痕量Cl~-和Cu~(2+)对3A21铝合金在乙二醇冷却液中腐蚀行为的影响

针对3A21铝合金在乙二醇冷却液中的腐蚀问题,采用浸泡实验和表面分析技术系统研究了痕量Cl~-和Cu~(2+)对3A21铝合金在50℃乙二醇-水冷却液中腐蚀行为的影响。结果表明,Cl~-引发了铝合金的点腐蚀,随着Cl~-浓度增大,铝合金点蚀敏感性增大。Cu~(2+)促进铝合金钝化膜的破裂,并与Al发生置换反应沉积在铝合金表面,电偶作用加速了铝合金的腐蚀。Cl~-和Cu~(2+)共存时,钝化膜破裂和电偶作用导致铝合金腐蚀加剧。     

乙二醇冷却液中BAl86SiMg钎料的腐蚀行为研究

为了调查BAl86SiMg钎料在乙二醇冷却液中的腐蚀行为,测量了BAl86SiMg钎料及其与3A21/6063铝合金构成电偶对时在乙二醇冷却液中的腐蚀速率,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X光电子能谱(XPS)对腐蚀形貌和腐蚀产物进行了分析。结果显示:试样表面形成的Ca/Zn难溶性磷酸盐沉淀膜使BAl86SiMg钎料在乙二醇冷却液中的腐蚀为增重腐蚀,且腐蚀速率较低。BAl86SiMg钎料与3A21/6063铝合金可形成电偶对,加速钎料的腐蚀。     

3A21铝合金在乙二醇水溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了3A21铝合金在乙二醇水溶液中在不同浓度、温度和浸泡时间条件下的腐蚀电化学行为。采用扫描电子显微镜研究了腐蚀前后3A21铝合金的形貌及表面腐蚀产物。结果表明,随着乙二醇水溶液浓度的增加,铝合金腐蚀速率下降;随着溶液温度升高,铝合金腐蚀速率增大;随着铝合金浸泡时间的延长,一方面,氧化膜的生成和溶解达到动态平衡,另一方面氧化膜薄弱区出现点蚀,点蚀的发展伴随着点蚀的自愈合,并向点蚀加剧方向发展。     

G3钢和TP110SS钢在环空保护液中的电偶腐蚀

为预防G3油管钢和TP110SS套管钢之间的电偶腐蚀,并给生产提供指导性建议,采用电化学测试技术研究了环空保护液pH值、温度对G3钢-TP110SS钢电偶腐蚀的影响。结果表明:G3钢和TP110SS钢在环空保护液中将分别作为阴极和阳极发生电偶腐蚀。随着环空保护液pH值的增大,电偶电位的升高,电偶腐蚀速率减小;温度的升高导致电偶电位降低,电偶腐蚀速率增大。     

带锈铸铁与304不锈钢的电偶腐蚀

研究了在3.5% NaCl溶液中带锈铸铁和304不锈钢(SS3 04)之间的电偶腐蚀效应和特性,以及面积比对电偶腐蚀效应的影响.结果表明,SS304(面 积为Ac)与带锈铸铁(面积为Aa)面积比S(Ac/Aa)≤16时,电偶电流大小取决于SS304 表面在耦合电位时的阴极反应速率;随着面积比S的增大,电偶电流密度Ig/Aa 增大,但Ig/Ac降低,而且受限于SS304表面氧扩散极限电流密度;随面积比S 的增大,电偶腐蚀效应增大,但相对来说,电偶腐蚀效应是较小的.面积比S太大时,可能 使本身为钝化态的SS304在偶接活化后发生阴极腐蚀.建议S≤4.     

饱和CO_2盐溶液中镍基合金和碳钢的电偶腐蚀行为

在油田中管材应用种类繁多,难免存在不同材料的耦接使用。应用电化学法和溶液浸泡方法研究了P110SS-Inconel 718两种材料耦接的电偶对在含高Cl-的饱和CO2溶液中的电偶腐蚀行为,用扫描电镜(SEM)观察电偶对材料浸泡后的腐蚀形貌。结果表明:在Cl-浓度不变的情况下,随着溶液介质温度的升高,两种材料的自腐蚀电位均有不同程度的降低;耦接后,电偶对的电偶电流密度随着温度的升高而增大,表面腐蚀坑明显增深。浸泡试验表明:耦接后作为阳极的P110SS的腐蚀程度相比单独浸泡时加剧。     

苯甲酸钠浓度对乙二醇-水溶液中3A21铝合金电化学行为的影响

目的 研究乙二醇-水溶液中苯甲酸钠(SB)含量对3A21 铝合金腐蚀的影响,为预测长期服役且含苯甲酸钠的乙二醇-水溶液体系的腐蚀变化规律提供数据支撑。方法 以乙二醇质量分数为36%的乙二醇-水溶液为基础体系,通过SEM表征3A21铝合金腐蚀前后的微观组织结构,利用开路电位(OCP)、交流阻抗谱(EIS)和动电位极化技术,研究3A21铝合金在苯甲酸钠质量分数为0~1.80%的溶液中的电化学腐蚀行为。结果 当苯甲酸钠质量分数为0~1.80%时,随体系中苯甲酸钠含量的增加,3A21铝合金的自腐蚀电流密度逐渐减小,当苯甲酸钠质量分数大于1.40%后,自腐蚀电流密度不再显著降低。当苯甲酸钠质量分数为0~1.40%时,自腐蚀电流密度由0 时的409.89 nA/cm²减小至1.40%时的220.92 nA/cm²;电荷转移电阻逐渐增大,由0时的112.45 kΩ/cm²增加至1.40%时的204.82 kΩ/cm²。对3A21铝合金表面形貌SEM测试,苯甲酸钠的加入能有效抑制3A21铝合金的腐蚀,苯甲酸钠质量分数为1.40%时,对3A21铝合金的腐蚀抑制效果较好。结论 苯甲酸钠的引入能够降低3A21铝合金在乙二醇-水溶液中的腐蚀速率,在0~1.40%范围内,随着乙二醇-水溶液中苯甲酸钠浓度的增大,其对3A21铝合金的腐蚀抑制效果呈现增强的趋势。     

碳纤维/环氧树脂复合材料与金属的电偶腐蚀行为

采用全浸电偶实验,研究了3%NaCl溶液中,不同温度、不同金属与碳纤维/环氧树脂复合材料(GECM)偶合的电偶腐蚀特征,以及LD10/GECM在不同介质环境中的电偶腐蚀行为.结果表明:铝合金LD10、阳极化铝合金LD10、黄铜H62与GECM接触时有显著的电偶腐蚀现象,且以GECM上的氧还原反应为控制步骤.温度升高,反应活性增大,但腐蚀产物增多,GECM界面阻抗增大.LD10/GECM在对流、酸性、Cl-含量高的环境中点蚀倾向加剧;在含NO-3离子等氧化剂的环境中有晶间腐蚀倾向.     

退火处理对Al/ZE42/Al复合板界面组织和腐蚀行为的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、盐水浸泡等方法研究了退火热处理工艺对Al/ZE42/Al复合板界面微观组织和该复合板在5.0%Na Cl(质量分数)水溶液中腐蚀行为的影响。实验结果表明:Al/ZE42/Al复合板经退火处理后,界面区域发生Mg和Al等元素的互扩散,界面扩散层包含2个反应层,靠近ZE42镁合金一侧的反应层为Mg_(17)Al_(12)相,靠近Al板一侧的反应层为Al_3Mg_2相,随着退火温度的升高或者保温时间的延长,ZE42/Al界面扩散层的厚度增加,ZE42镁合金发生了再结晶组织转变;退火热处理没有明显改善Al/ZE42/Al复合板的耐腐蚀性能,提高了腐蚀速率,其腐蚀机制为复合板边部向内部扩散而导致的电偶腐蚀加剧。     

WC_p/2024Al基复合材料的腐蚀机理

采用动电位阳极极化法对体积分数为11.4%WCp/2024Al基复合材料及其基体合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性能进行研究。结果表明,由于WC颗粒的加入,提高了WCp/2024Al基复合材料的腐蚀速度。通过对恒电位极化后试样观察发现,WCp/2024Al基复合材料腐蚀机理为富Cu相作为阴极区与其周围的贫Cu区作为阳极区构成电偶腐蚀以及WC颗粒与基体间的协同腐蚀作用。这种双重的电偶腐蚀致使复合材料腐蚀速度加快。     

面积比对Al 6061-SS 304电偶腐蚀行为的影响

对30%硝酸环境中的SS 304-Al 6061电偶对开展浸泡实验和电化学实验,研究了Al 6061材料在30%硝酸环境中的电偶腐蚀现象和不同阴阳面积比对腐蚀行为的影响,借助SEM、EDS、电化学测量等方法对腐蚀前后Al 6061的表面形貌、腐蚀坑数量、电化学参数进行了测量与分析。结果表明：Al 6061耦合SS 304后,两者间的腐蚀驱动电位差达到583 mVSCE,Al 6061作为反应阳极发生溶解腐蚀;在SEM图像中可以明显看出耦合后出现了三类电偶腐蚀现象,其中第二相粒子与铝基体耦合引起的微电偶腐蚀是腐蚀坑的主要类型。同时,阴阳面积比增加导致电偶电位减小和腐蚀电流增大,电偶电流与阴阳面积比满足定量关系式,且经K-S检验理论与实际吻合度高。     

静水压力对超纯Al/超纯Fe电偶中超纯Al腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学噪声方法在3.5%NaCl中研究了静水压力对超纯Al/超纯Fe电偶中超纯Al腐蚀行为的影响。利用离散小波变换去除噪声信号的直流漂移,然后进行散粒噪声和随机分析;利用HilbertHuang变换对噪声信号做时频分析;用SEM观察腐蚀试样的表面形貌;用有限元方法模拟压力分布。结果表明,不同静水压力下超纯Al在3.5%NaCl溶液中皆自钝化,与超纯Fe偶合后发生点蚀。随静水压力的升高,超纯Al/超纯Fe的电偶电位逐渐降低,电偶电流逐渐增大。静水压力越高,经电偶腐蚀后超纯Al表面形成的点蚀坑尺寸越小且分布更加均匀。静水压力的提高加速了电偶腐蚀中超纯Al的点蚀孕育速率,但抑制了点蚀生长概率,降低了局部腐蚀倾向。静水压力为常压时,点蚀可沿水平、竖直方向扩展;在静水压力存在的条件下,点蚀更易于沿水平方向扩展。     

SiCp/2024Al基复合材料的点蚀行为

采用动电位阳极极化法对17%SiCp/2024Al基复合材料及其基体合金在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性进行了研究.结果表明:SiC颗粒的加入并不影响SiCp/2024Al基复合材料的点蚀敏感性,但与基体相比,其耐蚀性有所下降.对极化后和长期浸泡试样的腐蚀形貌观察发现:与基体相比,SiCp/2024Al基复合材料表面上的蚀孔数量相对较多,蚀孔尺寸稍小,大小分布不均匀;最大蚀孔较深,并有严重的裂缝腐蚀;裂缝腐蚀的存在会使SiCp/2024Al基复合材料的点蚀抗力明显降低.能谱分析表明:SiCp/2024Al基复合材料的腐蚀机制为富Cu阴极相与贫Cu阳极相间的电偶腐蚀,另外,SiC与Al间也存在电偶腐蚀倾向.     

镍基合金Inconel718与抗硫油套管钢在模拟气田地层水中的电偶腐蚀

采用电化学方法研究了在模拟罗家寨气田地层水中镍基合金Inconel718和抗硫管材VM80 SS之间的电偶腐蚀特征和电偶效应.结果表明，Inconel 718和VM80 SS的自腐蚀电位分别为-260 mV和-770 mV，当阴阳极面积比S=0.25，1，4，8时，电偶电位Eg处于-760 mV～-700 mV之间，随S增大，Eg正移，Ig/Aa的初始值、稳态值和平均值均增大；而Ig/Ac的初始值降低，稳态值变化不大.根据混合电位理论计算的VM80SS的电偶腐蚀效应γ随S增大而增大，γ=1.14～4.82.     

Cl–浓度对阳极氧化5A06铝合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢偶接件腐蚀行为的影响

目的 研究阳极氧化铝合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢偶接的电偶腐蚀机理及Cl^–浓度对其腐蚀行为的影响规律,为铝合金在不同服役环境中的腐蚀与防护提供依据。方法 通过电偶腐蚀实验,在不同Cl^–浓度下偶接阳极氧化5A06铝合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢,根据腐蚀电流的变化规律分析、表面腐蚀形貌与成分的表征、并结合电化学测试,分析了Cl^–浓度对阳极氧化5A06铝合金的电偶腐蚀行为的影响。结果 随着腐蚀时间的延长,电偶电流呈现锯齿状波动,总体表现为由高到低逐渐趋于稳定。电偶电流随着Cl^–质量分数的变化表现为3.5%>5%>2%>6.5%>8%>0.5%,且当Cl^–质量分数为3.5%时电偶电流最大为16.56 μA/cm²。结论 电偶腐蚀过程中5A06铝合金阳极氧化膜表面的腐蚀产物对点蚀坑产生堵塞,阻碍了溶液中Cl^–进一步和基体发生反应,阳极氧化膜表现为破坏—修复—破坏的循环往复过程;溶液中Cl^–既可以促进铝合金阳极氧化膜的溶解,增加铝合金电偶腐蚀的敏感性,也会降低溶液中溶解氧的浓度从而抑制阳极反应发生。当Cl^–质量分数<3.5%时其促进溶解作用大于抑制反应作用,而当Cl^–质量分数>3.5%时其抑制反应作用大于促进溶解作用,因此电偶腐蚀速率随着Cl^–浓度的增大呈现先增大后减小的规律。     

3A21、5A05和6063铝合金在低电导率乙二醇冷却液中的腐蚀行为

采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)以及浸泡实验等手段,对比研究了3A21、5A05和6063 3种铝合金在低电导率乙二醇冷却液中的腐蚀行为。结果表明,在低电导率乙二醇冷却液中,5A05铝合金的耐蚀性最好,其腐蚀类型为全面腐蚀+轻微的局部腐蚀;3A21和6063的腐蚀类型则为点蚀,且6063铝合金的耐点蚀性最差,其207 d后减薄速率与蚀坑生长速率均最快。5A05与3A21和6063 3种铝合金在低电导率乙二醇冷却液中腐蚀行为差异主要源于5A05中含较其它两种铝合金高的Mg和适量的Mn。     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的研究

在自来水和3.5%NaCl溶液中测试了铸造AZ91D镁合金与铝合金、锌合金、Q235碳钢和Cu偶合后的电偶腐蚀行为,研究了腐蚀环境、偶接材料和阴阳极面积比(CAAR)对铸造AZ91D镁合金电偶腐蚀行为的影响。在电偶腐蚀过程中测量溶液的pH值以及电偶腐蚀电流;用失重法计算了铸造AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,利用SEM观察了AZ91D镁合金的腐蚀形貌,并对腐蚀产物进行XRD分析。结果表明,AZ91D镁合金在电偶腐蚀过程中会使溶液的pH值升高,并伴有以Mg(OH)₂为主的腐蚀产物的生成;溶液中Cl^-的存在会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率;低氢过电位金属Q235碳钢和Cu对AZ91D镁合金的电偶腐蚀加速效果明显高于中氢过电位金属铝合金和锌合金,偶接材料的极化性能对AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率有较大影响。同时,大的阴阳极面积比会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,且AZ91D镁合金的电偶腐蚀电流随阴阳极面积比的增大而呈线性增长趋势。     

异种金属偶接在高温高酸性环境中的电偶腐蚀行为

模拟150℃,H_2S分压1.0 MPa,CO_2分压1.5 MPa,Cl~-质量浓度200 000mg/L的高温高酸性腐蚀环境,采用高温高压电化学测试技术和浸泡腐蚀试验,研究了镍基合金718分别与低合金钢35CrMo、20CrMnTi和铝合金2A12偶接后的电偶腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线能谱仪(EDS)对腐蚀试样的表面形貌及腐蚀产物成分进行分析。结果表明:在模拟高温高酸性工况下,与镍基合金718偶接后金属的电偶腐蚀速率与两偶接材料的电位差呈正相关,而异种金属偶接对腐蚀产物和腐蚀机理没有明显影响。在高酸性腐蚀环境中使用的井下工具结构在设计时应避免电位差过大的镍基合金718-铝合金2Al2异金属发生偶接。     

0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛台金接触腐蚀与防护研究

通过测定0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金（LY12）和钛合金（TC4）组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了0Cr13Ni8Mo2Al钢在使用中与铝合金和钛合金接触时发生电偶腐蚀的敏感性。研究结果表明:0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金接触时会产生严重的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;与钛合金接触时产生的电偶腐蚀很轻微,可以不进行防护。0Cr13Ni8Mo2Al钢表面进行镀镉钛防护后,与铝合金接触时的电偶电流密度大为减小,相差近10倍;采用环氧锌黄底漆、XM-33-4双组分密封胶防护可以有效地防止0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛合金接触产生的电偶腐蚀。     

铜/锌在不同pH土壤模拟液中的电偶腐蚀行为

采用开路电位、动电位极化、土壤模拟液中电偶电流测试、丝束电极以及扫描振荡电极技术(SVET)研究了在不同pH土壤模拟液中Cu/Zn电偶对的电偶腐蚀程度以及空间分布特征.结果表明:随着介质pH的降低,Cu/Zn电偶对的腐蚀速率增加.并且在Cu/Zn电偶对形成的电场作用下铜锌电偶对中锌的腐蚀主要发生在铜/锌电偶对界面附近.