铝酸钠溶液中S2O32–浓度对12Cr1MoV钢腐蚀行为的影响

目的 通过模拟氧化铝生产过程中的母液蒸发条件,研究在含S2O32?的铝酸钠溶液中12Cr1MoV钢的腐蚀行为,探讨S2O32?浓度对腐蚀的影响.方法 在高压反应釜中对12Cr1MoV钢进行浸泡腐蚀,考察钢的腐蚀速率、腐蚀产物形貌、元素分布及物相组成.结合交流阻抗和极化曲线测试,分析S2O32?浓度对12Cr1MoV钢的腐蚀影响.结果 12Cr1MoV钢的腐蚀速率随着铝酸钠溶液中S2O32?质量浓度的增加而加快,质量浓度由1 g/L增加至5 g/L时,腐蚀速率由0.78 g/(m2·d)增加至1.67 g/(m2·d).腐蚀产物主要由Fe、O及少量的Al和S元素组成.当S2O32?的质量浓度小于4 g/L时,腐蚀产物主要为Fe2O3、FeO和Fe(1?x)AlxOOH(x≤0.19);当S2O32?的质量浓度大于4 g/L时,产物主要为Fe3O4及少量的Al2O3.Rf和Rct随S2O32?浓度的升高而先增大后降低,4 g/L时达到最大值,分别为1284?·cm2和816?·cm2;5 g/L时,Rf和Rct分别降到963?·cm2和434?·cm2.腐蚀电流密度随S2O32?浓度的升高而逐渐增大,由1 g/L增加到5 g/L时,腐蚀电流密度由25.25μA/cm2增加至238.28μA/cm2并达到最大.极化曲线测量与高温浸泡获得的腐蚀速率规律一致.结论 铝酸钠溶液中S2O32?浓度对12Cr1MoV钢的腐蚀速率产生重要影响,浓度的增大会加快钢的腐蚀速率.S2O32?的质量浓度为4 g/L时,钢表面生成的Fe3O4层对钢基体的保护作用最好.S2O32?浓度越大,12Cr1MoV钢的腐蚀电流密度越大.     

铝酸钠溶液中Na2S2O3对16Mn钢的腐蚀行为影响

目的 研究16Mn钢在不同S2O32-浓度的NaAlO2溶液中的腐蚀行为.方法 通过盐雾腐蚀、失重法、电化学腐蚀实验以及SEM、EDS等分析手段研究16Mn钢的腐蚀行为.结果 S2O32-质量浓度由3g/L增加至7 g/L时,腐蚀速率从0.4990g/(m2·d)增大至0.5180 g/(m2·d),最大点蚀深度从3.6 μm增至4.5 μm,腐蚀电流密度由0.648 μA/cm2增至5.186μA/cm2,容抗弧半径逐渐减小.EDS分析可知,腐蚀产物主要由O、Al、S、Fe四种元素组成,其中Al、O元素含量较多,且随着S2O32-浓度的增加先升高后降低.结论 铝酸钠溶液中S2O32-的存在会促进16Mn钢的腐蚀,S2O32-浓度变化对16Mn钢的腐蚀行为有显著影响,试样的腐蚀速率总体上随S2O32-浓度的增加呈上升趋势.当S2O32-质量浓度为3 g/L时,试样表面会生成Al(OH)3膜,对基体有一定的保护作用,腐蚀速率上升较缓慢;当S2O32-质量浓度升至4g/L后,氧化膜被S2O32-穿透,腐蚀速率上升较快;但是当S2O32-质量浓度上升到5g/L后,腐蚀速率增长较慢并趋于平缓.     

含硫代硫酸根铝酸钠溶液中时间 对Q345钢腐蚀的影响

目的 在含4 g/L S2O32?的铝酸钠溶液中,研究腐蚀时间对Q345钢腐蚀行为的影响,探索腐蚀规律,明确腐蚀机理。方法 采用盐雾腐蚀和电化学腐蚀实验,通过腐蚀失重法、极化曲线、阻抗谱、SEM、EDS等手段,研究Q345钢的腐蚀行为。结果 当腐蚀时间从3 d延长至7 d时,腐蚀失重从2.4505 g/m2增大至2.6420 g/m2,点蚀深度从3.3 μm升高至4.6 μm,超过7 d以后,趋于稳定。腐蚀速率方程为V =2.426t?0.975,1~3 d范围内,腐蚀速率急剧下降。初期腐蚀电流密度较大,由3 d增至5 d时,腐蚀电流密度由6.538 μA/cm2迅速降低至0.785 μA/cm2,之后逐渐降低至0.308 μA/cm2（9 d）,容抗半径和电荷转移电阻Rct均随腐蚀时间的增加而增加。腐蚀时间延长,产物中O、Al、S等元素的含量增加,Fe元素含量降低。结论 腐蚀初期,OH?优先吸附,生成较致密的Fe3O4与FeOOH;腐蚀中期,S2O32?与基体反应形成粘附力弱的FeS,使得Fe3O4结构不稳定而脱落,产物结构疏松;腐蚀后期,Al(OH)3转变为Al2O3,AlO2?与Fe3O4形成尖晶石FeAl2O4,结构较为致密,覆盖基体表面,阻碍了腐蚀介质与基体的接触,腐蚀速率降低。     

地面集输管道在CO2/H2S/O2体系下的腐蚀行为研究

目的 研究集输管道常用钢材在CO2/H2S/O2体系下的腐蚀行为,为新疆油田集输管道的腐蚀防控提供指导依据.方法 基于新疆油田重油热采现场工况,以L245NS钢为试材,316L钢为对照,采用高温高压釜试验,研究CO2/H2S/O2体系下温度和H2S含量对L245NS钢和316L不锈钢的腐蚀影响规律,并结合SEM/EDS+XPS+3D显微镜等手段对典型工况下的腐蚀产物进行测试分析.结果 在CO2/H2S/O2共存体系中,L245NS钢的腐蚀速率随温度的升高,呈先增大、后减小的趋势;而随H2S含量的升高,呈先减小、后增大的趋势.316L钢的腐蚀速率随温度的升高,呈先增大后减小的趋势;随H2S含量的升高,呈一直增大的趋势.L245NS钢腐蚀产物呈针状、菱状、颗粒状多种形态,而316L钢腐蚀产物较少.在CO2/H2S/O2共存体系中,L245NS钢的腐蚀产物主要包含FeS、FeS2、单质S、FeCO3、Fe(OH)3、FeOOH、Fe3O4、Fe2O3、Na2SO4等物质.结论 L245NS钢在CO2/H2S/O2体系(22PCO H S/P<200)下的腐蚀行为主要由H2S主导,生成的FeS分布在产物底层.O2具有促进腐蚀进程的三方面作用:与H2S发生交互作用生成了单质S;作为去极化剂参与阴极反应;作为强氧化剂氧化FeS、FeCO3,反应生成单质S、FeS2、Fe2O3、Fe3O4、FeO(OH)等物质.     

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。     

氯离子浓度和温度对Cr3钢CO_2/H_2S腐蚀的影响

研究了25℃下不同Cl~-浓度和5g/L Cl~-浓度下不同温度对Cr3钢CO_2/H_2S腐蚀的影响。通过极化试验、失重试验、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法分析了腐蚀速率和腐蚀产物的形貌、成分和结构。结果表明,在25℃时,Cr3钢的腐蚀速率随着Cl~-浓度的增加大体呈降低的趋势;而随着温度的升高,Cr3钢的腐蚀速率逐渐增加;低温时的腐蚀产物主要是FeS,高温时主要是FeS_(1-x)。     

Cr13钢在含饱和CO_2介质中腐蚀的影响因素

利用极化曲线和失重法,研究了H_2S、Cl~-、温度等因素对Cr13钢在饱和CO_2介质中腐蚀行为的影响。试验表明,在50℃、Cl~-浓度为50g/L时,随溶液中H_2S含量增加,Cr13钢自腐蚀电流密度增大,钢的腐蚀速率上升,腐蚀受阴极浓差极化控制。50℃,H_2S浓度为0.06mol/L时,当Cl~-浓度低于50g/L时,随着Cl~-浓度增加,Cr13钢腐蚀速率上升;当Cl~-浓度高于50g/L时,随Cl~-浓度增加,Cr13钢的腐蚀速率下降。在H_2S浓度为0.06mol/L,Cl~-浓度为50g/L时,随温度升高,Cr13钢腐蚀速率增加。     

铝酸钠溶液中 Na2 S 对 Q235 钢腐蚀的影响

目的研究在含S2-的铝酸钠溶液中Q235钢的腐蚀行为。方法模拟生产条件配制种分母液,采用盐雾腐蚀实验与SEM和EDS分析技术,结合腐蚀质量损失动力学方程与极化曲线,研究Na2S质量浓度与时间对Q235钢腐蚀行为的影响。结果腐蚀产物元素主要为O,S,Al,Fe。在铝酸钠溶液中,基体的表面会覆盖一层Al2O3保护膜,可以阻碍溶液中的硫离子穿透到基体表面,对基体起到一定的保护作用。因此腐蚀初期及低质量浓度下,腐蚀速率缓慢;但随着质量浓度的增加、腐蚀时间的延长,保护膜被破坏,S2-穿过保护膜与基体反应,生成硫化物加速了腐蚀速率;当S2-质量浓度增加到6 g/L,腐蚀时间为9 d时,硫化物被氧化成具有较稳定结构的氧化物,腐蚀被抑制。结论在铝酸钠溶液中,S2-质量浓度及腐蚀时间对腐蚀有一定的促进作用,但当腐蚀时间及S2-质量浓度达到一定值时,腐蚀速率呈现减小的趋势,腐蚀被抑制。     

Na2 S2 O3 对 16Mn 钢材在碱性溶液中的腐蚀影响研究

目的研究16Mn钢在4 g/L Na2S2O3的碱性溶液中的腐蚀行为和腐蚀机理。方法对16Mn钢的腐蚀形貌进行深入观察,对腐蚀产物的成分进行EDS分析,通过质量损失法和动力学方法分析腐蚀速率的变化,确定腐蚀机理。结果腐蚀形貌随腐蚀时间的推移由最初的点蚀发展为均匀腐蚀,腐蚀所生成的产物主要由O,S,Na,Fe元素组成。结论腐蚀产物主要是非晶态和晶态的羟基氧化铁和赤铁矿,随着腐蚀时间的延长,腐蚀越发严重,腐蚀速率逐渐下降。     

模拟塔里木油田环境中低Cr钢的H_2S/CO_2腐蚀行为

通过高温高压腐蚀试验,运用SEM、XRD、EDS等分析技术.研究了普通P110与3Cr110钢在模拟塔里木油田现场环境中的CO2/H2S腐蚀特征.结果表明:在模拟CO2腐蚀环境中,这两种材料的腐蚀产物为FeCO3,3Cr110表现出良好的抗CO2均匀腐蚀及局部腐蚀能力,其平均腐蚀速率显著小于普通P110;模拟CO2/H2S腐蚀条件下,两种材料的均匀腐蚀速率远小于单独CO2腐蚀环境下的均匀腐蚀速率,表面腐蚀产物为FeS,H2S腐蚀占主导作用,Cr元素在低Cr钢腐蚀产物膜中的富集,其腐蚀产物Cr(OH)3改善了腐蚀产物膜的稳定性,显著提高了低Cr钢的抗均匀腐蚀及局部腐蚀能力.     

FV（520）B不锈钢在CO2/H2S共存条件下的腐蚀行为

目的研究长输管线压缩机叶片材料FV(520)B不锈钢在高含H_2S、H_2O、CO_2条件下的腐蚀行为。方法利用高温高压反应釜模拟特定工况,在H_2S分压为0.9 MPa、CO_2分压为0.6 MPa、温度为150℃的条件下于5 g/L的氯化钠溶液中制备硫化腐蚀层,利用XPS、SEM、XRD等手段对腐蚀层的成分及结构进行分析。结果 FV(520)B不锈钢的腐蚀速率逐渐降低,试样表面粗糙度先增大后下降,腐蚀产物主要为FeCO_3、Fe_3O_4、FeS、FeS_2、S、Cr_2S_3、Cr_2O_3和Cr(OH)_3。结论在腐蚀前期,FeS的形成速率大于FeS_2、S,腐蚀产物颗粒不断长大。形成完整的Cr_2O_3、Cr(OH)_3保护膜后,腐蚀得到抑制,此时腐蚀反应主要为FeS_2、S的生成,试样表面腐蚀产物颗粒尺寸变小,试样表面粗糙度降低。     

42CrMo钢在氯离子溶液中的腐蚀行为研究

目的通过研究42CrMo钻具用钢在常温下不同Cl~-浓度溶液中的腐蚀行为,为其腐蚀速率的预测奠定一定基础。方法采用浸泡实验、电化学测试技术研究42CrMo在不同浓度NaCl溶液中的平均腐蚀速率和电化学特性,并结合SEM扫描电镜对浸泡58 h后的挂片试样进行分析。结果浸泡实验分析表明,当Cl~-达到60 g/L时,42CrMo钢的腐蚀速率达到最大值,为0.124 g/(m~2·h);当Cl~-浓度继续增大时,腐蚀速率随Cl~-浓度的增加而逐渐减小。开路电位Eocp分析表明,随着Cl~-浓度的增加,Eocp总体呈现下降趋势,显示出较大的腐蚀倾向性。极化曲线分析表明,阴极极化曲线的斜率明显比阳极大,并且自腐蚀电流密度在60 g/L Cl~-溶液中达到最大值,为5.952 35μA/cm~2。腐蚀形貌研究表明,42CrMo浸泡58 h后,表面的腐蚀产物分布并不均匀,均发生了局部点蚀现象。结论随着Cl~-浓度的不断增大,42CrMo钢的平均腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,且在Cl~-为60 g/L时,平均腐蚀速率最大。42CrMo钢在静态常温下高Cl~-浓度溶液中以局部点蚀为主,其电化学腐蚀过程主要受阴极去氧极化的控制。     

硫脲对非调质钢在HCl酸洗溶液中的缓蚀作用

目的 研究硫脲(TU)对非调质钢在HCl溶液中的缓蚀作用.方法 通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究硫脲对非调质钢在HCl溶液中的缓蚀效应,采用KH-7700型三维视频显微镜观察非调质钢的腐蚀形貌.结果 非调质钢在不合缓蚀剂的HCl溶液中的自腐蚀电位(Ecorr)为-0.566V,自腐蚀电流密度(Jcorr)为12.57 mA/cm2.随着HCl溶液中硫脲浓度的增加,非调质钢的自腐蚀电流密度(Jcorr)逐渐减小,反应电阻(Rct)逐渐增大,界面双电层电容Cdl降低,缓蚀效率逐渐增加,阴极极化曲线几乎重合,而阳极极化曲线逐渐正移.当HCl溶液中加入5g/L硫脲时,缓蚀效率达91.17％,效果好于市售酸洗缓蚀剂AS-30,能够有效消除非调质钢在HCl酸洗液中的腐蚀麻点.结论 硫脲对非调质钢在HCl溶液中具有明显的缓蚀效应,能够有效消除非调质钢酸洗过程中的腐蚀麻点.     

硫对钢材碱性腐蚀的研究综述

硫对钢材的腐蚀是石油化工行业、造纸工业及氧化铝生产行业面临的一个普遍问题。研究表明,纯氢氧化钠溶液中S2-质量浓度达到5 g/L时,3.5 mm厚的CT20碳钢的腐蚀寿命只有6 h,且16Mn钢在含有5 g/L的S2-的铝酸钠溶液中腐蚀速率高达151.21 mm/a。综述了碱性条件下S2-,S2O2-3,SO2-3和SO2-4等4种形态的硫对钢材腐蚀的研究现状,重点阐述了苛碱条件下S2-对钢材腐蚀的研究进展。拜耳法是高硫铝土矿生产氧化铝的常用方法,在生产过程中,硫以S2-,S2O2-3和少量SO2-3,SO2-4的形态转入铝酸钠溶液,给生产设备带来严重的腐蚀危害。目前,铝酸钠溶液中硫对钢材腐蚀的研究报道较少,尤其是各种形态的硫在铝酸钠溶液中同时存在时对设备材质具有耦合腐蚀效应:当向5 g/L S2-的铝酸钠溶液中加入5 g/L的S2O2-3时,16Mn钢的腐蚀速率由151.21 mm/a迅速下降至8.66 mm/a。最后,对耦合腐蚀机理的研究进行了展望。     

缓蚀剂添加量对Q235螺纹钢耐蚀性能的影响

目的提高螺纹钢的耐蚀性能。方法采用模拟穿水淬火冷却工艺,在加入ZnSO_4缓蚀剂的介质中对Q235螺纹钢进行淬火热处理。通过XRD测试、大气腐蚀和电化学测试(包括极化曲线和交流阻抗)等手段对不同淬火介质中Q235螺纹钢进行表征和测试。结果淬火处理后试样表面生成Fe_2O_3、Fe_3O_4和Zn(OH)_2的保护膜,当ZnSO_4缓蚀剂添加量达到120 mg/L时,Q235螺纹钢的腐蚀速度由自来水淬火状态的0.4583 g/(d·m~2)降低到0.2083 g/(d·m~2),腐蚀速度降低了54.5%;Q235螺纹钢的腐蚀电位由-0.3752 V提高到-0.2997 V,增加了20.1%;腐蚀电流由5.2482×10~(-5)A降低到1.6082×10~(-5)A,降低了69.3%;容抗谱Rr由25.58Ω增加到32.52Ω,增加了27.1%。Q235螺纹钢在模拟雨水中的极化形式为电化学极化。结论 ZnSO_4缓释剂可有效提高Q235螺纹钢的耐蚀性能。     

Zr含量对磁控溅射NiCrZr薄膜结构及耐蚀性的影响

目的在316L不锈钢基体表面磁控溅射Ni CrZr薄膜,提高其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。方法采用非平衡磁控溅射技术,在316L不锈钢基体上,用Ni Cr(原子比80:20)复合靶和纯Zr靶制备了不同Zr含量的Ni CrZr薄膜。采用XRD、原子力显微镜、扫描电镜和Gamry电化学工作站,分别分析了Ni Cr Zr薄膜的物相组成、表面形貌、表面粗糙度、截面形貌、元素组成、厚度以及在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果随着Zr靶功率的增加,薄膜中Zr含量不断增加,薄膜的组织结构不断细化,表面粗糙度由4.91 nm减小到了2.79 nm。薄膜主要由Cr3Ni2、Cr1.2Ni0.8Zr、Cr2Zr、CrO3、Ni Cr O4和ZrO2相组成,表明薄膜容易在空气中氧化。此外,随着Zr含量的增加,与316L基体相比,Ni Cr Zr薄膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流减小,腐蚀电位增大。当Zr原子分数为24.73%时,NiCrZr薄膜可以在溶液中形成稳定的钝化膜,从而表现出最佳的耐蚀性,腐蚀电流密度达到最小值13.10nA/cm2,与316L基体相比减小了95%。结论 Zr含量的增加可以使薄膜变得更加细密,有效阻隔电解质与基体的接触,从而提高涂层的耐蚀性。     

Cl~-浓度对双相钢和镍基合金腐蚀速率的影响

针对H2S、CO2、Cl-同时存在的高温、高压腐蚀环境,选择22Cr、25Cr双相不锈钢和028铁-镍基合金、G3镍基合金进行对比试验,在其它条件相同的情况下(H2S/CO2分压、温度、液体流动等条件一致,仅Cl-浓度变化),分析Cl-含量对各种耐蚀合金管材发生均匀腐蚀与点蚀的腐蚀速率的影响。结果表明,在温度为160℃,CO2分压为4.13MPa,H2S分压为2.66MPa,流速为3m/s的条件下,随着Cl-浓度增加(25g/L、100g/L、120g/L、250g/L),UNS S32205和UNS S32750两种双相不锈钢的均匀腐蚀速率和局部腐蚀速率增加;028和G3两种镍基合金的均匀腐蚀速率变化不大,且无局部腐蚀发生。UNS S32205、UNS S32750双相不锈钢试样表面钝化膜的主要成分为Cr2O3和/或Cr(OH)3;028和G3镍基合金试样表面钝化膜的主要成分为NiO、Cr2O3和/或Cr(OH)3。     

电镀电流密度对铝锰合金镀层耐蚀性的影响

目的提高钢铁材料的耐腐蚀性能。方法采用添加了质量分数1.0%MnCl2作为锰源的Al Cl3-NaCl-KCl熔盐体系,在电流密度分别为13.3、26.7、48.0、50.0、55.6 m A/cm~2的条件下在Q235钢表面进行电镀,测试了该熔盐体系中电镀过程的循环伏安曲线。采用X射线衍射仪(XRD)、电子能谱仪(EDS)与扫描电子显微镜(SEM)对镀层表面与横剖面进行检测,并在1.0 mol/L NaCl溶液中,用电化学工作站对镀层进行了动电位极化曲线测试。结果电镀过程中Al与Mn存在共沉积现象,不同电镀电流密度条件下得到的Al-Mn合金镀层均为非晶态,镀层的剖面分析表明镀层均匀、界线清晰,成分为Al与Mn两种金属。电流密度较小时镀层平整光滑,达到48.0 m A/cm~2时,镀层中开始有胞状物质形成,且随电流密度的增大变得显著。平衡电位、线性极化电阻与腐蚀电流密度均随电镀电流密度先增大后减小,并且在电流密度为48.0m A/cm~2时达到最小腐蚀电流密度与最大线性极化电阻。结论 Al-Mn合金镀层为非晶态,电镀电流密度为48.0 m A/cm~2得到的镀层在1.0 mol/L NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性。     

耐候钢新型表面锈层稳定剂处理及其耐3.5％NaCl溶液周浸腐蚀性能

目的解决耐候钢裸露使用初期锈液流挂与飞散的问题。方法制备了新型耐候钢表面锈层稳定剂,通过周期浸润循环腐蚀试验、锈层微观分析和电化学测试等方法研究了在模拟海洋大气环境下,锈层稳定剂对耐候钢锈层结构及耐腐蚀性能的影响。结果表面锈层稳定化处理后,耐候钢表面生成的锈层区分为致密且连续的内锈层和外锈层。室内加速腐蚀168 h后,耐候钢的失重腐蚀速率由未处理的5.71 g/(m~2×h)降低到表面处理后的3.31 g/(m~2×h),失重腐蚀速率降低了约42%。耐候钢的锈层电阻由未处理的96?·cm~2提高到表面处理后的167.7?·cm~2,锈层电阻提高了约75%。表面处理后的耐候钢锈层中,Cr元素以α-(Fe_(1-x)Cr_x)OOH的形式存在于基体与锈层的界面处,Cr元素在内锈层与基体结合处发生聚集。结论新型锈层稳定剂可以明显改善耐候钢锈层结构,细化锈层晶粒,阻碍Cl~-的渗透,有助于耐候钢表面快速生成致密、连续且稳定的保护性锈层。