含SO_2大气中20碳钢腐蚀产物的演变

采用模拟大气腐蚀系统,利用OM,SEM,XRD和局部交流阻抗测试(LEIS)等研究了20碳钢在高湿度SO_2大气环境中腐蚀产物的形态变化和生长过程.结果表明,20碳钢表面首先生成Fe(OH)_2膜,Fe(OH)_2膜在酸性介质中发生破裂形成头部为绿色的丝状物,丝状物沿晶界腐蚀并向铁素体内生长;空气中SO_2,O_2和H_2O不断进入破裂的Fe(OH)_2膜内,导致Fe不断溶解并形成FeSO_4巢穴,FeSO_4与O_2和H_2O作用在巢穴内生成FeOOH堆积物,最后形成胞状腐蚀产物.随腐蚀时间的延长,胞状腐蚀产物增多,锈层阻抗增加,腐蚀产物层厚度不均匀;继续腐蚀,腐蚀产物变得均匀致密SO_2含量越高,胞状物增加越快.     

MEA捕集CO_2腐蚀研究进展

介绍了单乙醇胺(MEA)溶液捕集CO_2过程中的腐蚀机理,以及O_2浓度、MEA浓度、溶液温度、CO_2浓度、热稳定盐对溶液腐蚀性的影响。结果表明,碳钢在MEA—CO_2溶液中存在电化学反应,阳极反应为铁失电子生成铁离子,阴极反应为游离水、水合氢离子、碳酸氢根离子以及氧得电子。腐蚀产物主要为FeCO_3、Fe(OH)_2和Fe(OH)_3。O_2浓度升高、MEA浓度升高、溶液温度升高、CO_2浓度增大、热稳定盐浓度升高等均可使溶液腐蚀性增强。不同种类热稳定盐对溶液腐蚀性影响不同,其中草酸盐对溶液腐蚀影响最大。CO_2捕集过程中的腐蚀问题常通过添加缓蚀剂来得到缓解。无机缓蚀剂腐蚀抑制效果好,但毒性大;有机缓蚀剂毒性较低,但腐蚀抑制效果较差。     

不同硝酸盐浓度对再生水管网腐蚀状况的影响

应用腐蚀速率计算方法、分光光度法,结合XRD及ATP、HPCs细菌检测等技术,从腐蚀速率、铁释放、腐蚀产物成分及腐蚀细菌的分布等方面,研究了不同浓度的硝酸盐对碳钢腐蚀的影响。研究发现,C(NO_3~-):0、10、100、1000 mg/L四种工况对比,C(NO_3~-):10 mg/L下碳钢腐蚀速率及总铁释放量最低,表现出抑制腐蚀;碳钢表层铁的氧化物薄膜以及腐蚀产物α-FeOOH消失和再生生成的密实腐蚀垢有助于抑制腐蚀;由于硝酸盐浓度对硝化细菌、氮还原细菌、铁氧化细菌及产酸细菌含量的影响,这些腐蚀细菌作用下形成的密实腐蚀垢、γ-Fe_2O_3保护膜及生物膜都有助于抑制腐蚀。相反,其它工况下均表现出较大的腐蚀性。     

接地材料在陕西典型土壤中的初期腐蚀行为

采用宏观形貌、微观形貌、点蚀坑深度测量、EDS和拉曼光谱分析等方法,研究了Q235碳钢和镀铜钢在陕西3种典型土壤5个月埋设的腐蚀行为。结果表明,镀铜钢在3种土壤中的耐蚀性均好于Q235碳钢;千阳棕壤对接地材料的腐蚀性最强,靖边风沙土次之,宜川黄绵土腐蚀性最弱;两种接地材料在3种土壤中的腐蚀产物和腐蚀过程基本相似,Q235碳钢的腐蚀产物主要为Fe_2O_3,FeOOH和Fe_3O_4,镀铜钢主要为Cu_2O和CuCO_3·Cu(OH)_2。     

西南地区某输油管道外腐蚀分析

目的研究西南地区某输油管道外腐蚀行为。方法现场检测,对土壤理化性质及腐蚀产物成分进行室内分析。结果开挖点A的土壤呈弱碱性,土壤腐蚀性弱,管道发生轻微均匀腐蚀,腐蚀产物主要为FeO(OH),Fe(OH)3和Fe3O4等铁的氧化物,对应的阴极反应为吸氧反应;开挖点B的土壤酸性强,硫酸根离子浓度高,土壤腐蚀性强,管道发生严重坑蚀,腐蚀产物主要成分为FeSO4·7H2O及少量碱式硫酸铁,对应的阴极反应以析氢反应为主。结论开挖点土壤的理化性质差异,导致管道的腐蚀形态、腐蚀产物和腐蚀机理显著不同。     

10~#碳钢在HCl-H_2O环境中的露点腐蚀行为

针对常压塔顶系统的HCl-H_2O露点腐蚀环境,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和失重法等分析手段,研究了腐蚀性介质(HCl液滴)p H值、冲击速度及冲击角度等因素对HCl-H_2O环境中10~#碳钢露点腐蚀行为的影响。结果表明:在HCl-H_2O环境中,10~#碳钢的露点腐蚀速率随HCl液滴冲击速度的增大而增大,随HCl液滴p H值和冲击角度的增大而减小,且露点腐蚀速率在冲击角度为45°时存在一个转折点;HCl-H_2O环境中10~#碳钢的腐蚀类型为点腐蚀,其表面布满大小不一、形状不规则的点蚀坑,溶液中存在的Cl-会使点蚀坑加深;10~#碳钢表面所形成腐蚀产物膜的主要成分为α-FeOOH和Fe_2O_3。     

低品位氧化锌矿硫酸铵的焙烧过程及其反应机理

采用热分析研究低品位氧化锌矿与硫酸铵的焙烧过程,考察铵矿比、焙烧温度、焙烧时间对锌提取率的影响;采用XRD分析揭示氧化锌矿中有价组元在焙烧中的反应过程和相变行为;讨论焙烧过程中发生的化学反应。结果表明:合适的反应条件为铵矿比1.4:1、焙烧温度475℃、焙烧时间60 min;硫酸铵焙烧低品位氧化锌矿是多相反应,ZnO和ZnCO_3与硫酸铵反应先生成(NH_4)_2Zn(SO_4)_2,升温后分解得到ZnSO_4;铁氧化物与硫酸铵反应先生成(NH_4)_3Fe(SO_4)_3,分解得到NH_4Fe(SO_4)_2;CaCO_3和PbO在400℃以上焙烧时转化为硫酸钙和硫酸铅。     

等离子喷涂SrZrO_3热障涂层的CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)腐蚀行为

采用固相法合成SrZrO_3粉末并对合成的粉末进行喷雾造粒,采用大气等离子喷涂(APS)制备SrZrO_3热障涂层(TBCs)。将合成的SrZrO_3粉末与Ca O-Mg O-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)粉末混合,以及在等离子喷涂SrZrO_3涂层表面涂覆CMAS粉末,分别在1150和1250℃进行腐蚀行为研究,分别使用XRD和SEM对腐蚀产物相和涂层显微结构进行表征。结果表明:在1150℃下,SrZrO_3粉末不与CMAS发生腐蚀反应;当温度升高到1250℃时,两者发生反应,腐蚀1 h后生成ZrSiO_4,CaZrO_3,SrAl_2O_4和t-ZrO_2,而腐蚀4 h后出现新相m-ZrO_2。在1250℃下,随着腐蚀时间增长,反应生成的t-ZrO_2转变为m-ZrO_2,此时的腐蚀产物层可抑制CMAS的进一步腐蚀。     

氧含量对碳钢TU48在高温水中的低周疲劳寿命和表面腐蚀产物状态的影响

对TU48碳钢在不同溶解氧浓度的水溶液中进行了低周腐蚀疲劳，结合俄歇电子能谱(AES)和Mossbauer谱分析其表面的腐蚀产物．结果表明，随着水中溶解氧含量的增加，碳钢的腐蚀疲劳断裂时间变短，碳钢表面形成的腐蚀产物的成分也有很大的变化，Fe3O4减少，而γ—Fe2O3含量增多；在含氧量很低的条件下，腐蚀还生成α—Fe2O3和铁的氢氧化物．     

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。     

Inconel 601合金在高温硼硅酸盐核废物玻璃熔体中的腐蚀行为

研究了Inconel 601合金在普通硼硅酸盐核废物玻璃(MW)和添加ZnO、Mn_2O_3改性的硼硅酸盐玻璃(MZMF)的1060℃高温熔体中浸泡168 h和336 h的腐蚀行为,利用扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射分析仪,研究了合金与玻璃的腐蚀界面的表面形貌、元素组成以及相结构变化。结果表明:合金表面生成了Cr_2O_3层,其中合金在MW中的腐蚀深度比在MZMF中大10μm;在MW熔体中,MgO、Fe_2O_3和Cr_2O_3反应生成MgCr_2O_4和FeCr_2O_4,破坏了合金和玻璃之间的Cr_2O_3层,使该层呈碎片状。在MZMF高温熔体中长期浸泡后,合金表面形成的Cr_2O_3层呈连续均匀的状态,并且Cr_2O_3层外附着一层含B、O、Fe、Mn、Zn的锯齿状化合物,阻碍了Cr_2O_3层与MgO或其他化学物质反应,减缓了合金的腐蚀速率。     

Super304H钢在含1.5％SO2模拟烟气中的腐蚀行为研究

目的研究Super304H钢在650℃和700℃模拟烟气中的腐蚀行为和机理。方法将Super304H钢试样置于含SO2(体积分数1.5%)的模拟烟气中,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM和EDS分析不同腐蚀阶段的腐蚀产物形貌、成分和物相组成。结果腐蚀初期,Super304H钢在700℃下的腐蚀速率明显比650℃下的快,腐蚀过程中,腐蚀产物不断生成和剥落。650℃时,样品初期的主要成分为Cr_2O_3和Fe2O3,随腐蚀时间的延长,生成了Fe_3O_4;700℃时的腐蚀产物剥落更明显。腐蚀产物具有双层结构,主要由Fe2O3、Cr_2O_3、Fe_3O_4和少量(Ni,Cr)Fe_2O4、Cu Fe_2O4尖晶石类化合物组成,在腐蚀产物内层生成了硫化物。结论 Super304H钢在650℃和700℃含SO2(1.5%)的模拟烟气中,腐蚀产物不断生成和剥落,导致腐蚀加速。     

T91钢在超临界水环境中的腐蚀性能

在超临界水(SCW)环境中对新型铁素体/马氏体钢T91进行了不同时间的高压釜浸泡试验,采用SEM、EDS和XRD等方法对试样表面的腐蚀氧化膜进行了分析。结果表明:T91钢在超临界水环境中的氧化符合固态生长机制,材料表面生成了保护性氧化膜;外层氧化膜的主要成分是Fe_3O_4,有大量孔洞和裂纹缺陷;内层氧化膜的主要成分为Fe_3O_4和FeCr_2O_4,结构致密,随浸泡时间的延长氧化膜分层逐渐清晰;内层氧化膜中FeCr_2O_4含量逐渐增加,Fe(Fe,Cr)_2O_4的尖晶石结构具有保护性,使T91钢在SCW中的腐蚀速率降低。     

海洋工程机械用Q345E钢的组织与耐腐蚀性能研究

对工程机械用Q345E钢进行了组织与腐蚀性能试验,采用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱法研究了不同浸泡周期下Q345E钢的腐蚀行为。结果表明,Q345E钢的组织为铁素体+珠光体+少量的魏氏体组织;随着浸泡时间的延长,在开始阶段腐蚀速率会逐渐增加,而后随着腐蚀反应的进行,腐蚀产物的脱落会使得腐蚀速率降低;钢的表面腐蚀产物主要为Fe(OH)_2和Fe(OH)_3;钢的表面腐蚀形貌与腐蚀速率、极化曲线和阻抗谱的测试结果一致。     

含铁物质对含硫离子在铝酸钠溶液中转化的影响（英文）

用拜耳法处理高硫铝土矿时,矿石中的硫化物会与含铁物质在铝酸钠溶液中反应,进而导致严重的设备腐蚀和氧化铝产品降级。本文作者研究含铁物质对含硫离子(S~(2-),S_2O_3~(2-),SO_3~(2-)和SO_4~(2-))在铝酸钠溶液中转化的影响。研究结果表明:铁粉、Fe_2O_3和Fe_3O_4均难以与SO_3~(2-)和SO_4~(2-)反应,而且所有含铁物质,特别是铁粉,均能促进S_2O_3~(2-)转化为SO_3~(2-)和S~(2-);在高温条件下铁粉与铝酸钠溶液反应生成Fe(OH)_3~-),进而可与S~(2-)反应生成FeS_2,但Fe_2O_3和Fe_3O_4对S~(2-)的反应影响很小;升高温度、延长反应时间、增加铁粉添加量、提高溶液中Na_2O_k与Al_2O_3的摩尔比和苛碱浓度均有利于S_2O_3~(2-)向SO_3~(2-)和S~(2-)转化。本研究结果有助于在拜耳法处理高硫铝土矿过程中开发减缓设备腐蚀和降低碱耗的技术。     

Q235B低碳钢在不同含水量的布朗斯特酸离子液体中的腐蚀行为

目前有关布朗斯特酸(Brnsted)离子液体腐蚀的报道较少,且含水量对离子液体的酸性影响较大。利用电化学方法研究了Q235B低碳钢在不同含水量的布朗斯特酸离子液体[(CH2)4SO3HMIm][HSO4]中的腐蚀行为,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、核磁共振仪分析了Q235B钢电极电化学试验后的表面形貌及元素组成,讨论了其电化学作用机理。结果表明:随着离子液体含水量的增加,碳钢耐腐蚀性降低;此Brnsted酸离子液体同时具有强酸性和低腐蚀性,易循环使用,有望取代具有强腐蚀性的传统酸,成为工业用酸性催化剂。     

高温CO_2环境中耐热合金腐蚀行为研究

研究了高温CO_2环境中耐热合金的腐蚀行为及机理。实验选取12CrMoV,T24,T91,VM12和282等典型耐热合金进行500,600和700℃的高温CO_2腐蚀实验。应用激光拉曼光谱仪和扫描电子显微镜等设备对腐蚀产物进行微观表征。实验结果表明,耐热钢在高温CO_2环境中的腐蚀动力学遵循抛物线型腐蚀规律,而高温合金氧化增重基本不变。耐热合金的抗腐蚀能力依次为:282VM12T91T2412CrMoV,说明CO_2环境中耐热合金中Cr含量越高,抗腐蚀性能越强。耐热钢主要发生氧化和碳化反应,耐热钢表面的腐蚀产物从气/固界面依次是板条状的Fe_2O_3、Fe_3O_4、(Fe,Cr)_3O_4和渗碳区,提出了高温CO_2环境中耐热钢的腐蚀模型。     

X80管线钢在连木沁土壤模拟溶液中的腐蚀行为与机理研究

采用失重法、电化学测试、表面分析方法,研究了X80母材和焊接热影响区(HAZ)在连木沁土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80母材和HAZ在上述溶液中浸泡7 d后,腐蚀程度均为中度腐蚀,X80母材的腐蚀速率以及在3、7 d的自腐蚀电流密度都小于HAZ的。与母材相比,HAZ的腐蚀产物表面裂纹更多,外层空隙更大,腐蚀性离子更易到达管材表面,加速腐蚀。在连木沁土壤模拟溶液中,X80母材和HAZ腐蚀产物为Fe_2O_3、Fe S、Fe_(1-x)S、Fe_2O_3·H_2O。另外,土壤中的O_2、SO_4~(2-)和Cl~-对管材的腐蚀起主导作用。X80母材的耐蚀性优于HAZ的。X80钢的腐蚀机制符合阳极溶解。     

电渣精炼去除工业纯铝中杂质Fe的研究

研究了添加Na_2B_4O_7的KCl-NaCl-Na_3AlF_6混合渣剂电渣精炼去除工业纯铝中杂质Fe的效果。研究发现,工业纯铝中的Fe含量随着电渣重熔速率的降低而不断减少,当重熔速率为180g·min~(-1)时,电渣精炼除Fe效果最好,Fe含量从电渣精炼前的0.42%减少到0.20%,杂质Fe的去除率超过50%。Fe含量的降低是因为熔融渣剂捕获了Al熔体与熔融渣剂反应生成的富Fe中间化合物Fe_2B。电渣精炼除Fe反应的热力学计算表明渣剂中的Na_2B_4O_7能与Al熔体中的杂质Fe自发反应生成中间化合物Fe_2B。电渣精炼除Fe后工业纯铝的抗拉强度和伸长率随着Fe含量的降低得到明显改善。     

酸性介质中超临界水氧化过程对316L不锈钢的腐蚀

以三种酸(HCl、HNO_3、H_2SO_4)与甲醇分别配制成不同pH的酸性溶液作为腐蚀介质,考察了316L不锈钢在超临界水氧化条件下的腐蚀情况。结果表明:在3种腐蚀介质中,随着酸性的增强,316L不锈钢的腐蚀速率增大,其增幅在pH为3～5时最大,在pH为2～3时较小,在pH为5～6时几乎维持不变;316L不锈钢表面的腐蚀产物为Fe_3O_4、(Cr,Ni)Fe_2O_4和Cr_2O_3等氧化物,氧化物种类与酸的类别没有明显关系;在HCl溶液中腐蚀后,316L不锈钢表面并未出现点蚀现象,这与超临界水氧化条件下无法形成稳定的氧浓差电池有关。