镁合金的应力腐蚀开裂:机理、影响因素、防护技术

随着节能、环保要求的日益提高,环境友好型结构材料的开发及应用受到越来越高的关注。镁合金由于对环境污染小、可回收利用率高等优点而极受世人青睐,成为21世纪最具发展前景的商用轻质材料,被广泛应用于航空航天、计算机、通讯等工业领域。然而,镁合金在应用过程中暴露出许多问题。由于镁活泼的化学性质导致镁合金在服役环境下极易受到腐蚀,例如在潮湿大气、海洋、含硫气氛中都能使镁合金发生点蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀等,使得镁合金结构件的整体或局部受到破坏。特别是在腐蚀和外力的双重作用下,镁合金将发生应力腐蚀开裂,导致结构件发生脆断。近年来,由于镁合金应力腐蚀开裂引起的结构失效案例逐年上升,造成了巨大的经济损失。目前,关于镁合金应力腐蚀开裂的研究主要集中于机理、影响因素和防护措施等方面。国内外学者相关研究表明,镁合金应力腐蚀开裂的机理总体上主要分为阳极溶解和氢脆两种理论,其中滑移溶解和氢局部增塑分别为两种理论的主流观点。但由于镁合金材料、服役环境的多样性以及力学、电化学腐蚀行为的复杂性,现有理论机理缺乏普遍适用性,且部分缺少直接实验验证,急需进一步系统研究。镁合金抗应力腐蚀性能受到镁合金服役环境、镁合金本身的加工工艺以及镁合金中的合金元素等诸多因素的影响。因此,依据应力腐蚀机理,结合影响因素,通过合理添加合金元素开发出新的镁合金,镁合金表面激光冲击改性或表面涂层,镁合金热处理、变质处理等方法都能够很好地降低镁合金应力腐蚀开裂的敏感性。特别是添加稀土元素,例如铒、铈等,能够使得镁合金组织优化,且能形成新的稀土相,对降低其应力腐蚀开裂敏感性的效果显著。本文系统归纳了镁合金应力腐蚀开裂的研究进展,分别对镁合金应力腐蚀开裂机理、影响因素以及其防护措施进行了论述,着重介绍了近十年来国内外的相关研究成果,并提出了镁合金应力腐蚀开裂领域未来的研究方向以及亟待解决的问题。     

污水管道混凝土微生物腐蚀机理、影响因素和模拟试验方法综述

微生物腐蚀是全球下水道混凝土结构的巨大挑战之一。本文详细综述了混凝土微生物腐蚀(MICC)的三个阶段(非生物中和作用、微生物定植和混凝土腐蚀破坏),分析了污水组成、环境因素、耦合腐蚀作用、生物因素和管道因素等影响因素对MICC速率的影响,并强调了各因素之间的相互作用;论述了矿物硫酸试验、生物硫酸试验、强化污水腐蚀试验、实验室模拟试验、全尺寸试验和原位暴露试验等多种MICC模拟试验方法,并对比各种试验方法的主要优缺点。最后归纳了目前MICC研究中存在的关键问题,如生物膜作用和微生物的协同作用、试验标准和评价标准、钢筋的加速腐蚀作用等,指出未来研究方向,为地下污水管道MICC研究提供思路。     

混凝土的腐蚀机理及其防护涂层的研究进展

混凝土因抗压性强、价格低廉、资源丰富等优点而成为现代建筑最主要的结构材料,然而,因腐蚀诱发的耐久性问题成为限制其应用和发展的瓶颈。从物理、化学、生物3个因素深入分析了混凝土的腐蚀机理;全面地总结了无机类、有机类、以及无机-有机复合型等典型混凝土涂层的应用现状及其优缺点;介绍了自修复涂层、自清洁涂层等新型涂层的研究进展;最后探讨了混凝土涂层未来的发展趋势,以期对混凝土防护涂层的开发提供新思路。     

镁合金应力腐蚀机理及其影响因素分析

对近期国内外有关镁合金应力腐蚀的测试以及机理研究结果进行了分析,从腐蚀过程及动力学特征的双重角度分析了单纯电化学模式的不合理性,阐述了"化学引发-机械断裂","氢致开裂-机械断裂"两段式理论的主要观点.对影响镁合金应力腐蚀敏感性及可能导致其应力腐蚀开裂的各项因素进行了综合性讨论.指出了应力腐蚀机理研究亟待解决和应注意的问题.     

混凝土结构的腐蚀因素及预防办法

随着人们对建筑质量的要求越高,也越来越重视建筑工程中的腐蚀现象。由于多种因素,在建筑工程中腐蚀无所不在。本文就腐蚀混凝土结构的因素进行分析,进一步指出预防腐蚀混凝土结构的处理办法。     

混凝土结构的腐蚀因素及预防办法

随着人们对建筑质量的要求越高,也越来越重视建筑工程中的腐蚀现象。由于多种因素,在建筑工程中,腐蚀无所不在。本文就腐蚀混凝土结构的因素进行分析,进一步指出预防腐蚀混凝土结构的处理办法。     

高校图书馆数字馆藏存储系统质量评价指标影响因素浅析

分析存储系统的构成要素,从传输速度、安全性、兼容性、易用性和可管理性、经济性5方面探讨高校图书馆数字馆藏存储系统质量评价的影响因素。     

埋地钢质管道直流杂散电流腐蚀机理及影响因素研究

本文通过实验对埋地钢质管道直流杂散电流腐蚀机理及影响因素进行研究,认为:(1)直流杂散电流腐蚀机理为阳极区金属失去电子由铁变为铁离子,阴极区发生电解水化学反应;(2)直流杂散电流腐蚀速率与电流强度呈线性相关;(3)杂散电流强度相同,腐蚀速率随土壤电阻率增大而下降;(4)直流杂散电流电压相同,腐蚀速率随土壤电阻率减小而增大。     

炼油系统环烷酸腐蚀的机理、因素及其控制方法

环烷酸腐蚀是原油加工过程中急需解决的重要问题.综述了环烷酸对炼油系统腐蚀的机理、因素与控制方法的研究进展.指出环烷酸类型及其分布、工作温度、流速和流动状态以及气液相状态等是影响环烷酸腐蚀的重要因素.讨论了存在的问题及今后发展方向.     

谈影响防水混凝土自防水的因素

对防水工程最主要的防水混凝土的自防水效果印象（影响）因素进行了分析,并提出了相应的处理方法。     

The Mechanism and Influencing Factors of Corrosion in a Gas Heating-Furnace

Natural gas should be heated and throttled for the purpose of purification and transportation at the first gas production factory of the Changqing field. The safe use and heat-transfer efficiency of a heating-furnace affect the safe and smooth production of natural gas directly. At gas collecting stations now, no measures of anticorrosion have been adopted in heating furnaces which erode and scale badly. In order to solve the corrosive problem of heating-furnaces, prolong operating life of heating-furnaces, assure safe and smooth production of natural gas, the mechanism and influencing factors of corrosion of the heating-furnace were analyzed and some corresponding measures were brought forward based on a field investigation of usage behavior and present operational status of heating-furnaces at the first gas production factory. The results show that the corrosive ion and soluble CO2 and O2 in water erode metal badly at the condition of being heated. Corrosion of a heating-furnace are mostly oxygen corrosion, corrosive ion corrosion, acid corrosion, iron encrustation corrosion, dry and wet interface corrosion, caustic corrosion, etc; The influencing factors of corrosion mainly include soluble O2 and CO2 in water, pH value, heat loading, corrosive ion, soluble solid （salinity） and non-flowing character of water, etc.     

海水侵蚀环境下混凝土材料微观结构分析

采用数显显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪和固体核磁共振波谱仪分析了混凝土材料的细观实验力学性能、微观形貌、化学组成和孔隙结构。结果表明:海水侵蚀环境下,混凝土界面区附近聚集石膏、钙矾石等晶体,导致溶出性或膨胀性破坏;通过掺入矿粉,细化混凝土的孔隙、改善界面区的力学性能,但矿粉掺量超过30%后的孔隙细化效果不佳,且使孔径分布呈两极化趋势,无害孔和多害孔明显增加,少害孔和有害孔急剧减少;核磁共振波谱仪分析表明其胶凝体系中29Si所对应的共振频率降低,化学位移向负值方向移动,凝胶产物中的硅氧四面体除以Q1、Q2和Q2(1Al)形式存在,还以Q3和Q4形式存在。     

国内外油气管道腐蚀与防护的研究进展

国内外的石油行业发展中,普遍存在着油气管钢材易被腐蚀而发生事故的现象.对此,综述了影响油气管钢材腐蚀的5种因素,即CO2含量、H2S含量、含砂量、有机酸、温度,在其他条件保持不变的情况下,增加这5种因素中的任何1种,都会加速钢材的腐蚀.同时,还综述了国内外针对油气管材防腐蚀的多种方法,如:在碳钢中加入Cr、V等合金元素,涂覆、浸镀耐腐蚀涂层,使用缓蚀剂,这3种方法均能有效改善石油管材被腐蚀的现象.     

舰船微生物腐蚀研究进展

在舰船的舱底积水和海水管系中，微生物腐蚀是重要的腐蚀形式之一。在众多的微生物中以硫酸盐还原菌（SRB）的腐蚀最为严重，主要表现为微生物的生长代谢在金属表面形成生物膜，改变了生物膜内的微环境，其代谢产物与金属基体相互作用，加速了金属的腐蚀过程．文中从微生物的生理学、腐蚀机理等角度，对舰船材料的腐蚀危害、微生物腐蚀研究方法和腐蚀防治措施以覆微生物腐蚀的近期研究状况等几个方面进行了综述，并展望了微生物腐蚀研究的发展趋势．     

蒸压加气混凝土的孔结构及表征方法研究进展

蒸压加气混凝土因其质轻、保温性好、环保等优点而受到人们的重视。作为一种典型的宏观多孔建筑材料,蒸压加气混凝土的孔结构特征与其微观结构和性能有密切的关系。钙硅比、水料比、铝粉及工艺参数是影响蒸压加气混凝土孔结构的重要因素,孔隙率、孔径分布等孔结构特征与蒸压加气混凝土的强度、吸水性、干燥收缩、导热性能及耐久性等性能有紧密的联系。本文重点阐述了蒸压加气混凝土的孔结构特征及影响孔结构的主要因素,孔结构对蒸压加气混凝土性能的影响,并简述了蒸压加气混凝土孔结构现阶段主要采用的表征方法。     

G-3合金在高含H_2S/CO_2环境中的腐蚀电化学行为

采用腐蚀电化学动电位扫描技术和腐蚀产物膜的SEM、EDS等微观分析手段,研究了G-3合金在高含H2S/CO2腐蚀环境中,CO2、pH值、Cl-等不同因素对镍基合金G-3腐蚀行为的影响。结果表明:Cl-不利于G-3钝化膜的形成,且使腐蚀加剧;CO2的加入促进了G-3的腐蚀,pH值的增加使G-3的自腐蚀电位出现较大负移,并影响了腐蚀产物膜的稳定性。     

钢筋在混凝土模拟孔溶液及水泥净浆中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法研究钢筋在混凝土模拟孔溶液中腐蚀电化学行为，获得了不同ｐＨ值和氯离子含量对影响钢筋局部锈蚀的临界关系。采用交流阻抗技术研究了钢筋／混凝土模拟孔溶液和钢筋／水泥净浆体系的界面电化学反应机理及其电化学反应模型。结果表明，在高碱性、低氯离子含量或除氧条件下，钢筋在混凝土中将不发生严重局部腐蚀，钢筋的腐蚀电化学反应主要受扩散传质过程控制。     

锈蚀钢筋混凝土结构可靠度评估

钢筋锈蚀是混凝土结构破坏最主要的原因之一,目前钢筋混凝土结构可靠度研究大多数没有考虑锈蚀的影响。提出了锈蚀钢筋混凝土结构可靠度评估方法。首先分析大气环境下和氯离子环境下钢筋锈蚀的模型,然后考虑钢筋面积和粘结强度的降低,建立锈蚀钢筋混凝土结构抗力的随机模型,最后采用一次二阶矩实用分析法计算可靠度指标,以评估大气环境下和氯离子环境下混凝土结构可靠度。两个算例表明,该方法可用于锈蚀钢筋混凝土结构可靠度评估。