Fe基高Cr激光熔覆涂层CO2腐蚀行为研究

采用电化学工作站测试了激光熔覆Fe-20Cr、Fe-30Cr、Fe-40Cr涂层在含CO2饱和地层水中的腐蚀行为,研究了温度和Cl-浓度对其腐蚀的影响规律,并与P110套管钢进行了对比。通过对涂层进行X射线衍射(XRD)分析,解释了涂层Cr含量不同时耐蚀性的差异。结果表明:随温度升高,涂层钝化区间变窄,耐蚀性随温度升高而降低;当温度为85℃时,涂层具有比P110钢更低的腐蚀倾向和更优异的抗点蚀性;Cl-浓度与耐蚀性存在一临界值,当Cl-浓度达1 mol/L时,腐蚀性最强。低Cr含量的Fe-20Cr涂层具有较高的耐蚀性,随着Cr含量的增加,Cr23C6、Cr7C3等碳化物在晶界处析出,产生晶体贫铬区,进而降低了高Cr含量涂层的耐蚀性。     

三元复合驱溶液组分对P110钢腐蚀电化学性能的影响

采用电化学工作站测试P110油管钢在强碱(NaOH)三元复合驱(ASP)溶液中的腐蚀电化学行为,研究ASP中不同组分、不同含量对P110钢腐蚀行为的影响,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对P110钢在ASP溶液中静态浸泡后的腐蚀形貌进行分析。结果表明,在实验条件下,P110钢在ASP、AS、A、AP溶液中,腐蚀速率依次增大。在实验浓度内,P110钢在强碱ASP溶液中钢表面形成保护性良好的钝化膜,耐蚀性随碱含量的增加而增加。加入表面活性剂起到抑制P110钢腐蚀的作用,且抑制作用随加入量增加而增强。加入聚丙烯酰胺后,耐蚀性随浓度的增加呈现先增加后下降趋势。经80℃在ASP溶液中静态浸泡20 d后,P110钢主要发生均匀腐蚀,腐蚀产物主要为Fe(OH)3、FeCO3、Fe2O3。     

20钢和P110钢CO_2腐蚀静态及动态缓蚀性能研究

借助高温高压腐蚀反应釜,测试了咪唑啉和有机胺类缓蚀剂在饱和CO2油田采出液对20和P110钢的静态和动态缓蚀行为,并对表面腐蚀形貌进行分析。结果表明:20钢静态电化学行为呈现活性溶解而P110钢发生钝化,缓蚀剂加入后均降低了腐蚀电流。缓蚀剂浓度是影响20和P110钢动态缓蚀行为的显著因素,材料表面均匀致密的产物膜层直接影响其缓蚀效果。     

含Cl-环境下温度及pH值对316LN耐蚀性能的影响

利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱,研究316LN在不同温度以及不同pH值的NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:随着温度的升高,钝化区间逐渐缩小,腐蚀电流密度增大,316LN的腐蚀越容易,温度对316LN有腐蚀促进作用;随着pH值的增大,钝化区间不断增大,腐蚀电流密度减小,钝化稳定性越来越好。     

13Cr在不同温度完井液介质中耐腐蚀性研究

针对温度对13Cr材料在完井液中腐蚀性能的影响,采用电化学法测试评价13Cr在不同温度完井液中的腐蚀行为,并用显微系统观察其表面腐蚀形貌。结果表明:13Cr材质在不同温度下均表现出良好的钝化特性,随着温度的升高,13Cr材质的抗腐蚀性逐渐降低,由于钝化膜的形成,60℃以上时腐蚀速率趋于稳定;由于钝化膜较为疏松,60℃以上时以点蚀为主,但未出现全面腐蚀。因此13Cr材质在完井液中具有较好的抗腐蚀性。     

P110钢在含Cl-介质中的冲刷与腐蚀行为研究

采用旋转圆盘装置并辅以电化学工作站测试P110钢在含Cl-溶液中的冲刷腐蚀行为。研究不同流速、不同含砂量对P110钢冲刷腐蚀质量损失速率和腐蚀电化学行为的影响规律,利用扫描电子显微镜(SEM)对冲刷腐蚀后试样表面进行分析表征。结果表明:P110钢在含Cl-溶液中的冲刷腐蚀形貌为典型的颗粒切削痕迹,并伴有少量腐蚀坑,冲刷腐蚀机理为机械和腐蚀相互协同作用;冲刷腐蚀过程存在一临界流速,当流速较低时主要体现为腐蚀作用,当流速超过4 m/s时材料冲刷腐蚀质量损失速率的增加主要来自于机械作用;含砂量对P110钢冲刷腐蚀起着重要影响,随含砂量增大,砂粒的机械冲刷作用增加导致冲刷腐蚀过程加剧,但过多的砂含量会形成"屏蔽作用"降低冲刷腐蚀。     

N80和Cr13钢在含CO2油田采出液中缓蚀性能研究

利用电化学工作站测试N80和Cr13两种钢在饱和CO_2油田采出液中添加不同浓度的ZK缓蚀剂的腐蚀行为,分析缓蚀剂用量对其腐蚀行为的影响规律,用高温高压反应釜借助失重法和腐蚀形貌观察确定最佳缓蚀剂用量下两种钢的缓蚀性能。结果表明:静态时,N80和Cr13钢在饱和CO_2油田采出液中分别呈现活化和钝化特征,N80钢的ZK缓蚀剂最佳用量为500 m L/L,而Cr13钢则为1 000 m L/L;动态时,N80钢缓蚀效率达97.95%,而Cr13钢则为95.20%。     

电偶腐蚀的影响因素研究

以2A12/45和2A12/40CrNiMoA为研究对象,采用电偶腐蚀实验方法系统研究了溶液浓度、pH值以及材料特性和外力等因素对电偶腐蚀行为的影响。结果表明：pH值不变,随着溶液浓度的升高,两个偶对的电偶电流密度增大;溶液浓度不变,随着溶液pH值的降低,两个偶对的电偶电流密度增大;从腐蚀形态来看,不同浓度下2A12表面的腐蚀形态主要是不均匀的点蚀,pH=2时为均匀腐蚀,而在pH=4和pH=7时为局部的点蚀;应力的变化不仅对电偶电流密度有明显影响,而且承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高,无应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,且腐蚀产物附着在金属表面,当外加应力增加到75％σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,且随着腐蚀产物的脱落,局部区域出现较大的蚀坑。     

电偶腐蚀的影响因素研究

以2A12/45和2A12/40CrNiMoA为研究对象,采用电偶腐蚀实验方法系统研究了溶液浓度、pH值以及材料特性和外力等因素对电偶腐蚀行为的影响。结果表明:pH值不变,随着溶液浓度的升高,两个偶对的电偶电流密度增大;溶液浓度不变,随着溶液pH值的降低,两个偶对的电偶电流密度增大;从腐蚀形态来看,不同浓度下2A12表面的腐蚀形态主要是不均匀的点蚀,pH=2时为均匀腐蚀,而在pH=4和pH=7时为局部的点蚀;应力的变化不仅对电偶电流密度有明显影响,而且承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高,无应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,且腐蚀产物附着在金属表面,当外加应力增加到75%σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,且随着腐蚀产物的脱落,局部区域出现较大的蚀坑。     

不同类型缓蚀剂在含饱和CO2油田采出液中对P110钢的缓蚀性能研究

采用电化学腐蚀法测试咪唑啉类IMC-80-BH、有机胺类ZK682和有机磷类N582的缓蚀剂在常温下饱和CO2油田采出液对P110钢的缓蚀行为,用高温高压反应釜借助失重法和腐蚀形貌观察研究了其在高温(80℃)时的缓蚀性能。结果表明:3种缓蚀剂均为阳极抑制型,作用方式为"负催化效应";3种缓蚀剂均存在浓度极值现象,吸附膜稳定程度随浓度变化差别较大;在油田真实高温高压条件下,有机胺缓蚀剂ZK682缓蚀性能最优。     

NaCl介质中AZ31镁合金的动态电化学腐蚀行为研究

通过自腐蚀电位、电化学阻抗谱以及介质pH值测量研究AZ31镁合金在3.5%NaCl介质中的动态腐蚀行为,用光学显微镜、扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行观察,讨论AZ31镁合金的腐蚀机理。结果表明:AZ31镁合金在3.5%NaCl介质中的耐蚀性能较差;腐蚀从局部区域开始,初期以点蚀为主要特征;由于Mg(OH)2等腐蚀产物结构松散、分布不均匀,不能有效阻止腐蚀的发展,致使镁合金表面在较短时间内被严重破坏。     

高温高压CO_2含Cl~-环境下超级Cr13马氏体不锈钢的腐蚀行为

针对超级马氏体不锈钢Super-Cr13,研究其在150℃、CO2分压为1 MPa且有不同Cl-含量的模拟工况环境下的腐蚀行为,并与传统2Cr13马氏体不锈钢进行对比。采用腐蚀质量损失以及SEM观察等方法,对不锈钢的腐蚀程度、表面形貌和微观组织进行分析;比较高温高压腐蚀后钝化膜的结构特点,并分析讨论CO2和Cl-腐蚀的交互作用。结果表明:Super-Cr13表面能够形成保护性很强的钝化膜,可有效减缓均匀腐蚀和阻止点蚀的形成。     

腐蚀介质对双相不锈钢2205腐蚀性能影响的研究

采用金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法和成分分析以及金相分析手段,研究经过不同热处理的双相不锈钢2205在35℃条件下、两种腐蚀介质(质量分数10%的HCl溶液和10%的H2SO4溶液)中的腐蚀行为和耐蚀性能。结果表明:在H2SO4溶液中,双相不锈钢2205表面形成钝化膜,阻碍腐蚀的发生,钝化膜的主要成分是Cr2O3、FeO、Cr-O等氧化物;而在HCl溶液中,双相不锈钢2205的耐蚀性较差,且其耐蚀性与热处理固溶温度呈正相关。     

弱碱三元复合驱采出液腐蚀与结垢特性及固体缓蚀阻垢剂研制

采用腐蚀挂片试验法、电化学测试技术、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等微观测试技术系统研究油田管道用钢(10钢、20钢、45钢、1Cr18Ni9Ti、X70钢)和储罐用钢(Q235钢)在不同浓度、不同温度三元复合驱溶液中的腐蚀行为,分析腐蚀形貌并确定腐蚀产物。通过现场采集垢样,采用微观测试技术对垢样的成分、表面形貌进行测试分析,判断其成垢过程及成垢物质,初步分析结垢原因。在弱碱三元复合驱腐蚀及结垢特性基础上,结合以往结垢药剂,采用聚乙烯醇作为固体阻垢剂的载体,乙二胺四甲叉磷酸(EDTMP)和水解聚马来酸酐协同阻垢,研制出一种高效的固体缓释性防腐阻垢剂,缓蚀阻垢效果优异,具有广阔的发展前景。     

热处理对D36钢接头组织及腐蚀性能的影响

采用手工电弧焊对D36级结构用钢进行焊接,分析预热保温工艺对焊接接头微观组织、硬度的影响,并通过电化学测试评价不同工艺焊缝金属在模拟海水中的腐蚀行为。结果表明:D36钢焊接热影响区铁素体和无碳贝氏体针状平行分布,焊缝区为柱状铁素体和粒状珠光体;经预热保温的焊缝晶粒细化、组织均匀,整体硬度大于210HV1.0,冲击韧性提高,裂纹倾向降低;焊缝经100℃预热+150℃保温后,焊缝腐蚀电流密度最低,为2.4μA/cm2,腐蚀电位接近母材,电荷传递电阻达3683Ω,膜层稳定性最佳,是最优的热处理工艺。     

钢中碳化物的E_0、E_a和E-Ⅰ曲线研究方法的探讨

<正> 前言 钢基体和碳化物等析出物的稳定电极电位(E_0)、活化电极电位(E_a)和E-I极化曲线这些电化学参数,是从事物理-化学相分析、金相腐蚀制样及防腐等工作人员所关心的。利用基体和碳化物极化阻力不同的特点,也可以有效地进行定量电解分离提取碳化物,同时还可以作恒电位腐蚀显露钢中析出相的形貌。     

Ni/Ni-TiN双层复合镀层制备及性能研究

为改善金属材料的显微硬度、耐磨性及耐蚀性等,采用超声-脉冲电沉积方法在45钢表面分别制备Ni-TiN和Ni/Ni-TiN双层复合镀层,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及电化学测试技术研究其表面形貌、组织成分和耐蚀性能。结果表明:与Ni-TiN镀层相比,Ni/Ni-TiN双层镀层胞状组织更加致密,晶胞间结合的更加紧密,孔隙更少,其孔隙密度可达到1.9个/cm2;Ni/Ni-TiN双层镀层的Ecorr向正偏移,达到最大值为-0.22 V,Icorr向负偏移,达到最小值为1.59×10-5A/cm2,表明Ni/Ni-TiN双层复合镀层有较好的耐蚀性;Ni/Ni-TiN双层镀层腐蚀初期,以均匀腐蚀为主,随腐蚀时间的延长,镀层腐蚀速率加快,由点蚀过渡到局部腐蚀状态;Ni/Ni-TiN双层镀层表面先出现腐蚀点,其直径不超过5.11μm。     

38CrSi钢大气暴露早期腐蚀行为研究

为考察38CrSi钢的环境适应性,在我国6个典型试验场站开展6个月环境大气暴露试验,通过考察锈层的形貌、结构和腐蚀质量损失,研究38CrSi钢的大气暴露早期腐蚀行为。结果表明:38CrSi钢在不同环境下的腐蚀形态存在巨大差异;试样在拉萨、漠河和西双版纳3个试验站的腐蚀呈现双锈层结构,在厦门试验站具有明显的点蚀特征,在万宁试验站产生强烈的腐蚀;影响38CrSi钢大气腐蚀速率的地域排序为万宁江津厦门西双版纳拉萨漠河。     

Ce对Zr-Cu-Al-Ni非晶合金热稳定性及耐腐蚀性的影响

为研究Ce对非晶合金热稳定性和耐腐蚀性的影响,采用铜模吸铸法制备(Zr55Al10Ni5Cu30)100-xCex(x=0,1,2,3,4)非晶合金。用差示扫描量热仪(DSC)、电化学工作站分析样品热力学性能和电化学腐蚀行为,用扫描电子显微镜(SEM)观察样品腐蚀后的形貌。DSC曲线表明,随着Ce添加量增加,非晶合金的玻璃转变温度Tg和初始晶化温度Tx都降低,但Tg下降得比Tx慢,导致过冷液相区ΔTx(ΔTx=Tx-Tg)从73℃降到49℃。极化曲线反映,适当添加Ce能提高非晶合金腐蚀电位,即增强其耐腐蚀性,且Ce最优添加量为1%。样品腐蚀后的SEM图显示,适当添加Ce的非晶合金,表层膜存留更多,即腐蚀程度更低。因此,添加Ce会降低Zr-Cu-Al-Ni非晶合金的热稳定性,而适当添加Ce能提高该非晶合金的耐蚀性。     

铝粉与水反应的电化学研究

为评价Al-H₂O反应中铝粉的燃烧效率,从电化学角度对粒径为50 nm,2 μm,13 μm和29 μm的铝粉进行水反应研究。通过测定不同温度下铝水反应极化曲线,初步建立起使用电化学参数(腐蚀电位,腐蚀电流密度,腐蚀电位温度系数)表征铝水反应的评价体系。拟合分析了实验数据,探讨了粒径和温度对铝水反应的影响。用法拉第定律和吉布斯-亥姆霍兹方程对反应进行了电化学热力学研究。结果表明,随着铝粉粒径的减小,反应的腐蚀电位减小,反应越容易进行。当粒径小于2 μm时,粒径的减小对腐蚀电位的影响更加明显。25 ℃下50 nm的Al粉在铝水体系中燃烧效率即可达90.6%,远高于2 μm Al粉的66.7%。 