阴极保护对低合金钢在海水中断裂行为的影响

本文系统地研究了AISI4340,HY100,WELTEN60,AISIA537和A131低合金钢在开路和阴极保护电位下海水中的应力腐蚀开裂(SCC)和腐蚀疲劳(CF)行为.试验结果表明,阴极保护可以使合金钢在海水中不发生SCC的界限强度降低;而对低合金钢在海水中CF裂纹扩展速率的影响则不是单一的,与其强度及SCC的行为密切相关.指出在海洋工程结构中,应尽可能把阴极保护电位控制在规定区域的上限,同时可把海洋平台用钢的强度提高200—300MPa     

钢在海水中阴极保护条件下的裂纹扩展特征SCIEI

研究了WFG362钢和A537CL1海洋平台用钢在海水中阴极保护下裂纹扩展的特征。实验结果表明:Ca,Mg沉淀物对裂纹扩展有阻碍作用,使裂纹扩展速率不再随ΔK单调上升,扩展速率曲线成V字型,在一定的ΔK值下扩展速率达到最小值。此外沉积物的作用也使最佳阴极保护电位区间发生了变化,-800—-900mV和-1100—-1500mV为海水中这种材料的最佳保护电位区间,-950—-1000mV范围内为十分有害的区间。     

阴极保护对海水间浸低碳钢的防蚀作用

模拟船舶压载水舱的腐蚀环境,探讨了保护电位、保护电流密度和间浸率及其变化对该环境下Q235B级低碳钢刚极保护效果的影响。结果表明:可从阴极保护电位及其变化推断阴极保护的效渠;海水间浸环境下,起始的大电流阴极极化和后续的小电流维持极化可得到良好的保护效果,且更为经济;推荐海水间浸低碳钢的阴极保护电位判据为-0.95V(SCE)。     

大块涂层缺陷对碳钢腐蚀特性及阴极保护效果的影响

采用了环氧煤沥青作为涂层材料，研究了大块涂层缺陷对碳钢腐蚀特性及阴极保护效果的影响，测定了具有面积比例为4．91％大块涂层缺陷的Q235钢于3．5％NaCl水溶液中的交流阻抗谱．结果表明，随着浸泡时间的延长，在自然腐蚀电位下，存在剥离涂层缺陷时碳钢的腐蚀程度高于破损涂层缺陷时碳钢的腐蚀程度；在阴极极化条件下，具有剥离涂层缺陷的碳钢阴极保护效果随时间延长逐渐降低直至最后消失，而具有破损涂层缺陷时阴极保护效果随时间延长优于剥离涂层缺陷；电解质溶液向涂层内部的渗透以及涂层缺陷与钢基体间的缝隙腐蚀是导致具有大块涂层缺陷碳钢腐蚀的主要原因．     

Cr对钢耐海水腐蚀性的影响

获得了５种含铬低合金钢在海水中暴露１、２、４、８（７）年的腐蚀数据,讨论Ｃｒ对钢耐海水腐蚀的影响,铬钢的耐海水腐蚀性不仅与Ｃｒ的含量有关,还与其他复合合金元素有关。短期浸泡时,钢的耐海水腐蚀性随铬含量（无其他合金元素复合）增加而提高。长期浸泡,Ｃｒ对钢的耐海水腐蚀性有害,约１％Ｃｒ与Ｍｏ（－Ａｌ）复合对钢的耐海水腐蚀性的影响与Ｃｒ的影响没有左别大于２％Ｃｒ与Ｍｏ（－Ａｌ）复合大幅度提高钢在海水中短期浸泡的耐蚀性,并使耐蚀性逆转时间明显推迟.小于1%Cr与Mn-Cu、Cu-Si-V、Ni-Cu-Si、Ni-Mn等复合对钢的耐海水腐蚀性有害。     

环境对双相钢疲劳性能的影响

本文研究了自来水和3.5％NaCl水溶液分别在全浸和干湿交替状态下对热轧双相钢疲劳性能的影响.结果表明:与空气中的疲劳寿命相比,腐蚀环境有不同程度的降低作用,并以喷雾盐水影响最大.在相同腐蚀条件下,环境的影响随应力幅的降低而增强.马氏体抗疲劳断裂的能力高于铁素体.试样表面和断口的观察结果发现,腐蚀疲劳裂纹萌生与腐蚀坑密切相关,蚀坑以阳极溶解方式形成.     

16Mn钢在土壤中的阴极保护参数实验室评价技术研究

通过交流阻抗测试技术对16Mn钢在不同土壤中不同湿度条件下的阴极极化行为进行了研究，提出了通过实验室实验确定阴极保护参数的方法.结果表明：可以通过交流阻抗技术绘制出电荷转移电阻（Rt)对阴极极化电位(Ee,c)曲线，用于分析腐蚀过程的控制机制，指导阴极保护参数的选取.由Rt-Ee,c曲线形状可以判断腐蚀控制步骤，并根据曲线上的特征点确定阴极保护最小保护电位、最佳保护电位和最大保护电位，通过失重实验进一步证明了采用Rt—Ee,c曲线选取土壤中阴极保护的参数是可行的.     

循环静水压力对牺牲阳极阴极保护的影响

实验模拟了常压和3.5MPa静水压力循环作用下,牺牲阳极阴极保护系统(CP)中阳极对阴极的保护。利用电化学测试法,结合SEM分析,对CP系统进行了电化学测量和腐蚀形貌观察,并对腐蚀产物进行了XRD成分分析。结果表明：在循环静水压力下,阴极的保护电位升高;牺牲阳极表面形成了一层相对致密的腐蚀产物壳层,导致其工作电位升高,放电能力下降;CP系统中斜率参数增大,牺牲阳极对阴极的保护效果变差。     

阴极保护防止绝缘覆盖层下金属的缝隙腐蚀

对阴极保护防止绝缘覆盖层下金属缝隙腐蚀国内外的研究动态进行了综述,总结了有关阴极保护下缝隙内的电位、电流分布和传质过程及其数学模型等方面的研究成果,分析了阴极保护防止缝隙腐蚀的机理。     

中碳钢在海水中阴极保护紫铜的二维有限元法计算研究

对于中碳钢在海水中作为牺牲阳极阴极保护紫铜而建立了6个二维物理模型.对Laplace方程进行了弱形式推导以便于有限元法计算.用有限元法模拟计算了各物理模型阴极保护体系的电位分布,并进行实验验证.结果表明,二维有限元法能很好地模拟该阴极保护体系的电位分布.在小范围内中碳钢和紫铜电偶对的距离远近对电位分布影响不大.各模型中具有代表性的X轴、Y轴方向的电位模拟计算值与实测值接近.中碳钢阴极保护紫铜具有可行性,有限元法计算能够为其阴极保护设计提供依据.     

预蠕变对奥氏体不锈钢和黄铜应力腐蚀的影响

用恒载荷和恒位移试样分别研究了预蠕变对奥氏体不锈钢在成膜(42%MgCl_2)和不成膜(0.5mol/L HCl+0.5mol/L NaCl)溶液,以及黄铜在氨水溶液中应力腐蚀的影响结果表明,如用恒载荷试样,则无论是不锈钢还是黄铜,预蠕变对应力腐蚀断裂时间和门槛值均没有影响;如用恒位移试样,则预蠕变能使不锈钢和黄铜应力腐蚀门槛值成倍提高黄铜在氨水中加载阴极保护足够长时间后能抑制随后开路条件下的应力腐蚀,这归因于阴极极化改变溶液成分和pH值,而不是预蠕变的影响     

金属材料在循环载荷下塑性变形传播对疲劳性能的影响

对疲劳裂纹萌生寿命和扩展速率的研究表明，４０Ｃｒ钢调质和正火态存在加载频率效应，而１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢固溶处理态未发现加载频率效应。引起加载频率效应的实质是，随加载频率不断提高，金属材料塑性变形传播速度不断减小，从而改变塑性区特性。     

埋地管线剥离覆盖层下阴极保护的有效性

由微小缝隙模拟管线剥离覆盖层（涂层）下的局部电化学环境，用微电极技术测量了缝隙内局部电位及pH的分布，研究了缝口阴极保护电位、剥离区几何形状、溶液电导率等因素对剥离区内部局部环境及阴极保护水平的影响。结果表明，剥离区内电位降（电位梯度）主要集中在破损口附近，而剥离区深处接近自然腐蚀状态；剥离区内有效保护距离随缝口保护电位负移而增加，但缝口过保护并不能有效提高剥离区保护效果。阴极保护可使剥离区局部电化学环境pH升高、电导率增大。     

极化和频率对A537钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

利用三电极技术研究了极化和频率对A537低合金钢在3.5%NaCl活化体系的腐蚀疲劳的裂纹扩展行为,包括对裂纹扩展速率和断口形貌的影响.结果表明,在活化体系中,强极化条件,频率越小,裂纹扩展速率越大;在阴极保护条件下,频率对裂纹扩展速率的影响很小.阳极溶解和阴极析氢可以增加裂纹扩展速率.裂尖析氢量的大小决定了断口解理面大小.在裂尖塑性区内的位错结构为胞结构,而在塑性区外为长位错线     

含硫酸盐还原菌土壤中阴极保护对Q235钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱、微生物分析等方法，研究了阴极保护对土壤中Q235钢硫酸盐还原菌腐蚀的影响.30天的实验结果表明，在相同的阴极极化电位下，有菌土壤中Q235钢所需要的阴极极化电流密度均大于灭菌土壤，有菌土壤中Q235钢的平均腐蚀速率均大于灭菌土壤.随着阴极极化电位负移的增大，有菌及灭菌土壤中Q235钢试件周围土壤逐渐呈碱性，有菌土壤中Q235钢试件周围土壤中硫酸盐还原菌数量逐渐减少，当阴极极化电位为-1050 mV时，Q235钢试件周围土壤中硫酸盐还原菌仍能够存活.     

THE EFFECT OF W ON THE REPASSIVATION BEHAVIOR OF Ni-ADDED STAINLESS STEELS

The effect of W on the repassivation behavior of Ni-added stainless steels was investigated with respect to the repassivation rate and the SCC susceptibility. It was found that more stable passive film was formed on the W-modified stainless steels than that of steels without W-modification, and the repassivation rate was faster for W-modified stainless steels in acidic chloride solution （0.5M H2SO4＋3.5% Cl^-）. In neutral chloride solution （1M MgCl2）, there were no significant differences on both passivation properties and the repassivation rates for duplex stainless steels, while W-modified austenite stainless steel showed faster repassivation rate. The SCC tests verified that W-modified Ni-added stainless steels exhibited better SCC resistance than steels without W in chloride solution. Moreover, W-modification in higher Ni-added stainless steels exhibited more remarkable SCC resistance than steels with lower Ni content in chloride solution.     

含铬低合金钢在海水中的腐蚀研究

研究了含铬低合金钢在海水中的腐蚀行为 ,分析了其腐蚀率随时间的变化及铬元素对钢海水腐蚀行为的影响 .对铬钢的耐蚀性逆转和铬元素对钢海水腐蚀的影响提出了新的看法 .含铬低合金钢在海水中短期浸泡的耐蚀性比碳钢好 ,长期浸泡的耐蚀性比碳钢差 .碳钢的腐蚀率随时间逐渐下降 ,而含铬低合金钢的腐蚀率随时间逐渐上升 .铬元素使钢在海水中的初始腐蚀率降低 ,但它同时改变了钢的腐蚀率随时间下降的性质 ,使钢的腐蚀率逐渐上升 ,从而导致含铬低合金钢在海水中长期暴露的耐蚀性与碳钢发生逆转 .     

显微组织对管线钢硫化物应力腐蚀开裂的影响

研究了不同显微组织管线钢的抗硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）行为,结果表明,细小针状铁素体为主的显微组织抗SSCC性能最佳,超细铁素体的显微组织次之,（铁素体 珠光体）的显微组织最差,分析表明,氢脆是高强度管线钢在SSCC中的主要破坏形式。针状铁素体为主的显微组织,其内部高密度缠结位错和弥散析出的碳氮化物起到了强烈的氢陷阱作用,表现出最佳的抗SSCC性能。     

冶金因素对钢点蚀诱发敏感性的影响

选取有代表性冶金元素的几种低碳钢和低合金钢,通过在3%NaCl（pH=10）溶液中的极化实验比较它们之间的点蚀诱发敏感性,用电子探针（EPMA）分析钢中夹杂物诱发点蚀的腐蚀特征。结果表明,脱氧程度较差的沸腾钢的抗点蚀诱发能力明显优于脱氧程度完全的镇静钢,经过稀土处理的镇静钢的抗点蚀诱发能力有所改善,介于两者之间。镍铬系低合金钢的抗点蚀诱发能力优于锰系低合金钢,说明钢中合金元素对点蚀诱发敏感性有重要影响钢中夹杂物是最主要的点蚀诱发源,夹杂物边界钢基体表面的氧化膜最薄弱,夹杂物诱发点蚀的最初腐蚀均始于该基体处。     

钢铁材料在海水中阴极氧还原反应研究进展

概括地介绍了海水中溶解氧在钢铁材料表面上的还原机理,综述了钢铁材料表面氧化膜、生物膜、海水中离子对氧还原反应的影响,总结了应用于氧还原反应研究中的测试方法.