碳钢在达州典型大气环境下的腐蚀行为研究

通过1年期现场暴露试验、腐蚀速率分析、锈层形貌观察、锈层组成分析及电化学测试等试验方法,研究了Q235碳钢在达州典型大气环境下的腐蚀行为。结果表明,位于工业大气环境的达州市通川区,Q235碳钢的腐蚀速率为23.78 μm/a,而位于乡村大气环境的达州市万源市,Q235碳钢的腐蚀速率仅为10.33 μm/a。Q235碳钢表面腐蚀产物主要组成为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4。电化学结果表明,在达州重工业环境下的碳钢腐蚀较为严重,腐蚀产物层电阻和电荷转移电阻均高于达州乡村环境,说明其表面锈层能有效保护基体,减缓基体的进一步腐蚀。     

湿热环境下电场作用对碳钢腐蚀行为的影响北大核心CSCD

采用腐蚀产物形貌结构分析方法(SEM、EDS、XRD)以及电化学测试方法,研究了在模拟高温高湿环境下腐蚀时间以及外加不同强度直流电场对电力杆塔用碳钢腐蚀行为、腐蚀产物以及形貌结构的影响。结果表明,随着腐蚀时间的延长,碳钢表面的腐蚀产物不断发生变化,腐蚀最初期的腐蚀产物以棉球状α-FeOOH为主,逐渐发展变化为片状的γ-FeOOH和尖晶长条状的Fe3O4,导致表面的腐蚀产物致密性相比腐蚀初期大大减小,对内部基底的保护作用减弱。而电场的存在则会在腐蚀时间作用的基础上进一步抑制α-FeOOH的生成、加速γ-FeOOH的生长,同时电场强度越大形成的γ-FeOOH的形貌结构越疏松分散,致密性越差,从而进一步加速腐蚀往深层次的进行。     

输电铁塔耐候钢在不同大气环境下的腐蚀行为

为推广耐候钢在输电杆塔中的应用,试制了输电铁塔用高强高韧型耐候钢。该型钢具有优异的力学性能：屈服强度高达510 MPa,抗拉强度达568 MPa,总伸长率大于27.5%,-40 ℃低温冲击功在89~176 J。采用SEM、XRD、EIS等手段综合评价了输电铁塔耐候钢在4个不同地方的耐腐蚀性能,研究了耐候钢在不同大气环境中的腐蚀行为及其耐蚀机理。结果表明：输电铁塔耐候钢锈层电阻随暴晒时间增加而逐渐增大,锈层腐蚀产物主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4及一些非晶态腐蚀产物组成。河北曹妃甸地区耐候钢保护性锈层最稳定,输电铁塔耐候钢适合在河北曹妃甸、北京良乡和福建永泰地区使用,暂不适合在福建平潭地区使用。     

再生水环境中SS316L表面生物膜活性与化学组分分析研究

采用微生物分析方法和谱图(XPS)分析法研究了再生水浓缩倍率对硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria,SRB)生长和脱氢酶活性以及SS316L表面化学组分的影响。结果表明,随浓缩倍率的提高SRB稳定生长期和SRB脱氢酶的活性增大。XPS分析揭示了含菌再生水环境中SS316L表面化学组分的演化过程。在含菌的再生水中浸泡初期(1~3 d),SS316L表面以Fe2O3和Fe3O4化合物为主,14d时SS316L表面形成Fe S2腐蚀产物。而在含菌的3倍浓缩再生水中浸泡初期SS316L表面以Fe2P3化合物为主,14 d时SS316L表面同时出现Fe OOH和Fe S2腐蚀产物。随着浓缩倍率的提高,SS316L试片表面生物膜厚度有所增加,表面沉积物增多,增大了金属微生物腐蚀倾向。     

略談“海水发电”問题

本文所称“海水发电”是指用海水作为冷却介质,用于凝汽器、冷油器、空气冷却器作为冷却水。既不是用海水作为锅炉补充水源,也不是指潮汐发电。海水的含盐量高,海水中各成分保持固定的比例,全世界与大洋相通的海水的成分相差不大,这是海水的特点。被地峡和陆地包围的海水成分相差很大。海水的含盐量大致为3.5～4％。在海洋里有着各种各样的生物,用它作为冷却水将带来一系列问题。由于海水具有良好的导电性,对于电化学腐蚀过程来说金属在海水中腐蚀速度远远大     

高温炉水中氯离子对水冷壁腐蚀试验研究

高温炉水中 Cl-对 2 0 A碳钢的腐蚀采用高压釜静态挂片试验 ,表面分析方法采用 EPMA、XRD研究 ,结果表明在 360℃± 3℃ ,p H为 9.4 0± 0 .1 0 ,CO2 <0 .0 2 0 mg· L- 1 ,PO3- 4 为 0 .5mg·L- 1 的条件下 ,气相中试片成膜快 ,质量好 ;未成膜试片 CCl- >0 .2 mg·L- 1时 ,表面成膜不均匀 ,且产生明显点蚀 ;随 Cl-浓度增大 ,点蚀密度也增大 ;碳钢表面氧化速度下降 ,溶解速度增大 ;Cl- 对碳钢成膜有明显抑制作用 ;对于成膜完好的试片 ,Cl- 浓度高达 0 .8mg· L- 1 时 ,膜未明显溶解 ;当 CCl- 为 1 0 mg· L- 1 时 ,膜明显溶解 ;对于有蚀点的成膜试片 ,当 CCl- 为 0 .4 mg·L- 1 ( 30 0℃ )时 ,膜开始溶解 ,蚀点周围产生许多新蚀点 ,且原蚀点变大、变深。无论在气相还是液相中形成的表面膜均为 Fe3O4,刚开始形成的 Fe3O4膜颗粒细而致密、均匀 ;随腐蚀时间的延长 Fe3O4颗粒变粗。     

高温运行后T91钢过热器管蒸汽侧氧化膜微观结构与形成机理

对运行85 000h后的T91钢过热器管内壁氧化膜的组织结构和微区成分等特征进行了分析,并讨论其形成机理。分析表明,氧化膜与金属基体间存在一过渡区,过渡区内Cr元素被O氧化,Fe元素向外层扩散而流失,造成该区域Fe浓度下降而Cr浓度相对升高;氧化膜为双层结构,其分界面为原金属表面,外氧化层富含Fe元素而不含Cr元素,主要成分为Fe3O4,内氧化层则由(Fe,Cr)3O4组成。     

700℃超超临界机组锅炉用617B合金的烟气腐蚀行为研究

使用自制的烟气腐蚀试验装置,在模拟燃用贵州六枝烟煤的烟气/煤灰环境中,研究700℃时617B合金的腐蚀行为。通过光学显微镜、扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射,对617B合金的腐蚀层形貌、成分和物相组成进行分析。结果表明:试验前120h,617B合金表面生成了具有保护作用的Cr2O3保护膜,腐蚀速率低;之后,腐蚀速率增大,腐蚀层物相主要为NiCr2O4和少量的CoCr2O4。     

燃用废塑料循环流化床锅炉过热器在气相条件下的腐蚀特性研究

在模拟烟气的条件下,于管式炉中采用腐蚀增重法研究了低参数循环流化床(CFB)锅炉过热器常用材料20G在不同盐酸浓度(0.1％～0.2％)及温度(500～600℃)下的腐蚀特性,并进行动力学分析.结果表明:随着反应温度和HCl浓度的增加,20G耐腐蚀性能总体上降低;在金属表面形成的腐蚀膜呈分层结构,Cl元素由内向外含量降低,外层主要成分为Fe2O3,含有少量的Fe3O4;HCl浓度0.1％、500℃时的腐蚀产物为针状,温度越高针状结构越大.因此,在温度高于600℃、HCl浓度大于0.2％时,20G不适用于抗蚀材料.     

超临界二氧化碳环境下耐热钢T91腐蚀行为机理研究

超临界二氧化碳循环发电系统具有效率高、设备体积小和用水量小等优点，其应用前景广阔，该系统高温部件结构材料的抗腐蚀性能是确保系统长周期安全高效运行的决定因素之一。本文在超临界二氧化碳环境下开展高温部件典型材料耐热钢T91的腐蚀机理试验，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和辉光放电光谱仪分析耐热钢T91表面腐蚀产物类型、成分及其分布。结果发现:在试验条件下超临界二氧化碳环境中，耐热钢T91腐蚀动力学规律符合抛物线型腐蚀规律，说明腐蚀过程受离子扩散控制；耐热钢T91腐蚀的主要类型为全面腐蚀，并且腐蚀产物表面出现C富集现象；耐热钢T91表面的腐蚀产物从气固界面到基体依次为Fe3O4、(Fe,Cr)3O4与碳化物和弥散于基体的碳化物；超临界二氧化碳环境中腐蚀产物(Fe,Cr)3O4层与耐热钢T91基体出现渗碳现象，说明腐蚀过程中发生氧化和碳化反应，研究结果丰富了超临界二氧化碳腐蚀中C元素的演变规律。     

滨海电厂钢质海水管道的选材及防护

通过对目前滨海电厂钢质海水管道常用材料耐海水腐蚀性能的比较，结合当前防腐蚀技术的发展及在电厂中的应用情况，提出在采用涂层与阴极保护的前提下，选用普通碳钢作为管道材料，完全可以达到其正常的使用寿命要求。     

火电厂循环水中Cu、Fe含量控制指标探讨

分析了循环水中Cu、Fe存在的形式和特点,提出了通过动态模拟试验求得铜、铁金属腐蚀速率,从而确定循环水Cu、Fe含量控制指标的方法。理论计算和现场测定表明:(1)循环水中溶解态Fe含量很低,系统中铁金属腐蚀产物或硫酸亚铁保护膜(保护膜)溶解产物多以不溶解的化合物形式存在,因此循环水中Fe含量对循环水系统中铁金属腐蚀或保护膜溶解速率的反映不明显;(2)通过循环水取样测得的Cu绝大多数为溶解态Cu,铜材质的腐蚀产物主要溶解在循环水中,所以循环水中铜腐蚀产物未达到溶解平衡时,循环水的Cu含量在一定程度上可反映铜材腐蚀速率和保护膜的好坏。     

反渗透(RO)前处理系统SDI优化实践

采用地表水的反渗透系统,经过混凝处理后外观清澈,经砂滤和活性炭过滤后浊度接近0.1 NTU,但污染指数(SD I)仍然在4以上,投运反渗透会导致产水量随时间的增加而递减速度加快,需要高压泵升压维持产水量,使反渗透膜寿命降低。本文就这一问题进行分析并提出了可行的解决方案。     

碱性电解液中几种铁化合物的溶出及危害

研究了Fe3O4,FeSO4和Fe2(SO4)3在9mol/LKOH溶液中的溶出行为以及溶出铁对锌腐蚀的影响。通过定性分析和析氢实验,发现Fe3O4,FeSO4和Fe2(SO4)3在9mol/LKOH溶液中能够溶出,溶出的铁加速了锌粉的腐蚀,锌将碱液中的铁置换并沉积在锌粉上,降低了析氢过电位。3种铁化合物在碱性溶液中的溶解度和加速锌腐蚀的程度依次为FeSO4>Fe2(SO4)3>Fe3O4。     

30 mA泄漏电流对输电线路大气腐蚀行为的影响

为了研究输电线路在30 mA泄露电流作用下,金属材料受到大气腐蚀行为的影响,通过把金属材料放置于3种腐蚀环境中,分析不同SO₂浓度和泄露电流状态下,金属材料的腐蚀失重情况,当SO₂含量比较小时,泄露电流对样品的腐蚀失重影响不大;而当SO₂含量比较大时,泄露电流首先加速金属材料的腐蚀,样品表面会有较多的γ-FeOOH亚稳态晶态相产生,当腐蚀产物积累到一定程度后,受到腐蚀的样品中部分γ-FeOOH转变成相对稳定的α-FeOOH与Fe₃O₄,腐蚀产物便会降低腐蚀现象的发生,反而使样品的耐蚀性得到改善。     

热等静压对Inconel 690合金堆焊层组织和性能的影响

利用TIG堆焊工艺在347不锈钢基体上堆焊Inconel 690合金,并取部分试件在压强150MPa,温度为1120℃的热等静压(HIP)条件下保温2h后随炉冷却。借助于金相显微镜、带能谱的扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、极化曲线分析了HIP前后Inconel 690合金堆焊层的组织、显微硬度及在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:HIP前堆焊层组织主要为树枝晶γ-Ni(Cr,Fe)固溶体组成,同时还有少量的富Nb相在枝晶间形成偏析;HIP后堆焊层内部的枝晶组织均转变为致密均匀的奥氏体晶粒,堆焊层内部组织为包含少量的Cr2Ni3相的γ-Ni(Cr,Fe)固溶体,晶界处分布有大量的Cr23C6相和少量富Nb相。堆焊层的显微硬度可达240~245HV,明显高于基体硬度(185~190HV),起到了显著的硬化效果;但经HIP后堆焊层及基体的显微硬度均有明显的下降。在3.5%的NaCl介质溶液中,HIP后的堆焊层阻抗模值变小,说明堆焊层经HIP处理后耐蚀性变差。     

广州地区输电线路绝缘子污秽成分分析

笔者采用X-射线粉末衍射仪、X-射线能谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪及离子色谱仪对广州市区及郊区化工厂、焦化厂、发电厂、钢铁厂、农田等5种典型环境中的输电线路绝缘子污秽的化学成分进行了定性和定量分析。这些区域绝缘子污秽主要由C、SiO2、CaSO4、硅铝酸盐、氯化物(KCl、NaCl、MgCl2等)、Fe3O4等组成。污秽中的炭黑的存在提高了污秽的电导率,对污闪事故的贡献不容忽视。化工厂和焦化厂附近绝缘子污秽一价盐质量分数较高,有较大的污闪风险,钢铁厂和发电厂绝缘子污秽一价盐质量分数很低。这些研究结果对广州地区输电线路绝缘子的选型、运行和维护,防污措施的制订,绝缘子污闪事故的原因分析,具有重要的参考意义。     

高温固相法合成Li0.98M0.02Fe0.99Mg0.01PO4/C及其电化学性能

通过高温固相法合成以Fe2O3为铁源,Li2CO3为锂源,柠檬酸为碳源的Li0.98M0.02Fe0.99Mg0.01PO4/C(M=Al,Ti,V)锂离子电池正极材料,利用了X射线衍射光谱法(XRD)、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等实验方法研究了在铁位固定掺杂摩尔分数为1%的Mg的情况下,变换锂位掺杂金属对产物结构和电化学性能的影响。结果表明,少量金属掺杂后的产物Li0.98M0.02Fe0.99Mg0.01PO4/C其充放电容量和循环性能都比未掺杂的纯相要高。在室温下,Li0.98Al0.02Fe0.99Mg0.01PO4/C材料以0.1倍率放电时,首次比容量达到156 mAh/g,循环几次后达到160.2 mAh/g,循环性能良好,晶胞系数c/a的值与其他掺杂材料相比较高,结晶度好。