Q235钢和纯铜在不同pH红壤模拟溶液中的腐蚀电化学特征

采用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)技术,对比研究了Q235钢和纯铜在不同pH红壤模拟溶液中的腐蚀电化学特征。结果表明:Q235钢和纯铜的腐蚀速率均随着溶液pH的升高而降低。在红壤模拟溶液中,Q235钢的阳极主要发生Fe的活性溶解,腐蚀过程受阴极还原反应控制;纯铜阴极主要发生氧的去极化反应,腐蚀过程受阳极溶解反应控制,且溶液中的H+含量会影响腐蚀产物膜的形成过程。在pH为4和5的模拟溶液中,纯铜的耐蚀性较碳钢的提高不大;在pH为6的模拟溶液中,致密腐蚀产物膜的形成使纯铜的腐蚀速率显著降低。     

电弧喷涂锌涂层的酸雨腐蚀性能

热镀锌涂层因具有优越的耐腐蚀性、涂装性能等被广泛应用于工业生产众多领域,成为金属材料在户外工作环境下防腐蚀的有效措施之一。为研究热喷涂锌涂层在酸雨中的腐蚀行为,采用电弧喷涂技术在Q235碳素结构钢表面喷涂锌涂层,模拟酸雨腐蚀环境,在腐蚀液pH值改变的情况下,采用SEM,XRD,硬度测试及失重分析等手段,分析不同pH值溶液腐蚀后涂层的表面形貌和腐蚀产物,及试样的硬度变化和腐蚀速率情况。结果表明,锌涂层的表面腐蚀会随着模拟酸雨溶液pH值的降低而加重,其表面腐蚀产物逐渐增多,腐蚀产物的形貌由小块状逐渐变成羽针状和岛状,主要成分为Zn(OH)2,ZnSO4和Zn4SO4(OH)6·3H2O;涂层表面硬度最高为23.4 HV、最小腐蚀速率为0.21×10-4g/(m2·h),但当模拟酸雨溶液pH值由7降至2.8时,涂层表面硬度降低约12%,腐蚀速率约增大至最小值的26倍;模拟酸雨溶液pH值在5～2.8时,溶液对锌涂层的腐蚀比较严重。     

pH对Q235B钢在船舶尾气脱硫液中电化学腐蚀行为的影响

目的 研究pH值对Q235B钢在脱硫液中腐蚀行为的影响,为后续工艺参数控制与防护方案设计奠定基础。方法 开展浸泡实验和电化学实验,研究Q235B钢在不同pH值脱硫液中的腐蚀行为,并通过电子扫描显微镜与能谱仪,对不同pH值下腐蚀产物的形貌与元素组成进行分析。结果 失重法测定Q235B钢的腐蚀速率时,腐蚀速率随pH值的升高而减小,且变化幅度越来越小。电化学测试中,Q235B钢在脱硫液中的开路电位随pH值的升高而正移,极化曲线测试没有出现钝化区,自腐蚀电位也随pH值的升高不断正移,而腐蚀电流密度反之。Nyquist图为非标准的半圆形容抗弧,随pH值的升高而不断扩大。通过扫描电镜观察,pH为4.0时,腐蚀产物较少且零星分布在碳钢表面,结构形似花蕾且空隙较多;随着pH值的升高,腐蚀产物显著增多,结构发生改变;当pH为10.0时,碳钢表面覆盖一层红褐色的产物,结构呈球状且紧密堆积。能谱分析显示：腐蚀产物主要由Fe和O元素构成,随着pH值升高,两者含量在产物中的占比不断增加;另外,还含有少量的Na、S和Zn元素。结论 在所研究的pH值范围内,Q235B钢在脱硫液中的腐蚀速率随pH值的升高而降低,腐蚀受到不同程度的抑制。pH值的升高能促进生成有效且致密的腐蚀产物层。在pH值较低时,Q235B钢的腐蚀主要受阳极活化控制;随着pH值的升高,溶液中OH-浓度增大,腐蚀主要受阴极氧去极化控制,耐腐蚀性能增强,腐蚀速率减小。     

硫酸盐还原菌对Q235钢缝隙腐蚀行为影响

应用矩形缝隙模拟装置,研究Q235钢在土壤浸出液中有无硫酸盐还原菌条件下,缝隙厚度为0.5mm时的缝隙腐蚀行为。电化学阻抗谱测试结果表明,随着实验时间的延长,Q235钢在有菌溶液中的容抗弧半径小于相同时期在无菌溶液中的容抗弧;Q235钢在有菌溶液中的腐蚀速率大于无菌溶液。硫酸盐还原菌促进了Q235钢在溶液中的腐蚀。同一时期,随着缝口距离的增加,有菌溶液及无菌溶液中的容抗弧都先增大后减小,其中在有菌溶液中的容抗弧较小,腐蚀速率比无菌溶液中的大。     

海水模拟溶液中Q235钢微生物腐蚀规律的实验研究

分析海水模拟溶液中硫酸盐还原菌(SRB)对Q235钢的腐蚀情况,研究不同浓度氯离子对微生物腐蚀的影响。结果表明:海水模拟溶液中微生物的存在促进了Q235钢的腐蚀;腐蚀速率随氯离子浓度的增加而减小,氯离子对Q235钢的微生物腐蚀具有抑制作用。     

原位合成Ti(CN)/Fe复合涂层及耐磨耐蚀性能

采用反应氮弧熔覆技术在Q235A钢试件表面原位合成了Ti(CN)/Fe金属陶瓷复合涂层。利用扫描电镜、XRD射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站分析了涂层形貌、涂层物相、涂层显微硬度及其耐磨耐蚀性能,并与Q235A钢进行了硬度、耐磨耐蚀对比试验。结果表明:涂层主要由Ti(CN)、Fe及少量的TiO2相组成,Ti(CN)呈细小颗粒状,涂层为良好的冶金结合;与Q235A钢相比,硬度提高了约3倍,摩擦系数约为Q235A的2/3,磨损量约为Q235A的1/2;在5%H2SO4溶液中,Ti(CN)涂层的腐蚀速率约为Q235A的1/3,在3.5%NaCl溶液中,Ti(CN)涂层的腐蚀速率约为Q235A钢的1/4。     

Q235钢在污染土壤中的氧浓差宏电池腐蚀

利用失重法、电化学阻抗测试等方法,研究了Q235钢在污染土壤中的氧浓差宏电池腐蚀行为。实验结果表明,砂土中Q235钢为宏电池的阴极,粘土中Q235钢为阳极。随着实验时间的增加,粘土中Q235钢自然腐蚀速率逐渐减小,而粘土中作为宏电池阳极的Q235一直保持着较高的腐蚀速率。粘土中宏电池阳极的腐蚀速率为自然腐蚀速率的2.15倍。在粘土宏电池中阴阳极面积比15:1情况下,阳极的腐蚀速率较阴阳极面积比1:1时增加了近1倍。     

Q235钢在煤浸出液中的腐蚀行为

采用离子色谱对某长焰煤浸出液进行了成分分析,用电化学阻抗谱和极化曲线研究了煤浸出液中离子含量和温度对Q235钢腐蚀的影响,用失重试验研究了Q235钢在不同转速和不同溶液中的腐蚀行为。结果表明:煤浸出液中主要的阳离子为Na~+和Ca~(2+),主要的阴离子为SO_4~(2-)和Cl~-;煤浸出液中离子含量增加和温度升高都会使Q235钢的耐蚀性降低;转速增大,Q235钢在煤浸出液中的腐蚀速率增大,当转速为60r/min时,Q235钢的腐蚀速率达到0.304 7mm/a,约为静态时的2.3倍;Cl-和SO_4~(2-)含量的增加都会促进Q235钢的腐蚀,SO_4~(2-)和Cl~-同时存在对Q235钢的侵蚀作用增强。     

锌镁合金覆层钢和锌包钢土壤模拟溶液试验与埋片试验的相关性研究

采用土壤模拟溶液试验和埋片试验研究了锌镁合金覆层钢和锌包钢的腐蚀行为,并分析了其相关性。腐蚀行为分析表明:在南昌、武汉、成都、天津四个腐蚀环境中,利用土壤模拟溶液极化试验(试验周期极短)、土壤模拟溶液浸泡试验(试验周期为30 d)和埋片试验(试验周期为1a)三种试验方法,锌镁合金覆层钢的耐腐蚀性能均强于锌包钢,且土壤模拟溶液试验对锌镁合金覆层钢和锌包钢的腐蚀性强于埋片试验。相关性分析表明:锌镁合金覆层钢和锌包钢2种接地材料利用土壤模拟溶液试验与埋片试验在南昌、成都、天津和武汉四个地区的腐蚀大小顺序均为一致。说明其相关性非常强,针对锌镁合金覆层钢和锌包钢两种接地材料,利用土壤模拟溶液试验可较快速的比较其在四种地区的腐蚀性强弱。     

不同腐蚀环境下建筑用Q235钢表面腐蚀行为的研究

以建筑用Q235钢为对象,研究其在土壤和模拟溶液中腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物变化。结果表明,在模拟溶液中,试验钢的腐蚀速率明显大于在土壤溶液中,其在土壤和模拟溶液中的腐蚀形貌分别为局部和均匀腐蚀;在土壤溶液中,试验钢内锈层中生成了致密的Fe3O4腐蚀产物。     

Q235钢在不同温度和浓度下氢氟酸中的腐蚀性研究

为了研究Q235钢在氢氟酸中的腐蚀性,通过维氏硬度试验、拉伸试验对Q235钢进行了力学性能分析,通过光谱分析仪和金相显微镜对Q235钢进行化学成分分析和组织观察。采用室内浸泡法考察了Q235钢在不同温度和不同浓度下的氢氟酸溶液中的腐蚀性能。结果表明:Q235随着氢氟酸腐蚀溶液温度的升高腐蚀加剧。而在不同浓度下,氢氟酸浓度为30%(体积比)的腐蚀速率最低,在40%氢氟酸中腐蚀速率最高。     

含水量对Q235钢土壤腐蚀行为的影响

利用自制模拟土壤腐蚀试验装置通过电化学测试技术研究了Q235钢在不同含水量土壤中的腐蚀行为。给出了不同土壤含水量条件下钢的自然腐蚀电位Ecorr变化以及对应的极化曲线。结果表明,随土壤含水量的增加,Q235钢在模拟土壤中的自然腐蚀电位逐渐降低;土壤含水量对金属土壤腐蚀速率影响较大,在一定范围内,腐蚀速率随含水量增大而增大,并在含水量约28%时达到最大值。     

碱性环境中硫代硫酸钠对Q235钢腐蚀动力学的影响

采用失重法、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了碱性溶液中硫代硫酸钠对Q235钢腐蚀动力学的影响。结果表明:Q235钢表面腐蚀程度随着硫代硫酸钠含量的增加而加深;在含硫的碱性溶液中Q235钢的腐蚀速率与腐蚀时间呈幂函数关系,结合质量作用定律确定了动力学反应级数和速率常数;腐蚀产物主要由Fe、S、O元素组成,硫化物为FeS和FeS2,其颗粒疏松且较易脱落,氧化物为Fe3O4。     

Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

采用失重法、电解腐蚀和极化曲线测试等方法研究了紫铜、Q235钢和在Q235钢表面镀铜、镀锌及刷达克罗涂料等几种接地材料在渭南地区土壤中的腐蚀特性.研究结果表明:紫铜材料的耐蚀性最好,腐蚀速率在0.04 g/(m2.h)以下;Q235钢的耐蚀性最差,腐蚀速率大于0.28 g/(m2.h);镀铜和达克罗涂层的腐蚀速率与紫铜相近,约为0.04 g/(m2.h);镀锌层可以防止Q235钢的腐蚀,腐蚀速率比Q235钢下降约2/3;材料的腐蚀过程为电化学腐蚀控制.     

Q235钢在模拟海水中的缝隙腐蚀

采用丝束电极(WBE)联合电化学阻抗谱(EIS)等方法研究了Q235钢在模拟海水中的缝隙腐蚀行为,并配合离子选择性电极(ISE)传感器对缝隙腐蚀不同阶段的Cl-和H+变化进行观测。结果表明:缝隙腐蚀的发展过程符合氧浓差电池-闭塞电池理论;在缝隙腐蚀的诱发期与扩大期,缝内溶液中H+和Cl-含量增大,缝内溶液成分的极端值分别为pH 2.43,Cl-浓度3.45mol/L;当缝隙腐蚀进入闭塞电池阶段后,腐蚀过程符合Bockris机理,且pH与Cl-浓度保持着较好的线性相关;Q235钢在模拟海水中发生缝隙腐蚀的概率约为73.3%,点蚀率为6.1%。     

模拟工业-海岸大气中pH值对Q235B钢腐蚀行为的影响

采用干/湿交替腐蚀增重模拟实验、XRD以及EIS等方法,研究了模拟工业-海岸大气中p H值变化对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,当SO2浓度较低时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响不明显;当SO2浓度较高时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响存在极值现象,即:当p H值处于"较高"和"较低"之间某一值时,Q235B钢的腐蚀速率达到极大值.当模拟工业-海岸大气中SO2浓度一定时,p H值变化对Q235B钢表面锈层相组成的影响不明显.分析表明,模拟工业-海岸大气环境中SO2的存在一定程度上抑制了b-Fe OOH的形成.随着SO2浓度的升高,锈层中b-Fe OOH和g-Fe OOH的相对含量在减少,g-Fe OOH可能发生了向Fe3O4的还原或向a-Fe OOH的相变转化.随着腐蚀时间的延长,锈层相组成的演化呈现出相似的规律.此外,当模拟工业-海岸大气中SO2浓度较低时,Q235B钢腐蚀主要遵循Cl-的循环机制,改变p H值对钢腐蚀行为的影响不明显;SO2浓度较高时,Q235B钢腐蚀初期主要遵循Cl-的循环机制,随着腐蚀时间的延长,SO2对腐蚀的影响逐渐显著,并以H2SO4再生循环的方式加速钢的腐蚀.     

三种典型接地极材料在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用浸泡试验、电化学极化和EIS测试、SEM和EDS等方法,研究了Q235碳钢、镀锌钢、镀铜钢在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明,几种材料的耐蚀顺序依次为镀铜钢>镀锌钢>Q235碳钢;Q235碳钢表面的腐蚀产物具有明显的层状结构,内层腐蚀产物较致密,对基体的保护作用明显,外层腐蚀产物的含氧量高,较疏松;镀锌钢和镀铜钢表面的腐蚀产物主要为锌和铜的氧化物。     

低合金钢和碳钢在90℃地下水模拟溶液中的缝隙腐蚀

利用浸泡实验与电化学实验研究了低合金耐候钢CortenA和碳钢Q235在90℃地下水模拟溶液中的缝隙腐蚀行为.采用SEM,EDS和Raman光谱分析了缝内腐蚀产物膜的形貌和成分.结果表明,2种钢均发生了缝隙腐蚀,且随着腐蚀时间的延长缝隙腐蚀越严重;CortenA的缝隙腐蚀比Q235严重;在中性或偏酸性的溶液中,耐候钢的耐腐蚀性能优于碳钢,而在pH值为1的溶液中,耐蚀性则相反;合金元素Cr,Cu和Si对CortenA在溶液中的耐缝隙腐蚀性能不利.     

Q235钢在湖北变电站土壤中的腐蚀行为研究

通过实验室和变电站现场条件下的埋片试验和电解试验等技术,对Q235钢在湖北变电站土壤中的腐蚀行为进行研究。结果表明,金属以局部腐蚀为主,pH值和含水量是土壤腐蚀性的关键因素;随着含水量的增加,Q235钢在酸性土壤中的腐蚀速率增加,含水量达到饱和时腐蚀速率最大,土壤含水量达到过饱和时,腐蚀速率仍比较大;Q235钢在酸性多水低盐土壤中的腐蚀性不宜用土壤电阻率判断。