结构钢表面形成了锈层，用压痕法测定了锈层的断裂韧性，并在锈层及锈层/钢基体界面预制裂纹，再以压痕．急冷(淬入液氮)法分析了锈层的抗热震性能。实验结果表明，锈层/钢基体界面的断裂韧性和抗热震能力均优于锈层本身，裂纹更易在锈层中形成和扩展。温度变化可导致锈层中原有裂纹的扩展，但不易使裂纹在锈层中形核。

摘要： 本文观察了锈层/耐候钢界面形貌以及锈层致密情况的变化,建立了锈层/基体界面模型,通过有限元程序模拟计算,分析了锈层中应力分布情况.通过测定保护性锈层的相组成,合成出与耐候钢表面保护性锈层具有相同组成的锈蚀产物,测定锈蚀产物膜的离子选择性.在锈层/钢基体界面平直化以及合金元素的协同作用下,耐候钢表面形成致密锈层,其具有阳离子选择性,可以阻碍腐蚀性阴离子的进入,降低大气腐蚀速率.

摘要： 在实验室试制了450MPa级超低碳高强度耐候钢，通过力学性能检测、加速腐蚀试验、金相组织观察、透射电镜观察等对比研究了试验钢与商业CortenB钢的腐蚀性能，结果表明：超低碳高强度耐候钢具有良好的强韧匹配；耐腐蚀性能明显优于CortenB钢；铁素体+贝氏体的准单相组织和快速形成致密锈层，有利于提高钢的耐腐蚀性能。

摘要： 埋地钢质管线长期与各种土壤介质接触后可能发生均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀和土壤应力腐蚀开裂等多种腐蚀形式.选用我国华南地区酸性土壤典型代表-鹰潭土壤为腐蚀介质,参考GB12124-88标准,采用失重法测量了X120钢在鹰潭酸性土壤模拟溶液中的短期均匀腐蚀速率,并用电化学方法同步测量了各时间段的瞬时腐蚀速率,采用XRD和SEM研究了Z120钢表面锈层形貌与成分.结果表明,用线性极化曲线模拟法能较好的预测腐蚀速率,以FeO(OH0和Fe3O4为主的内锈层能较好的阻碍腐蚀过程的进行.随着时间的推移,X120钢的腐蚀过程由最初的浓差极化过程控制为主逐步转变为活化极化过程控制为的均匀腐蚀.

摘要： 采用浸渍干湿循环加速腐蚀试验、扫描电子显微镜及X射线衍射等方法，研究了耐候钢和低碳钢的腐蚀行为、腐蚀产物的表面和断面形貌及物相组成。结果表明：腐蚀初期，无论是耐候钢还是低碳钢，腐蚀都很快;腐蚀后期，耐候钢的年腐蚀率低于低碳钢。腐蚀不同时间后耐候钢和低碳钢的腐蚀产物形貌明显不同。低碳钢的锈层为疏松且有大量空洞和裂纹的单一锈层，而耐候钢的锈层分为内外两层，外锈层与低碳钢的相似，但较致密，空洞和裂纹较少，内锈层均匀、连续、致密，由α-FeOOH、γ-FeOOH和少量Fe2 O3和Fe3O4组成，对钢的基体起到保护作用。

摘要： 本文介绍了耐候钢的发展历程,探讨了其耐大气腐蚀机理.同时,根据耐候钢发展方向,探讨了如何解决在使用耐候钢初期其表面易产生锈水流淌、污染环境,及在沿海和高盐地区耐候钢仍腐蚀严重的问题,即如何在耐候钢被使用到桥梁等构筑物前,对其实施有效的表面稳定化处理.

摘要： 本文介绍了耐候钢的发展历程,探讨了其耐大气腐蚀机理.同时,根据耐候钢发展方向,探讨了如何解决在使用耐候钢初期其表面易产生锈水流淌、污染环境,及在沿海和高盐地区耐候钢仍腐蚀严重的问题,即如何在耐候钢被使用到桥梁等构筑物前,对其实施有效的表面稳定化处理.

摘要： 本发明属于耐候钢表面预处理技术领域，涉及到耐候钢材料在大气环境中的腐蚀，特别涉及一种促进耐候钢锈层形成的稳定剂及耐候钢锈层的制备方法。所述稳定剂的组分包括：纳米α‑FeOOH、纳米γ‑FeOOH、纳米Fe3O4、CuSO4、Cr2(SO4)3、水性丙烯酸和水；所述纳米α‑FeOOH、纳米γ‑FeOOH、纳米Fe3O4、CuSO4和Cr2(SO4)3均匀分散在水性丙烯酸水溶液中；其中纳米α‑FeOOH、纳米γ‑FeOOH、纳米Fe3O4可以诱发锈层形核，同时透水透氧的稳定剂涂层特性可以使耐候钢在服役过程中表面均匀腐蚀，同时均匀腐蚀导致锈层稳定剂均匀脱落，使耐候钢结构的颜色更加均匀。

摘要： 本发明属于腐蚀检验技术领域，具体涉及耐候钢快速成锈后表面锈层的评价方法。使用标准格栅板将耐候钢试样表面进行精准分区，通过拉曼光谱进行微观分析，确认锈层成分及各成分的比值，通过色差仪对锈层颜色进行半定量分析，找到耐候钢表面锈层宏观颜色与微观组分之间的对应关系。通过对不同颜色锈层的对比分析，可以建立一套宏观评价锈层性能的方法，只要通过测定锈层的色差值，即可以确定锈层中各组分的含量范围，为工程使用提供了精准的支撑，色差仪便于携带可以随身携带去工程应用场所，为后期工地上评估耐候钢成锈情况提供强有力支撑。

摘要： 本发明涉及一种输变电设备用活性锈层转锈剂及其制备方法和应用；属于特种材料防腐技术领域。本发明所设计转锈剂，以质量份数计包括：磷酸8‑15份，柠檬酸1‑3份，草酸0.5‑3份，硫脲0.1‑0.5份，三乙醇胺0.1‑0.5份，氧化锌1‑2份，磷酸二氢锌5‑8份，钼酸盐0.1‑1份，盐酸盐0.1‑1份，乳化剂0.5‑1份，氢氟酸盐0.5‑1份，苯甲酸钠0.5‑1份，去离子水70‑80份。将上述各组分按比例加入容器中，机械搅拌均匀，待反应完全溶液透明无杂质即得产品，使用时在涂装涂料之前先涂刷该转锈剂即可。本发明组分设计合理，制备工艺简单，所得转锈剂性能优越，适用面广，便于大规模的生产和应用。

摘要： 本发明公开一种带锈钢样锈层与基体结合性能的测试方法及装置，它是由框架和夹具组成，框架由基座、支撑架和顶板组成，夹具由载样台底板、载样台面弹性垫、钢样上表面测试用弹性垫及钢样上表面压板、5个相同的紧固螺杆组成，紧固螺杆安插在顶板和钢样上表面压板之间，在载样台底板与载样台面弹性垫之间安置测压感应探头，探头连接至测压表。其工艺包括对试样打磨、腐蚀试验、腐蚀后试样称重、去盐、干燥、在测试装置上去锈、去锈后的试样称重、最后计算腐蚀速率等步骤，本发明的优点和效果在于该方法能够定量反应带锈钢样锈层与基体的结合性能，为研究新钢种提供耐蚀性依据；所发明装置结构简单、造价成本低、易于维护。

摘要： 一种具有锈层转化和稳定作用的聚氨酯自修复带锈涂料，该聚氨酯自修复带锈涂料由合成树脂、酸性组合物、助剂、溶剂和固化剂等组成。其制备方法：利用偶联剂进行酸性组合物包膜处理，再由包膜酸性组合物制备聚氨酯自修复带锈涂料。本发明制得的包膜完整的酸性组合物在聚氨酯涂料中有很好地分散性和相容性，解决了直接加入不包膜的酸性组合物由于它们的溶解度高而引起涂层起泡的难题，酸性组合物在涂层与基材界面有水的情况下会缓慢释放，对锈层产生转化作用，然后形成稳定的锈层产物；对无锈蚀的钢铁产生磷化作用和自修复作用。本发明涂料具有非常强的锈层转化和稳定能力，可广泛应用于难以完全清除锈层的钢结构部位的防腐蚀施工。

摘要： 本发明公开了一种利用锈层图像判断锈层中保护性组成变化及锈层保护性的方法，将α‑FeOOH纯相和γ‑FeOOH纯相按设定的不同配比混合制成样本锈层，采集各样本锈层的图像，进行彩色图像处理得到图像RGB分布波形图，并提取图像特征值，以得到的样本锈层的图像特征值作为网络输入，以α‑FeOOH在α‑FeOOH‑‑γ‑FeOOH样本锈层中所占比重为网络输出，进行神经网络训练，建立神经网络；得到待测锈层的图像，并得到待测锈层的图像特征值，将待测锈层的图像特征值输入到已建立的神经网络中，则能够得到待测锈层中α‑FeOOH的比重。本发明的锈层分析方法成本低、操作简便，能够快速准确分析锈层腐蚀产物中保护性组成的比重，且适用于应用到腐蚀现场。

摘要： 本发明属于耐候钢表面预处理技术领域，涉及到耐候钢材料在大气环境中的腐蚀，特别涉及一种促进耐候钢锈层形成的稳定剂及耐候钢锈层的制备方法。所述稳定剂的组分包括：纳米α‑FeOOH、纳米γ‑FeOOH、纳米Fe3O4、CuSO4、Cr2(SO4)3、水性丙烯酸和水；所述纳米α‑FeOOH、纳米γ‑FeOOH、纳米Fe3O4、CuSO4和Cr2(SO4)3均匀分散在水性丙烯酸水溶液中；其中纳米α‑FeOOH、纳米γ‑FeOOH、纳米Fe3O4可以诱发锈层形核，同时透水透氧的稳定剂涂层特性可以使耐候钢在服役过程中表面均匀腐蚀，同时均匀腐蚀导致锈层稳定剂均匀脱落，使耐候钢结构的颜色更加均匀。

摘要： 本发明属于腐蚀检验技术领域，具体涉及耐候钢快速成锈后表面锈层的评价方法。使用标准格栅板将耐候钢试样表面进行精准分区，通过拉曼光谱进行微观分析，确认锈层成分及各成分的比值，通过色差仪对锈层颜色进行半定量分析，找到耐候钢表面锈层宏观颜色与微观组分之间的对应关系。通过对不同颜色锈层的对比分析，可以建立一套宏观评价锈层性能的方法，只要通过测定锈层的色差值，即可以确定锈层中各组分的含量范围，为工程使用提供了精准的支撑，色差仪便于携带可以随身携带去工程应用场所，为后期工地上评估耐候钢成锈情况提供强有力支撑。

摘要： 本发明涉及一种评价带锈钢样锈层附着力的装置及方法，装置包括箱体、样品台、旋转装置、超声震动装置、喷丸装置、吹扫装置及控制面板；样品台置于箱体内，样品台的下部依次设超声震动装置及旋转装置，在旋转装置带动下，样品台与超声震动装置能够一起水平转动；带锈钢样置于样品台的顶部；样品台上方的箱体内设喷丸装置及吹扫装置，喷丸装置中的喷丸出口及吹扫装置中的压缩空气出口均朝向带锈钢样；箱体的外侧设控制面板，控制面板上设多个控制旋钮。本发明能够定量地评价锈层的附着力，且装置结构简单，方法简单易行，定量评价快速准确，结果不易受人为因素影响。

摘要： 本发明提供一种带锈钢样锈层致密程度检测装置及方法，检测装置底座通过支柱支撑管座，管座上设有带刻度的管体，管体一侧开有升降槽；管体内设重锤，管体外套调节套，调节套卡槽内活动连接带豁口的卡盘，调节套一侧设有豁槽，重锤下面装有冲头，冲头上套有弹簧。将选好的重锤抬升至调节套豁槽上端后用卡盘固定；旋转卡盘使其豁口与调节套豁槽重合，重锤下落，冲头下端压入试样锈层表面；取出试样，测量试样锈层表面正方形压痕的两个对角线裂纹长度，计算出两个对角线裂纹长度之和，比较不同钢种对角线长度，长度越短则试样锈层越致密。本发明简单易行，影响因素少，试样无需切割加工，即可直接进行测试和定量比较锈层致密程度，且检测结果稳定。