DH36钢在需钠弧菌、芽孢杆菌以及混菌腐蚀体系中的腐蚀行为

目的研究需钠弧菌与芽孢杆菌分别单独培养以及混合培养时对海洋工程钢DH36腐蚀行为的影响,为海洋环境下材料的腐蚀发生规律探讨以及微生物腐蚀防治提供依据。方法通过扫描电子电镜、能谱仪、电化学设备等仪器,分析DH36钢在不同腐蚀体系中的腐蚀形貌信息以及电化学特征。结果SEM图显示,芽孢杆菌在DH36钢表面上的贴附量较大,需钠弧菌与混菌腐蚀体系中,生物膜、锈层构成的混合层存在很多的裂纹、缝隙,致密性较差。电化学结果显示,试样表面均出现两个时间常数,在低频处出现感抗特征。芽孢杆菌腐蚀体系中的腐蚀速率先增大后减小,浸泡3 d后需钠弧菌腐蚀体系中的腐蚀速率介于芽孢杆菌与混菌腐蚀体系之间。与单菌种腐蚀体系相比,混菌腐蚀体系中的开路电位最低,且浸泡7 d后的腐蚀速率最大,达到13.53μA/cm^2。结论在浸泡后期芽孢杆菌显示出腐蚀抑制效果,在需钠弧菌与混菌腐蚀体系中,由于细菌代谢产生了腐蚀性产物以及形成了致密性较差的混合层,试样腐蚀速率不断加快,但混菌的促进作用更显著。     

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的协同作用对Q235钢腐蚀行为的影响

采用失重法、交流阻抗测试和扫描电镜等手段研究了氧化亚铁硫杆菌(T.f)和氧化硫硫杆菌(T.t)的协同作用对Q235钢腐蚀行为的影响。结果表明,T.f和T.t的协同作用加剧了Q235钢的均匀腐蚀速率,混合菌体系中Q235钢的腐蚀失重远大于两种微生物单独存在体系。显微分析结果表明,T.t体系中金属没有出现点蚀,混合菌体系中Q235钢的点蚀坑较T.f体系中的小而浅,T.t的存在降低了Q235钢的局部腐蚀。     

再生水生物膜作用下Q235B钢的电化学腐蚀特性研究

采用微生物计数法(MPN)、扫描电镜(SEM)、电化学测试技术探究了再生水环境中铁细菌和硫酸盐还原菌生物膜对Q235B钢的电化学腐蚀机理。结果表明,铁细菌(IOB)和硫酸盐还原菌(SRB)生物膜在整个实验过程中抑制了Q235B钢腐蚀过程的发生,然而具体的腐蚀机理随着细菌生长周期的变化而不同;与无菌体系相比,前20 d,Q235B钢电极表面的铁细菌和硫酸盐还原菌及其新陈代谢产物与腐蚀产物络合在一起的混合膜层的物理阻隔作用要比单纯Fe的腐蚀产物要大,使得其在有菌体系中腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,阻抗值较大,腐蚀过程被抑制;20 d后,由于新陈代谢产物的粘性较大导致无局部腐蚀产物脱落现象,且处于衰亡期的SRB的阴极去极化作用减弱,进而使得阴极Tafel斜率βc较大,电荷转移电阻仍高于无菌体系的值,腐蚀过程继续被抑制。     

脱硫弧菌和溶藻弧菌对船体结构材料907钢海水腐蚀行为的影响研究

利用失重法、表面分析方法与电化学方法研究了脱硫弧菌(属于硫酸盐还原菌)和溶藻弧菌单独及共存时对船体结构材料907钢在海水中腐蚀的影响。结果表明,腐蚀速率大小顺序为:混合菌溶藻弧菌无菌海水≈脱硫弧菌。O_2的存在及营养物质的匮乏,抑制了脱硫弧菌的存活和繁殖,907钢腐蚀速率在脱硫弧菌中与无菌对照中的相似。相反地,溶藻弧菌在以上环境中可以很好地生存,并且抑制了907钢的腐蚀过程,这与细菌通过消耗O_2进行的代谢增殖活动有关。在混合菌体系(脱硫弧菌和溶藻弧菌)中,907钢的腐蚀过程进一步被抑制,这是由于混合菌体系中形成的致密生物膜对腐蚀的深入发展造成阻碍,腐蚀抑制作用更加明显。     

海水及培养基中假单胞菌对45钢电化学腐蚀行为的影响

采用微生物分析、失重法、自腐蚀电位、EIS、动电位极化曲线和SEM等手段对比研究了45钢在无菌海水、无菌培养基、假单胞菌海水和假单胞菌培养基4种不同环境下的腐蚀行为。结果表明：腐蚀初期假单胞菌及培养基均对45钢有缓蚀作用。但随着时间的推移,假单胞菌新陈代谢作用引起了氧浓差腐蚀,且其代谢产物中的碱及铁载体的局部堆积加速了45钢的腐蚀。培养基环境对微生物腐蚀有促进作用。     

镍磷-多壁碳纳米管化学复合镀层的耐蚀性能

采用化学镀的方法在45#钢基体上制得镍磷-多壁碳纳米管(Ni-P-MWNTs)复合镀层。利用SEM、XRD对复合镀层的表面形貌和结构进行分析。结果表明:Ni-P-MWNTs复合镀层是非晶结构,MWNTs均匀地嵌埋在镀层基体中,使得镀层更加致密。在0.5mol/LNaCl+0.05mol/LHCl混合溶液中对45#钢、Ni-P镀层和Ni-PMWNTs复合镀层进行浸泡腐蚀实验,并且利用动电位极化技术对两种镀层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明:浸泡相同时间,Ni-P-MWNTs复合镀层的腐蚀失重量最小;在电化学腐蚀实验中,Ni-P-MWNTs复合镀层的自腐蚀电位更正,且自腐蚀电流密度小于Ni-P镀层,具有良好的耐蚀性能。     

酸性土壤环境中Q235钢的微生物腐蚀行为

采用电化学阻抗谱(EIS)、极化电位扫描等电化学技术和微观形貌观察方法研究含硫酸盐还原菌(SRB)的酸性红壤环境中Q235钢的微生物腐蚀(MIC)行为及对应电化学过程特征。结果表明:酸性红壤环境中,前4 d为环境适应期,期间SRB细菌数量减少,SRB对腐蚀电化学过程没有显著影响;生长期中SRB促使Q235钢的自腐蚀电位和极化电阻降低,腐蚀速率增大;EIS极化电阻测试结果表明,有菌红壤中腐蚀速率约为无菌红壤中的2倍。SRB呼吸代谢活动可与红壤颗粒表层Fe OOH等铁氧化物作用,引起Fe OOH的微生物异化还原,促进Q235钢的腐蚀电化学过程。     

生物质锅炉过热器用钢在混合碱金属熔盐中的电化学腐蚀行为

以过热器12Cr1MoV钢为研究对象,在不同的混合碱金属熔盐中开展电化学腐蚀试验。结果表明：12Cr1MoVG钢在600、700 ℃ KCl+NaCl熔盐腐蚀环境下的电化学阻抗谱表现出双容抗特征;电化学反应时间越长,阻抗谱的高频端阻抗值越大;在600 ℃条件下的阻抗值高于700 ℃下的阻抗值,随着温度的升高,12Cr1MoVG钢的腐蚀速率更大;在混合熔盐中12Cr1MoVG合金整体的腐蚀速率大小顺序为。     

双相钢在流动中性含砂氯化物中的磨损腐蚀

研究了双相钢在流动含砂的3.5%NaCl溶液中的磨损腐蚀规律,测定、分析了流动体系中的电化学阻抗谱,揭示了双相钢磨损腐蚀过程中电化学的作用及其机制.结果表明,腐蚀电化学因素在磨损腐蚀过程中起主要作用,流体力学因素只是加速了腐蚀电化学过程.阻抗谱在低频区出现一直线段和低频收缩现象,分别是双相钢在磨损腐蚀过程中电极处于自钝化状态,并受离子在钝化膜中的扩散、迁移过程控制和电极表面局部遭受破坏的特征.对于流动体系中电化学阻抗谱的分析,曹氏阻抗理论同样适用.     

对相钢在流动中性含砂氯化物中的磨损腐蚀

研究了双相钢在流动含砂的3．5％NaCl溶液中的磨损腐蚀规律,测定、分析了流动体系中的电化学阻抗谱,揭示了双相钢磨损腐蚀过程中电化学的作用及其机制。结果表明,腐蚀曜 磨损腐蚀过程中起主要作用,流体力学因素只是加速了腐蚀电化学过程,阻抗谱在低频区出现一直线段和低频收缩现象。分别是双相钢在磨损腐蚀过程中电极处于自钝化状态,并受离子在钝化膜中的扩散、迁移过程控制和电极表面局部遭受破坏的特征,对于流动体系中电化学阻抗谱的分析,曹氏阻抗理论同样适用。     

输电塔杆用热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验模拟镀锌钢在酸雨大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学技术分别对腐蚀48,84,132,180和228 h的镀锌钢试样进行测试分析,得到腐蚀动力学规律、腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性。研究了锈层对镀锌钢在酸雨条件下大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中镀锌钢的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱的变化过程。     

磁场对Q235钢微生物腐蚀行为的影响

采用腐蚀失重法、电化学测量技术和表面分析技术研究硫酸盐还原菌 (SRB) 在外加磁场下对Q235钢的腐蚀行为。结果表明,磁场条件下SRB对Q235钢的腐蚀作用较无磁场条件下减轻,其阻抗值先减小后增大,而无磁场条件下的阻抗值先增大后减小,说明磁场条件下试样表面的生物膜形成滞后。SEM的分析结果显示,磁场条件下Q235钢表面的生物膜均匀致密,并且紧密地黏附在金属表面。清除腐蚀产物后,无磁场条件下的基体表面呈现较多腐蚀孔和腐蚀裂缝,而有磁场条件下的基体表面则相对平整,说明磁场能有效地抑制SRB对Q235钢的腐蚀。     

垃圾焚烧炉过热器管用12Cr1MoVG钢在高温氯化物-硫酸盐熔盐体系中的电化学腐蚀行为

采用电化学阻抗谱技术研究了垃圾焚烧炉过热器管用12Cr1MoVG钢在850℃不同熔盐条件下的电化学腐蚀行为,并利用扫描电镜对其腐蚀表面和截面形貌进行了分析。结果表明:在NaCl熔盐中,12Cr1MoVG钢的腐蚀过程受氧化剂在熔盐中的扩散控制,腐蚀产物层疏松多孔,随腐蚀时间的延长,腐蚀速率不断增大;在NaCl+Na_2SO_4熔盐中,12Cr1MoVG钢的腐蚀过程受荷电粒子在氧化膜层中的迁移控制,表面形成结构致密的保护膜,随腐蚀时间的延长,腐蚀速率先增加后下降;12Cr1MoVG钢在NaCl+Na_2SO_4混合熔盐中的电荷传递反应电阻远大于在NaCl熔盐中的,因此12Cr1MoVG钢在NaCl+Na_2SO_4中的腐蚀速率明显小于在NaCl熔盐中的。     

微生物对Q235钢在黄壤土中腐蚀行为的影响

利用电化学阻抗(EIS)、极化曲线、扫描电镜(SEM)和表面能谱(EDS)等测试方法,研究了微生物对Q235钢在黄壤土中腐蚀行为的影响.结果表明:微生物加速了Q235钢在黄壤土中的腐蚀;试样在接菌和灭菌黄壤土中的电化学阻抗谱均为单容抗孤,在接菌土壤中发生了阴极去极化,其腐蚀速率高于在灭菌土壤中的腐蚀速率;随着腐蚀的进行...     

X80管线钢表面SRB生物膜特征及腐蚀行为

采用SEM、Raman光谱、XPS等分析手段,结合扫描振动电极(SVET)、微区电化学测试和电化学阻抗谱(EIS)等电化学测量技术,研究含硫酸盐还原菌(SRB)的模拟海水中X80管线钢表面生物膜的形成、特征,生物膜与膜下金属的交互作用,以及管线钢腐蚀行为及电化学过程特征。结果表明:SRB微菌落及胞外聚合物(EPS)形成初期,EPS的屏障作用抑制X80钢的腐蚀过程;SRB生物膜形成后,X80钢的自然腐蚀电位降低约20 mV,SRB显著促进了管线钢的腐蚀过程;浸泡后期SRB及其生物膜使X80钢腐蚀速率较灭菌对照组高出约1个数量级。SRB生物膜与腐蚀产物Fe2+/Fe3+间存在络合、螯合作用,细胞及其代谢产物硫化物与金属间存在直接或间接电子交互作用,这些作用相互协同耦合,促使生物膜下局部腐蚀的发生和发展。     

硫酸盐还原菌作用下Cl~-浓度对20号钢在高矿化度油田卤水中腐蚀行为的影响

采用腐蚀挂片和电化学试验研究了20号钢在不同Cl-浓度的高矿化度溶液中的腐蚀行为。结果表明,20号钢在高矿化度条件下不利于硫酸盐还原菌(SRB)的繁殖,在高浓度盐溶液中微生物腐蚀倾向低,钢的表面未产生微生物膜,以全面腐蚀为主。在低浓度的盐溶液中发生微生物腐蚀倾向大,且能形成不连续的、分布不均匀的微生物膜。     

铁氧化菌对X80管线钢腐蚀行为的影响

采用电化学方法、腐蚀失重法及表面分析手段研究了X80钢在含有铁细菌(IOB)的油田产出水中的腐蚀行为。结果表明,IOB促进了X80钢的腐蚀。在空白的油田产出水中,X80钢腐蚀速率随时间增加先减小后增大。含有菌的油田产出水介质中,X80碳钢腐蚀速率先快速减小后又快速增大。含有铁细菌(IOB)的体系形成的生物膜较为疏松,同时可以看到大量的腐蚀产物及IOB细胞。而且通过三维立体显微镜可以看出含有IOB体系表面腐蚀较为严重且具有点蚀坑产生。极化曲线分析和失重分析都表明IOB的存在促进了X80碳钢的腐蚀。     

含聚合物油田采出水的腐蚀电化学试验

油田采出水中含有多种无机阴、阳离子和一定量的聚合物,其腐蚀规律较为复杂。采用电化学极化曲线及电化学阻抗谱技术(EIS),研究了某油田采出水在不同条件下对A3钢的腐蚀规律。结果表明:温度对不含聚合物污水体系的腐蚀状况有一定的影响,随着温度的升高,自腐蚀电位负移,EIS测试表明高温下金属表面更易形成稳定的膜。聚合物的加入具有一定的缓蚀效果,作用机理为混合抑制型。当聚合物与缓蚀剂、阻垢剂同时存在时,表现出了复杂的协同作用机理。Nyquist图中低频区显示出明显的Warburg阻抗,表明此时金属在溶液中的电化学过程主要受扩散控制。     

交流电频率对X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

通过电化学测试、浸泡实验和表面分析技术研究了交流电频率(50~400 Hz)对X80钢在鹰潭酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,随交流电频率的增加,X80钢的腐蚀速率逐渐减小,腐蚀程度减弱。交流电作用下X80钢生成的腐蚀产物疏松、裂纹多,对基体的保护性很差。X80钢的腐蚀电位偏移量随交流电频率的增大而减小。随交流电频率的增大,阴、阳极极化曲线的振荡幅度逐渐减弱。交流电的施加不仅使阴、阳极的电流密度增大,还使阴极反应由混合控制逐渐向活化控制转变。     

碳钢在淡水条件下点蚀的电化学噪声研究

采用电化学噪声测试技术研究了20钢在不同pH值的蒸馏水体系中的耐蚀性能。分析了20钢夹杂物的成分,从微观角度考察了其局部腐蚀的原因,试验结果表明,在不同pH值的蒸馏水体系中,试样耐蚀性能有差异,但局部腐蚀的噪声特征峰基本相同,有相同的腐蚀规律,证明了电化学噪声用于碳钢局部腐蚀检测的可行性。夹杂物是20钢点蚀的主要诱发源;在夹杂物边界与金属基体接触的部位最容易腐蚀并有可能继续发展为腐蚀坑。