应力腐蚀开裂缓蚀剂的研究
7050铝合金和A470不锈钢被广泛用于蒸汽/燃气涡轮机行业，但这两种材料在腐蚀性的环境中易发生应力腐蚀开裂，有可能会导致灾难性的结果，并造成巨大的经济损失。B. Bavarian等研究发现，添加缓蚀剂能有效的减小和控制这两种材料的应力腐蚀开裂敏感性。结果表明，添加1%浓度的缓蚀剂后，生成了保护性膜，在水分子位移极化电阻的影响下，击穿电位升高，钝化区间增大，应力腐蚀开裂得到明显的抑制。
08Cr2AlMo钢是一种用于含硫化氢体系中的金属材料，近年来在热交换器管束开发方面得到了广泛应用。F. Y. Zhang和B. Q. Gu采用慢应变速率拉伸试验，借助扫描电子显微镜，动电位极化和电化学阻抗谱测试等实验方法研究了08Cr2AlMo钢在H2S水溶液中的应力腐蚀开裂情况。结果表明，08Cr2AlMo钢在饱和H2S水溶液中很容易发生应力腐蚀开裂，在实验介质中添加咪唑啉和二亚乙基三胺后能有效的抑制08Cr2AlMo钢在H2S水溶液中的SCC行为，而且二亚乙基三胺的抑制效果要优于咪唑啉缓蚀剂。通过机理研究发现，缓蚀剂能促进钢片试样表面保护膜的生成，同时缓蚀剂可以降低阴极析氢的电位，从而防止了氢渗透进入实验试样导致氢致开裂。但当缓蚀剂的浓度低于0.2％时，对SCC没有明显的抑制作用。
铝-锂合金由于密度小、性能好等特点被广泛用于航空领域，由于具有良好的机械性能和高损伤容限，较传统合金来说这些合金不易发生应力腐蚀开裂行为，但在NaCl+ H2O2溶液中，Al-Li-Cu-Mg合金（8090-T8171）仍然会发生应力腐蚀开裂。研究发现，向实验溶液中加入10,000 ppm的氯化铈有效的抑制了8090合金的应力腐蚀开裂。氯化铈的加入会在合金表面形成氧化铈/氢氧化物的沉淀化合物膜，这些化合物在合金表面上的沉积减少了合金表面的腐蚀坑数量，通过阻碍阳极溶解达到抑制开裂的效果。
Yongsun Yi等采用慢应变速率拉伸试验和极化测量方法对600合金钢在除氧的40％氢氧化钠溶液和未除氧的氨溶液（pH值约为9.5）中的腐蚀情况进行了研究。结果发现，在315℃的氢氧化钠溶液中，测试试样发生了严重的晶间应力腐蚀开裂，在315℃的氨溶液中，测试试样上观察到很多小裂纹。当NiB加入到这两种测试溶液中后，有效的抑制了600合金钢的SCC行为。通过动电位扫描发现，硼化物缓蚀剂的加入，有效的降低了600合金钢在两种测试体系中的腐蚀电流密度。并且发现，NiB比CeB6能更有效地抑制600合金钢的SCC行为。在其他体系中，如含Pb污染水和苛性碱溶液中，NiB对600合金钢也是有效的应力腐蚀开裂缓蚀剂。
Ahmed Abdel Nazeer等进行了Cu10Ni合金在含硫化物、3.5％NaCl溶液中的应力腐蚀开裂行为研究。研究发现，由于硫化物离子的存在，Cu10Ni合金显示出极高的应力腐蚀开裂敏感性。在溶液中加入甘氨酸后，测试试样断裂时间延长，有效的抑制了开裂的发生。因此，甘氨酸可做为一种潜在的环境友好应力腐蚀抑制剂。同时，电化学测量结果表明，甘氨酸是一种混合型缓蚀剂，与KI复配使用，会有更好的协同效果。
国内学者对金属材料应力腐蚀开裂和缓蚀剂也有较多报道。曹楚南等研究发现了硫脲及其衍生物、伯胺以及季胺盐均对321不锈钢在酸性氯化物溶液中应力腐蚀开裂有一定的缓蚀作用，并提出了作用系数的概念。牛林等利用慢拉伸实验方法，结合动电位扫描、电化学阻抗测量技术研究了苯并三氮唑（BTA）对18-8钢在酸性氯化物溶液中的应力腐蚀开裂缓蚀作用。发现BTA能覆盖金属表面的活性位置抑制金属阳极溶解，从而能降低金属应力腐蚀开裂敏感性。黄琳等评价了N-甲基二乙醇胺(MDEA)、单油咪唑啉两种缓蚀剂对脱硫装置中碳钢应力腐蚀开裂的影响，发现两种缓蚀剂都能有效抑制氢鼓泡的现象，并且能很大程度地降低碳钢应力腐蚀开裂敏感性。
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2014年09月12日
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