建筑用钢的耐腐蚀性能研究

对建筑用管线钢X60进行了含水土壤中的应力腐蚀试验,研究了外加电位和附加应力对管线钢土壤应力腐蚀敏感性的影响。结果表明,随着外加电位的正向移动,建筑用管线钢的抗拉强度逐渐增大,且断后伸长率逐渐增加;随着外加电位的正向移动,应力腐蚀敏感性逐渐降低;随着附加应力的增加,应力腐蚀敏感性逐渐升高。     

酸性土壤浸出液中X80钢微生物腐蚀研究:(Ⅰ)电化学分析

利用微生物和电化学方法研究了X80管线钢在一种酸性土壤浸出液中的硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀电化学特征。结果表明,刚接种到酸性土壤浸出液中的SRB需要重新适应环境,该过程导致细菌数量大幅降低;接菌土壤浸出液中管线钢的开路电位低于灭菌土壤浸出液中的;实验前期活性生物膜对管线钢腐蚀起抑制作用,后期微生物代谢产物促进管线钢的腐蚀;SRB活动改变了金属/溶液的电介质性质,是实验后期促进管线钢腐蚀的重要原因。     

硫酸盐还原菌对红壤中X100管线钢腐蚀行为的影响

利用Tafel极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了X100管线钢在红壤中硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀的电化学特征。结果表明,整个实验过程中SRB生理活动提高了红壤中管线钢的腐蚀速率,接菌红壤中管线钢的开路电位低于灭菌红壤土壤浸出液中;SRB生理活动影响管线钢表面腐蚀产物的电容和电阻性质,进而促进管线钢腐蚀过程;这种促进作用在实验后期SRB代谢产物富集时达到最大值;根据本文研究结果,铺设于酸性红壤中的管线钢必须考虑SRB对其腐蚀行为的影响。     

温度和外加电位对X70管线钢在土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用动电位扫描、慢应变拉伸（SSRT）和扫描电镜观察研究了温度和外加电位对X70管线钢在成都土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为的影响。结果表明,在不同温度和不同电位下,X70管线钢在土壤模拟溶液中表现出不同的应力腐蚀敏感性。在温度和外加电位的交互试验中,电位的变化对X70管线钢在成都土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性的影响占主导地位,应力腐蚀敏感性在不同温度下的变化趋势保持一致。在－450 mV(vs SCE,下同)的阳极电位下,SCC的机理为阳极溶解;在－850 mV电位下,阴极保护作用抑制了阳极溶解;当电位负移至－1200 mV时,表现出较强的应力腐蚀敏感性,SCC机理以氢脆为主。温度对应力腐蚀敏感性的影响主要体现在对阴极极化电位的影响,但是各种因素综合在一起导致应力腐蚀敏感性随温度变化的复杂性。     

外加电位对X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用动电位扫描方法和慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为,并用扫描电镜观察分析了不同外加电位下的断口形貌。结果表明,X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的极化曲线具有典型的活性溶解特征。随外加电位的负移,X80管线钢的应力腐蚀敏感性明显增加。阴极极化条件下,X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的SCC的开裂机制为氢致破裂(HIC)。     

红壤浸出液中X100管线钢微生物腐蚀特征

采用开路电位、线性极化曲线和阻抗谱等电化学手段,结合扫描电子显微镜研究了酸性红壤浸出液中硫酸盐还原菌对X100管线钢腐蚀的影响。研究结果如下:实验初期硫酸盐还原菌的存在降低了管线钢的自腐蚀电位,增加了管线钢腐蚀敏感性,促进了X100管线钢的腐蚀;实验中后期硫酸盐还原菌的生理活动改变了溶液中和X100管线钢表面的化学、电化学状态,抑制了腐蚀;硫酸盐还原菌的生理活动升高了酸性土壤浸出液的pH值,改变了X100管线钢表面膜层的结构,结合层出现了韦伯扩散,阻碍了腐蚀产物的扩散。     

X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀因素灰关联分析

通过电化学阻抗和动电位极化方法确定了鹰潭土壤模拟溶液的可靠性,考察了温度、溶解氧、pH值和电导率等环境因素对X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响,并通过灰关联分析将这四种因素对X70钢腐蚀速率的影响进行了分析.结果表明:该模拟溶液具有与鹰潭水饱和土壤相同(相似)的腐蚀机理,能够反映实际土壤的腐蚀特性;环境因素对X70管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀速率影响大小的顺序为电导率、溶解氧、温度、pH值.     

外加电位对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用电化学动电位极化技术、慢应变速率拉伸(SSRT)实验和SEM对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为进行了研究.结果表明:X80管线钢在酸性土壤环境中具有较高的SCC敏感性,其断口模式为穿晶SCC;SCC机制随外加电位的不同而改变,在外加电位高于-930 mV时,其SCC机制由阳极溶解和氢致腐蚀两种电极过程控制,呈现阳极溶解和氢脆复合机制;当电位低于该电位时,其SCC为氢脆机制.随着外加阴极电位的降低,X80管线钢的SCC敏感性不断增大;与X70钢相比,氢脆作用在X80管线钢SCC过程中发挥了更重要的作用.     

埋地管线钢缝隙腐蚀的机理与防护研究进展

通过对埋地管线钢缝隙腐蚀的机理及防护进行综述,总结了阴极保护下缝内的电位电流分布规律,缝口保护电位、缝口尺寸、溶液导电率与缝内极化电位电流的关系及环境因素对缝隙腐蚀的影响。表明了埋地管线钢的缝隙腐蚀规律研究方面的重大意义。     

X60管线钢在模拟潮差区初期腐蚀行为研究

在模拟潮差实验槽内,通过腐蚀形貌观察、腐蚀产物分析,以及原位开路电位监测,研究了X60管线钢在不同监测位置随潮水涨落变化的腐蚀行为与规律.结果 表明,管线钢在潮差区内不同位置的腐蚀行为各异,在中、低潮区的腐蚀速度要快于最高潮区及最低潮区的腐蚀速度;随着潮位的降低,开路电位不断降低;最高潮区阴极过程主要受氧还原控制,中、...     

陕京管线典型土壤环境的腐蚀性研究

采用埋片试验和电化学试验研究了X60管线钢在陕京管线典型土壤环境中的腐蚀性.由于土壤环境的差别,陕京管线沿线土壤腐蚀性存在很大的差异,3个测试点之一具有高的腐蚀性,腐蚀特征以点腐蚀和溃疡型腐蚀为主.统计分析表明,最大腐蚀坑深度的对数服从正态概率分布.土壤的自腐蚀电位和极化曲线对土壤的含水率具有明显的依赖关系,其电化学腐蚀过程主要受电化学极化的控制.     

金属材料土壤腐蚀原位测试研究

采用CMB—1510便携式智能腐蚀测试仪对碳钢、不锈钢、H62黄铜及金属铝在沈阳土壤试验站进行土壤腐蚀的原位测试     

Effects of Tafel slope,exchange current density and electrode potential on the corrosion of steel in concrete

A parametric study is carried out to investigate the effect of variations in anodic and cathodic Tafel slopes, exchange current densities and electrode potentials on the rate of steel corrosion in concrete. The main goal of this investigation is to identify the parameters that have significant influence on steel corrosion rate. Since there is a degree of uncertainty associated with the selection of these parameters, particularly during modelling exercises, it is intended that the results of this study will provide valuable information to engineers and researchers who simulate steel corrosion in concrete. To achieve this goal, the effect of a parameter on the corrosion rate of steel is studied while all other parameters are kept constant at a predefined base case. For each parameter, two extreme cases of anode‐to‐cathode ratio are studied. The investigation revealed that the variations in the anodic electrode potential have the greatest impact on the corrosion rate, followed by the variations in the cathodic Tafel slope.     

渗锌钢在4种典型土壤环境中的腐蚀行为

在我国大港、鹰潭、格尔木、克拉玛依4个典型土壤中,将渗锌钢片埋藏2 a,观察试样的宏观形貌和微观形貌,用XRD物相结构检测分析了锈层的主要成分,计算渗锌钢在各试验站的腐蚀速率,并采用电化学测试分析了锈层对腐蚀介质的阻挡能力。结果表明,渗锌钢在4个土壤实验站的腐蚀速率均比较大,2 a后在鹰潭土壤中腐蚀速率最大,土壤的理化性能影响着渗锌钢腐蚀产物成分和相对含量。     

外加电位对X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂敏感性的影响

采用慢应变速率拉仲试验(SSRT)研究了不同外加电位下X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为,并用扫描电镜分析了不同电位下的断面形貌.结果表明,X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中具有SCC敏感性;在Ecorr附近施加弱极化时,应力腐蚀开裂敏感性增加;施加强阳极电位时,发生强烈阳极溶解,导致阳极溶解断裂;施加强阴极电位时,析氢过程加强,导致氢致应力腐蚀断裂.     

X80钢在干湿交替与水饱和哈密土壤环境下的腐蚀行为

目的揭示X80钢在干湿交替与水饱和哈密土壤环境下的腐蚀行为与规律。方法采用失重实验和电化学测试分析腐蚀速率与阴阳极电化学过程的变化规律,利用金相分析观察母材和焊缝的组织特征,通过SEM、EDS、XRD等微观分析手段观察腐蚀产物形貌、元素含量与物相组成,从而研究干湿交替与水饱和土壤环境对X80钢腐蚀行为的影响。结果 X80钢在干湿交替环境下的腐蚀速率是水饱和下的2～3倍,其在干湿交替与水饱和哈密土壤环境下的腐蚀产物物相均由Fe3O4、FeOOH、FeS所构成。X80钢在干湿交替环境下,表面的腐蚀产物膜出现大量凹坑与裂隙,使O2在试样表面分布不均,形成氧浓差电池,并且该凹坑与裂隙有利于腐蚀性离子进入,加剧局部腐蚀。在同一环境下,由于焊接接头各区域组织差异引起的微电偶腐蚀,X80钢焊缝的腐蚀速率明显高于母材。结论干湿交替环境与土壤中大量存在的Cl-显著加速了X80钢母材及焊缝的局部腐蚀,且X80焊缝耐蚀性明显低于母材,其腐蚀机理均为氧浓差电池和局部腐蚀自催化效应共同作用,腐蚀形态也由以全面腐蚀为主(水饱和环境)转变为以点蚀+溃疡状腐蚀为主(干湿交替环境)。     

X65管线钢在模拟土壤中的腐蚀行为

以华南某地酸性土壤为参考土壤体系,采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法,应用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站等系统研究了X65管线钢在模拟土壤腐蚀环境介质中埋地腐蚀不同周期的腐蚀行为。结果表明:在该模拟土壤环境中X65管线钢表面腐蚀形貌由不均匀的点蚀发展为较为均匀的全面腐蚀,电化学极化曲线表现为阳极活化控制,自腐蚀电位出现正移,腐蚀产物主要由α-FeOOH、Fe_3O_4、Fe_2O_3等组成。     

Q235钢/导电混凝土在3种典型土壤环境中腐蚀的灰色关联度分析

采用动电位扫描和电化学阻抗谱(EIS)技术,研究了Q235钢/导电混凝土在盐碱土、黄棕壤、红壤中的腐蚀行为,分析了土壤环境因素对腐蚀过程的影响规律,并基于灰色关联度理论计算了土壤中各离子对导电混凝土中Q235钢腐蚀过程的影响权重。结果表明,加速腐蚀45 d后,Q235钢/导电混凝土表面出现孔洞、边缘出现细微裂纹。Q235钢/导电混凝土在3种典型土壤环境中腐蚀速率按土壤类型由小到大排序为:盐碱土<黄棕壤<红壤。灰色关联度计算结果表明,Q235钢/导电混凝土在土壤中腐蚀时,土壤中各离子影响权重排序为:pH>[SO₄^2-]>[Ca²⁺]>[Cl^-]>[HCO₃^-]>[Mg²⁺]>[Fe3+]。随着土壤环境pH的降低,导电混凝土劣化程度增大,腐蚀速率上升。土壤中的H⁺、SO₄^2-会直接与导电混凝土组分发生反应,导致混凝土劣化,其影响权重最大。而Ca²⁺需通过扩散的方式进入导电混凝土孔隙液,以析出相应的氧化物或者碳酸盐沉积的方式提供物理防护作用,其影响权重略低。其中,由于Cl^-对Q235钢腐蚀的促进过程受到混凝土层及双电层隔绝作用的抑制,其影响权重较低。     

恒流脉冲技术检测管线钢土壤腐蚀

采用恒流脉冲技术测量X80高强管线钢在酸性红壤中的腐蚀速率,并与极化曲线结果对照。结果表明,两种方法所得腐蚀速率有较好的相关性;恒流脉冲法可快速获取金属材料土壤腐蚀界面的腐蚀动力学参数,且对体系扰动小,不受材料真实暴露面积的影响,适合于管线钢土壤腐蚀现场监测。     

不同电阻率土壤中管线钢自腐蚀速率分布

根据国内外127个管线钢自腐蚀速率与当地土壤电阻率数据,建立了自腐蚀速率与土壤电阻率的关系式,并进行了验证.结果表明:在近中性及碱性土壤环境中,管线钢自腐蚀速率与当地土壤电阻率的对数近似成反比关系,管线钢自腐蚀速率符合weibull分布,随着土壤电阻率降低,腐蚀数据更加离散;管线钢在酸性土壤中的自腐蚀速率往往比在相同电阻率的近中性和碱性土壤中的更高.