针对各种过流部件(管线、泵、阀、螺旋桨等)的腐蚀产物膜状况与腐蚀规律与静态条件下有很大差别,以典型海水管线材料Cu-Ni合金的服役环境为背景,探究了国产和进口B10铜镍管耐蚀性差异的原因,发现晶界特征分布状况的差异,即进口管含有更高比例的低Σ晶界,这可能是某些成分相近的Cu-Ni合金管材耐蚀性相差悬殊的根本原因。将6种不同B10管材分别在青岛和舟山海域进行了周期为1、3、6个月的实海浸泡试验,并与实验室模拟海水的实验结果相对比,利用多种手段对其腐蚀产物膜的形貌结构、元素分布、物相组成等进行观察和表征,并与其腐蚀行为相关联,进一步探索了合金成型和加工过程与合金耐蚀性间的内在联系,这有助于从根本上提升国产材料的性能品质。正在与铜管公司合作,将晶界工程技术应用于实际。该部分研究结果已在Corrosion Science(影响因子3.686)上发表文章1篇,Acta Metallurgica Sinica(English Letters)上发表文章1篇。
以船用螺旋桨用材镍铝青铜(NAB)的服役环境为背景,针对铸造缺陷很多、组织粗大等所引起的NAB上腐蚀产物膜不连续,不均匀,进而影响其服役寿命,提出采用搅拌摩擦处理细化、均匀化铸态组织来提高NAB耐蚀性的新方法,处理后的NAB表面腐蚀产物膜在冲刷环境中更具保护性,抗空蚀性能也得到明显改善,并系统研究了搅拌摩擦处理参数的影响。还采用SKPFM对处理前后NAB组织中的各种复杂相的相对活性进行了研究,并与酸性和中性溶液中的腐蚀行为进行了关联。搅拌摩擦处理为大型铸造螺旋桨性能的改善提供了新思路。该部分研究结果已在Corrosion Science上发表文章1篇,Corrosion(影响因子2.908)上发表文章3篇。
以寻求不损伤或少损伤钝化和再钝化性能的材料强化手段,以使材料耐蚀性与耐冲刷性能间的最佳平衡为思路,以海水循环泵用材(不锈钢和铁基非晶涂层)的服役环境为背景,系统研究了流速、含沙量、颗粒度、攻角、封孔处理、合金元素含量和喷涂参数等对铁基非晶合金涂层在含沙海水中的腐蚀和冲刷腐蚀行为的影响及机理,揭示了钝化膜的存在与否对冲刷腐蚀的巨大影响。兼顾良好耐蚀性和抗冲蚀性能的铁基非晶涂层有望用于解决位于杭州湾海域滨海电站海水循环泵寿命过短的老大难问题。该部分研究结果已在Corrosion Science上发表文章2篇,Surface & Coatings Technology上发表文章1篇, Materials and Corrosion上发表文章3篇。
以标志腐蚀速率突然急剧增大,并与腐蚀产物膜的力学破坏密切相关的临界流速为主要关注点,发展了失重和粗糙度测试、恒电位极化下的钝化电流及不同流速下的开路电位变化等多种定量确定钝态材料临界流速的方法,系统研究了含沙量和外加电位对临界流速的影响,将不同电位下材料的腐蚀和冲蚀行为与钝化膜的成分、厚度及半导体类型等进行了关联,正在研究材料空蚀行为与钝化膜之间的关系以及临界流速的物理意义。该部分结果已在Corrosion Science上连续发表3篇文章,并在SINO•CORR NACE中国国际腐蚀年会多相流腐蚀分会上做了特邀报告。