应力腐蚀裂缝内电化学行为的研究进展情况和存在的问题

应力腐蚀裂缝内电化学行为的研究方法分为实际测量、模拟测试和理论计算三种。本文简略地介绍和评述了各种研究方法的进展情况及优缺点。存在的主要问题是:裂尖的电化学动力学过程、裂缝内电流及阻抗的分布规律、外部极化对裂尖电化学状态的影响等尚不清楚。     

近年来关于应力腐蚀(SCC)的研究

应力腐蚀开裂(SCC)是金属材料的腐蚀问题中的重要部分。它指金属在特定介质中由于受稳定应力产生尖锐的裂纹而造成的金属材料的腐蚀破坏。它比较复杂,受许多因素的影响。因而对SCC的研究需要各方面的工作(图1)。 自1906年开始出现关于SCC的文章后的近80年中,人们从冶金学,断裂力学、物理和化学等各方面创造了一系列研究方法,从不同角度分析和总结,并提出了许多有关机理。对六、七十年代此方面的工作已有许多人进行过归纳和总结。这里在简单回顾以往工作的基础上主要归纳近两年来的有关工作。     

超纯奥氏体不锈钢00Cr25Ni22Mo2N非敏化态晶间腐蚀与磷(硅)的晶界偏聚

运用金相、电子显微镜观察及表面分析技术,研究了超纯奥氏体不锈钢00Cr25Ni22Mo2N制造的汽提管在尿素生产环境下的腐蚀形态和机理。结果表明:该钢种在生产条件下产生非敏化态晶间腐蚀。其特征是腐蚀介质不仅沿晶界向钢的内部渗入,而且同时向晶界的两侧扩展,因而在管断面上观察到的晶间腐蚀路径较宽,但深度较浅并呈现漏斗形貌。电子显微镜观察、二次离子质谱、俄歇能谱分析及计算表明,这种材料晶界不贫铬、无第二相沉淀,但有磷(硅)的高度偏聚。晶界区磷的含量(约25％)比晶内高约三个数量级。作者认为,磷的晶界偏聚造成的与晶内在腐蚀电解质溶液中的电位差,是这种超纯奥氏体不锈钢非敏化态晶间腐蚀的原因。     

不锈钢裸表面在氯化物溶液中的点腐蚀

研究了不锈钢去膜表面在氯化镁介质中的点腐蚀现象。去膜表面发生点蚀的临界电位低于膜覆盖表面发生点蚀的临界电位。去膜表面的点蚀主要在晶界和夹杂起源。点蚀形貌是敏锐的条纹状花样。根据作者提出的裸表面与氯化物介质反应步骤模型讨论了点蚀特征电位的意义以及裸表面点蚀形成的过程。     

应力应变对金属裸体表面溶解电流的促进机理

从位错和能量的观点出发,分析了畸变原子和普通原子间的能量差别,结果表明:位错原子的电动势比普通原子的电动势高出大约2.1V,溶解速率是普通原子的10¹⁷倍。提出了金属裸表面溶解的模型。理论计算得到了裸体表面溶解电流和位错密度的关系。利用自行设计制作的快速划破装置测试了不同应力应变状态下321不锈钢单晶体在3.5％MgCl₂水溶液中裸体表面溶解电流。实验结果与理论计算结果相一致。     

图像超分辨率重建算法比较研究

针对超分辨率重建技术的基本理论以及研究现状给予了综述性研究,对当前的主要算法进行了比较分析.     

不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程

采用划破电极技术,研究了不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中的钝化过程。不锈钢在氯化镁溶液(14％,80℃)中钝化时的真实电流衰减规律为: i(t)=C_1exp(-a_1t)+C_2exp(-a_2t) 式中第一项反映吸附膜生长速度,第二项反映氧化膜生长速度。不锈钢去膜表面在氯化镁溶液中钝化时膜成长的规律符合高电场离子传导的膜生长机理。     

局部腐蚀微区电化学测试技术的研究(Ⅰ)——微参比电极和微氯离子选择电极的研究

性能良好、实用的微电极是进行微区电化学测试不可缺少的工具。为对局部腐蚀微阳极区域内的电化学状态及溶液组成进行原位、定量的测试,本文较为系统的研究了微氯化银参比电极的制作及电位随时间、温度的变化;研究了微氯离子选择电极的制作及电位与溶液中氯离子活度a_(c1)-的关系,电位随时间、温度的变化以及介质中某些常见离子对选择电极电位的影响。实验证明,当量浓度氯化银微参比电极及微氮离子选择电极用于局部腐蚀微区的测试是可行的。     

LogPo_2-LogPs_2′、LogPo_2-LogPso_2优势区相图的计算机算法

本文采用作者提出获得优势区相图的方法,对在高温腐蚀中常用的logPO_2-log PS_2,log PO_2-log PSO_2优势区相图进行了热力学平衡关系的数学处理,使热力学问题完全转化成数学中的线性规划问题,并采用线性规划问题的计算机解法—Revised SimpleMethod编制了FORTRAN语言通用程序。此程序由于采用了合理的数学模型及新的数学解法,使其具有通用性强,准确性高,运算速度较快,尤其适合于处理更为复杂的体系等优点。作为示例,还讨论了这类优势区相图在高温腐蚀中的应用,旨在找到解决金属材料硫化的方法。