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。     

阴极保护对Q235钢在兰州土壤中耐腐蚀性的影响

采用失重、SEM及XRD法,研究了阴极保护对Q235钢在兰州土壤中埋片4年后耐腐蚀性的影响.结果表明,施加阴极保护后Q235钢的耐蚀性远高于无阴极保护,有阴极保护时试片表面仅发生了较轻微的腐蚀,无阴极保护时Q235钢表面发生了明显的不均匀全面腐蚀和出现了大量的点蚀坑群;腐蚀产物的锈层主要由CaCO3和SiO2(表层)、Fe2O3和FeOOH(中间层)和Fe3O4(内层)组成,Q235钢的耐蚀性及腐蚀形态与钢表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关;Q235钢在现场埋片过程中的阴极反应为氧的去极化反应;土壤中的含水量、C(1)-和CO32-对Q235钢的腐蚀起主导作用.     

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。     

咪唑啉季铵盐对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

合成了苯乙酸咪唑啉季铵盐(PAIPI)和萘乙酸咪唑啉季铵盐(NAIPI),通过失重法、电化学方法研究了两者在1 mol/L HCl中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为.结果表明,两者在1 mol/LHCl中对Q235钢均为阳极型缓蚀剂,其中NAIPI对Q235钢的缓蚀性能优于PAIPI;两者在Q235钢表面均是单层吸附,属于物理吸附.     

压力辅助固态成形法制备钢板表面铝涂层

目的 获得厚度可控的Fe–Al合金层,提高Q235钢板的耐腐蚀性能和成形加工性能。方法 通过创新涂层制备方法,以Q235为基体金属,以铝箔为镀层金属,采用压力辅助固态成形法在Q235钢板表面制备耐腐蚀铝涂层(AlP/Q235)。通过三点弯曲实验研究AlP/Q235的成形性能,通过全浸泡腐蚀失重实验、电化学实验分析研究AlP/Q235的腐蚀性能,利用扫描电子显微镜及其附带的能谱仪对铝涂层弯曲变形后的显微结构、微观组织和元素组成进行表征。探讨压力辅助固态成形铝涂层对基体的保护行为,并阐明铝涂层的腐蚀防护机理。结果 在采用压力辅助固态成形法制备的铝涂层钢板中,铝箔与Q235基体实现了冶金结合,生成了厚度大约为44 mm的Fe–Al合金层,合金层主要由“颗粒状”的FeAl3和“锯齿状”的Fe2Al5相层组成。通过三点弯曲试验测得AlP/Q235的弯曲强度为255 MPa,与Q235相比,提高了11.8%。在NaCl(质量分数为3.5%)溶液中全浸泡腐蚀25 d后,AlP/Q235的平均静态腐蚀速率为0.21 mg/(dm.d),约为Q235的1/10。在NaCl(质量分数为3.5%)溶液中浸泡,并进行电化学实验,测得AlP/Q235的电流密度Jcorr为1.583 μA/cm²,约为Q235的1/27。结论 采用压力辅助固态成形法制备的AlP/Q235,获得了厚度可控的Fe–Al合金层,有效提高了其耐腐蚀性能和成形加工性能。     

建筑用双金属复合材料Fe/Zn界面组织与断裂行为研究

采用铸造法制备了一种具有片层状结构的Q235钢/Zn抗震复合材料,对复合材料过渡层中的显微组织进行观察,并分析了复合材料在外加载荷作用下显微裂纹的萌生和扩展行为。结果表明,Q235钢/Zn复合材料的过渡层中没有发现明显的显微裂纹等缺陷,带状的过渡层厚度约为45μm,靠近Q235钢基体一侧的过渡层界面较为平整,而靠近Zn基体一侧的过渡层界面呈现出锯齿状;过渡层中的主要物相为Fe_(11)Zn_(40)、FeZn_7、FeZn_(10)和FeZn_(13)相;Q235钢/Zn复合材料的显微裂纹萌生于过渡层界面,在外加载荷作用下逐渐向锌基体侧扩展,并优先使Zn基体发生断裂;纵向拉伸断口形貌中Q235基体断口为韧性断裂,而锌基体和过渡层界面表现为脆性断裂特征。     

NaCl颗粒沉积对Q235钢早期大气腐蚀的影响

在实验室模拟含有5×10-6(体积分数)SO2和1%(体积分数)CO2污染成分的大气环境,采用增重法研究沉积NaCl的Q235钢的初期大气腐蚀规律.用扫描电镜和X射线衍射分析腐蚀产物.结果表明,当Q235钢表面沉积NaCl时,在SO2、CO2和NaCl的协同作用下,导致Q235钢发生严重腐蚀,腐蚀产物主要是Fe3O4,其次为γ-Fe2O3,还存在有γ-FeOOH.     

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。     

2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱在盐酸溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了一种吡啶席夫碱衍生物,2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱(PCPTC),并采用失重法、电化学阻抗谱法和极化曲线法研究了PCPTC对Q235钢在1 mol/L HCl溶液的缓蚀作用。结果表明:PCPTC对Q235钢在1mol/L HCl溶液中具有优良的缓蚀效果,是一种混合型缓蚀剂;当缓蚀剂浓度达到0.5 mmol/L时,缓蚀率达到93.6%;PCPTC在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;扫描电镜(SEM)观察表明,PCPTC可以有效保护Q235钢。     

电热爆炸法原位合成Fe-Al系金属间化合物涂层的研究

利用电热爆炸喷涂装置将纯铝喷涂到Q235钢基体上原位合成FeAl和Fe3Al金属间化合物涂层,通过X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和显微硬度计对涂层的物相进行了分析.结果表明,采用电热爆炸法在合适的喷涂距离下可合成具有亚微米晶的Fe3Al金属间化合物涂层,该涂层的硬度达630 HV0.05.涂层与Q235钢基体实现了冶金结合.     

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钢在三元驱油剂介质中的腐蚀特性研究

针对胜利油田孤岛西区复合驱油(ASP)试验，配制模拟液，采用静态挂片失重法，研究了Q235钢在复合驱油剂模拟液中的腐蚀状况；用腐蚀电化学法研究了Q235钢在模拟液中的腐蚀行为，对其腐蚀机理进行了初步探讨；用微观测试技术对Q235钢在模拟液中腐蚀后的金属表面作定量元素分析，确定了腐蚀产物的相组成。试验结果表明，复合驱油剂配方(HPAM、Na2CO3、BES、PS)中，各单剂组分在试验研究条件下对Q235钢的腐蚀有一定的抑制作用，且随着模拟液中复合驱油剂含量的增加，对Q235钢腐蚀的抑制程度增强。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀性能研究

采用静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究了十六烷基二甲基乙基溴化铵 (CDAB) 在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀行为,并探讨了其对Q235钢的缓蚀作用机理.结果表明,在25 ℃下,缓蚀率随CDAB浓度增大而增大,在浓度仅为10 mgL^-1时,失重缓蚀率达85%左右.极化曲线实验结果显示,CDAB是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,且静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法实验结果相一致.CDAB在Q235钢表面的吸附服从Kastening-Holleck吸附等温模型;CDAB的添加显著增大了腐蚀反应的活化能,有效抑制了腐蚀反应的进行.     

橙子皮提取物在H3PO4溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理研究

目的 推进绿色植物提取物类缓蚀剂的快速发展,选用橙子皮提取物(NOPE)作为磷酸环境中Q235钢的缓蚀剂。方法 通过简单的乙醇、丙酮回流法提取获得NOPE。通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV)验证NOPE的主要结构及主要成分在磷酸中的稳定性。采用失重法、动态电位极化法(PDP)、线性极化(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS)研究NOPE在0.5 mol/L的H3PO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。通过计算研究温度对热力学参数(Ea、 、 )和吸附性能参数( 、 、 )的影响。结果NOPE明显减缓了0.5 mol/L H3PO4介质中Q235钢的腐蚀速率,属于以抑制阳极金属溶解为主的混合型缓蚀剂。随着NOPE浓度的增大,阳极电流密度减小和活性腐蚀部位被阻断,腐蚀速率降低,缓蚀效率增大。在温度为303 K、NOPE质量浓度为3.0 g/L条件下,对Q235钢缓蚀效率都在90%以上。此外,NOPE的有效成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,且以物理吸附为主。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角的测量证明了NOPE在钢表面的缓蚀作用的存在,降低了Q235钢的酸腐蚀速率。量子化学研究证实,NOPE对碳钢较好的缓蚀和吸附性能是由于橙皮苷和黄酮的官能团。结论 在0.5 mol/L的H3PO4溶液体系中,NOPE对Q235钢具有较好的缓蚀性能,是一种在酸洗领域中有着较好应用前景的绿色缓蚀剂,可以为植物提取类的缓蚀剂的发展提供一定的指导。     

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。     

2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱(2-PCT)。采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电子显微镜等方法研究了2-PCT在1mol·L-1 HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。结果表明,2-PCT对Q235钢在HCl溶液中具有优良的缓蚀作用,当缓蚀剂浓度达到1mmol·L-1时,缓蚀率达到95.38%,其在Q235钢表面吸附符合Langmuir吸附等温式。     

经新型Q-P-T工艺处理后Q235钢的组织与性能

研究了最低屈服强度为235 MPa的Q235钢经新型淬火-分配-回火(Q-P-T)工艺处理后的力学性能和焊接性能.结果表明,经Q-P-T处理后的Q235钢(QPT235钢)强度得到了大幅度的提升:屈服强度和抗拉强度分别达到435和615 MPa.采用相同焊料和焊接工艺,QPT235钢焊接接头的力学性能比Q235钢显著提高,前者的抗拉强度约为532 MPa,延伸率约为16.7%,而后者的抗拉强度约为414 MPa,延伸率约为12.4%.显微组织观察揭示了QPT235钢性能改善的原因:QPT235钢焊接热影响区中铁素体晶粒和珠光体层片显著细化,并避免了魏氏组织的大量出现;在QPT235钢的母材和热影响区中均存在硬相马氏体、贝氏体和软相残留奥氏体的复合组织,取代了Q235钢中部分的铁素体和珠光体.     

Fe3Al合金与Q235钢扩散焊界面的析出相

采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)对Fe3Al/Q235扩散焊界面的析出相形貌进行观察和成分测定,研究微观析出相的形成以及工艺参数(T,t,p)的影响.结果表明,Fe3Al/Q235扩散焊界面靠近Fe3Al一侧形成FeAl(Cr)析出相,是引起扩散焊接头脆性断裂的关键.扩散焊温度T、保温时间t与析出相区宽度y符合抛物线规律y2=3.5(t-t0)exp[-5.6×104/(RT)].在降低加热温度和保温时间的条件下,增加焊接压力可促进Fe3Al/Q235界面原子的扩散,避免脆性析出相的形成,保证Fe3Al/Q235扩散焊接头的性能.     

NdFeB合金与Q235碳钢在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为研究

采用电化学方法研究了NdFeB合金与Q235碳钢在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀行为。实验结果表明,当NdFeB合金和Q235碳钢分别单独存在于3.5%NaCl溶液中时,NdFeB合金的开路电位稳定值(EOCP-NdFeB)和自腐蚀电位(Ecorr-NdFeB)均负于Q235碳钢的开路电位稳定值(EOCP-Q235)和自腐蚀电位(Ecorr-Q235),这说明当NdFeB合金与Q235碳钢构成腐蚀电偶对后,NdFeB合金成为电偶对的负极/阳极,Q235碳钢成为电偶对的正极/阴极;当NdFeB合金和Q235碳钢在3.5%Na Cl溶液中偶接后,两者之间的电偶电位绝对值高达0.65 V,足以驱动NdFeB合金发生严重的阳极溶解。     

Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对在红壤中服役多年的变电站接地网Q235碳钢进行了形貌观察和腐蚀产物分析,并通过电化学和模拟加速腐蚀试验对比研究了Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为。结果表明:接地网材料表面形成的腐蚀产物主要是铁的氧化物,主要有Fe2O3、Fe3O4、FeOOH,并且Cl元素的存在会加剧Q235碳钢材料的腐蚀;当土壤含水率为20%(质量分数,下同)时,Q235碳钢在红壤中腐蚀速率最大,Q235碳钢的腐蚀电流密度随Cl-与SO42-的变化规律基本一致,都是先增大后减小,并且可划分为3个区间;Q235碳钢在红壤中的腐蚀速率随着试验时间的延长呈现先降低后小幅升高的趋势,该加速腐蚀试验,没有改变Q235碳钢在红壤中的腐蚀机理,且与现场有较好的相关性。