海水流速对典型金属管材腐蚀行为的影响

利用管路模拟腐蚀试验装置和电化学分析手段对比研究了4种典型海洋用金属管路材料在静态和动态海水环境中的腐蚀行为。结果表明,在静态海水环境中,碳钢的腐蚀速率远高于304不锈钢、B10铜合金和纯钛TA2。4种材料在3~10m/s流速内均为湍流腐蚀。流速为10m/s时,B10铜合金的动态腐蚀敏感性比304钢强,主要原因是在动态海水中B10的活化溶解区明显宽于304不锈钢,其成膜速度较慢。在静态和动态海水冲刷环境条件下,TA2由于在表面形成致密稳定的钝化膜,基本不发生腐蚀,是耐海水腐蚀性能最优异的管路材料。     

铜在电网接地工况下的腐蚀行为研究

通过室内模拟加速实验、电化学测试以及X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对通电工况下铜接地网材料在酸性土壤环境中的腐蚀特征进行了研究。结果表明,通电条件对Cu的腐蚀行为有较大影响,Cu的腐蚀速率随外加电流密度的增大而逐渐增大;腐蚀产物以CuO和Cu₂O为主,Cu₂O的占比随外加电流密度的增大而减小。     

海水流速对B10/B30电偶腐蚀行为影响规律研究

B10和B30铜镍合金分别为船舶海水管路和冷却器的主要材料,二者由于镍含量不同腐蚀电位不同,管路与冷却设备连接后,B10和B30存在电偶腐蚀风险,特别是在流动海水加速腐蚀介质和腐蚀产物扩散工况条件。为控制B10/B30电偶腐蚀以延长海水管路系统使用寿命,本文通过电化学法测试了B10和B30管状偶对在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶电位和电偶电流,分析电偶腐蚀速率随时间和流速的变化规律。研究结果表明：在静态海水中,B10与B30的电偶腐蚀倾向较小,试验初期B10作为阳极腐蚀略有增加,实验40 h后电偶电流趋近于零;流动海水中,B10阳极极化电流密度和B30阴极极化电流密度显著增加,B10始终作为阳极电偶腐蚀显著加剧,1 m/s流速下的电偶腐蚀速率是静态下的79倍,且随着海水流速的增大,B10/B30电偶电流密度增大,电偶腐蚀速率加快,混合电位理论分析表明B10/B30电偶腐蚀速率是由B10阳极反应动力学和B30阴极反应动力学共同控制。     

铝青铜在不同流速海水泥浆下的冲刷腐蚀行为

通过扫描电镜、电化学阻抗谱和电化学噪声和腐蚀测试,研究了铝青铜在静态海水、2 m/s和4 m/s海水泥浆下的冲刷腐蚀行为。结果表明：在静态海水中,腐蚀前期铝青铜表面以点蚀为主,腐蚀后期铝青铜表面腐蚀产物的积累使腐蚀性粒子传输困难,电化学腐蚀速率逐渐降低;在2 m/s海水冲刷下,铝青铜表面点蚀较严重,腐蚀主要受扩散控制,腐蚀产物的脱落使其腐蚀速率增大;在4 m/s海水冲刷下,腐蚀初期铝青铜表面以点蚀为主,受扩散影响,腐蚀后期,成核生长能量上升,铝青铜的腐蚀速率先降低后保持稳定。     

紫铜在成都、雅江和理塘大气环境中的腐蚀行为

采用宏观和微观腐蚀形貌观察、失重法、X射线衍射(XRD)、电化学测试等方法,研究了紫铜在成都、雅江、理塘大气环境中暴晒1 a的腐蚀行为。结果表明：紫铜在成都、雅江和理塘大气环境中的腐蚀程度依次降低,在大气环境暴露1 a后生成的腐蚀产物均为Cu₂O,其中成都地区紫铜试样生成的Cu₂O含量最高,雅江次之,理塘最低。     

纯铜在碱性土壤中的腐蚀行为

采用室内加速腐蚀实验和电化学测试方法,结合腐蚀产物SEM和XRD分析,研究了纯铜接地材料在碱性土壤中的腐蚀行为。结果表明,在碱性土壤中纯铜具有明显的钝化特征,表面形成了一层由CuO、Cu₂O和CuSO₄·H₂O组成的均匀致密的腐蚀产物,腐蚀产物将腐蚀性离子与基体金属隔离,抑制氧的扩散,对基体金属起到良好的保护作用。     

Cu在北京土壤环境中的腐蚀行为

通过现场实验(1,2和2.5 a)和电化学阻抗谱(EIS)测试,并结合腐蚀形貌宏观观察, SEM, XRD及失重法对纯Cu在北京土壤环境中的腐蚀行为及机理进行了研究。结果表明：现场埋样1,2和2.5 a的纯Cu的腐蚀特征均为非均匀的全面腐蚀,腐蚀程度较轻微。随埋样时间的延长,纯Cu的腐蚀速率近乎呈线性关系减小,岛屿状腐蚀产物中的空隙等缺陷减少,其致密性有所改善。腐蚀产物均主要由Cu₂(CO₃)(OH)₂, CuO3H₂O和CuCl组成。     

硫沉积腐蚀时间对元素硫腐蚀行为的影响

通过腐蚀模拟试验,研究了在3.5%NaCl溶液中样品表面熔敷硫条件下,腐蚀时间对X52钢元素硫腐蚀类型、腐蚀速率的影响,分析硫沉积条件下腐蚀产物膜的发展规律。结果表明,60℃条件下X52钢腐蚀速率逐渐升高并趋于稳定,90℃条件下初期腐蚀速率很高,随后逐渐降低,并最终都趋于稳定。在单质硫覆盖下样品表面的腐蚀产物随时间的演化是影响腐蚀速率在不同温度下趋于接近的重要原因。     

N80钢动态和静态CO2腐蚀行为对比研究

通过模拟油气田井下腐蚀环境进行CO2腐蚀试验， 研究N80油井管钢在动态和静态条件下的腐蚀行为.结果表明：在所模拟的油田腐蚀环境中，N80钢在静态条件下的平均腐蚀速率略高于动态条件下的平均腐蚀速率，而其局部腐蚀在动态条件下则比静态时严重得多，检测到的最大腐蚀速率达到了35 mm/a，这和试样表面腐蚀产物膜的破损有关.O、C、Cl-在坑内富集，表明Cl-仍是引起试样局部腐蚀加剧的主要原因之一.     

拉森指数对再生水管网腐蚀状况的影响研究

在模拟真实管网水力条件下,从腐蚀速率、Fe释放、腐蚀产物形貌及成分等方面,研究了拉森指数对碳钢腐蚀的影响。结果表明,不同拉森指数条件下,Fe释放量均随时间的延长而下降,并且拉森指数的增加会使腐蚀速率加快;拉森指数越大,CaCO₃的生成量越少;不同拉森指数条件下的腐蚀产物类型差别不大,均随着腐蚀时间的延长向稳定的腐蚀产物α-FeOOH和Fe₃O₄转化。     

海洋柔性立管用高强钢的高温海水腐蚀行为

通过开展浸泡腐蚀实验和电化学腐蚀实验研究了海洋柔性立管用高强钢在高温海水环境中的腐蚀行为。通过分析实验钢的腐蚀速率、腐蚀产物物相组成、腐蚀产物形态特征以及不同腐蚀时间后实验钢动电位极化曲线,揭示了实验钢的高温海水腐蚀行为与机制。结果表明:随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率先是快速下降随后缓慢下降并趋于稳定,稳定状态的腐蚀速率为0.071 mm/a。而基体表面附着的腐蚀产物的致密度则是随时间的延长不断增加,抑制了腐蚀过程中的电化学反应。钢中耐蚀元素Cr、Mo、Ni的添加不仅可以促进形成致密稳定的腐蚀产物层,还可提高基体的自腐蚀电位,降低自腐蚀电流,增强实验钢的耐蚀性。     

NaCl污染的A3钢在含SO2的大气环境中的腐蚀

分别对温度为25℃、相对湿度为75%条件下未经NaCl污染和表面沉积有15.6μg/cm2 NaCl的A3钢在含有10-6SO2大气环境中的腐蚀行为进行了研究.结果表明,NaCl和SO2的共同作用导致腐蚀加剧,但随暴露时间的延长,后期腐蚀速度有明显减弱.采用扫描电镜(SEM/EDAX)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对腐蚀表面和产物进行了分析.腐蚀表面呈现不均匀的凹凸形貌,腐蚀产物膜上有细微裂缝,这为后期腐蚀氧的扩散提供了通道.腐蚀产物中有FeSO4@7H2O和FeOOH的存在.     

Q235钢在不同浓度碳酸氢钠溶液中的有氧腐蚀行为

利用电化学测量技术、表面表征技术和失重实验研究了Q235低碳钢在同一溶解氧不同浓度NaHCO₃溶液中的活化/钝化行为。研究表明,Q235钢在浸泡初期和后期,腐蚀行为显著不同,尤其是在低浓度NaHCO₃溶液中,这与样品表面覆盖的腐蚀产物有关。在高溶解氧条件下,HCO₃^-浓度影响低碳钢的腐蚀动力学。当HCO₃^-浓度较低时,低碳钢腐蚀反应主要受电荷转移过程控制;而在高浓度NaHCO₃溶液中,腐蚀反应则主要受扩散过程控制。HCO₃^-通过影响 Q235 钢表面腐蚀产物形态及致密度进而影响 Q235 钢的腐蚀速率。随HCO₃^-浓度的增加,腐蚀产物致密度增加,保护性增强,Q235钢腐蚀速率降低。     

管线钢在干湿交替环境下的腐蚀

在模拟土壤的NS4溶液中,采用腐蚀失重、极化曲线和产物形貌观察等方法研究了X80钢在干湿交替环境下的腐蚀行为.结果表明,腐蚀速率随干/湿交替时间比降低先增加后减小,当干/湿交替时间比为9 h/15 h时,腐蚀速率最高,为全浸腐蚀速率的1.8倍;在此条件下,腐蚀速率随pH值增大而降低;随着Cl-浓度增大,腐蚀速率先降低后...     

流速对CO2/O2环境中L485钢腐蚀行为的影响

为研究CO₂/O₂共存环境中流速对L485钢腐蚀行为的影响,在高温高压动态反应釜中进行模拟腐蚀试验,测试L485钢的均匀腐蚀速率,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等方法观测腐蚀产物的微观形貌和成分。结果表明：CO₂/O₂共存体系中,随着流速的增大L485钢的均匀腐蚀速率逐渐增大,且表面呈现由局部腐蚀向均匀腐蚀转变的特点;CO₂/O₂共存体系中L485钢的腐蚀产物为Fe₂O₃、FeOOH、Fe(OH)₃、Fe₃O₄、FeCO₃。     

20#钢/锡青铜偶对在流动海水中的电偶腐蚀行为研究

20#钢穿舱件和锡青铜阀电偶腐蚀是船舶海水管路系统严重腐蚀部位之一。为控制20#钢/锡青铜电偶腐蚀延长海水管路系统寿命,本文通过原位测量20#钢管材和ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜管材在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶电位和电偶电流,分析电偶腐蚀速率随时间和流速的变化规律;同时采用扫描电镜(SEM)和激光Raman光谱仪分析腐蚀形貌和腐蚀产物组分。结果表明,在不同流速海水中,20#钢与ZCuSn5Pb5Zn5合金间存在明显的电偶腐蚀倾向,20#钢作为阳极加剧腐蚀,ZCuSn5Pb5Zn5合金作为阴极受到保护;相比于静态海水,20#钢阳极极化电流密度和ZCuSn5Pb5Zn5合金阴极极化电流密度在流动海水中显著增加,电偶腐蚀显著加剧,1 m/s流速下的电偶腐蚀速率是静态下的17.5倍;当海水流速达到5 m/s后,20#钢表面形成了致密性较高、活性低的腐蚀产物沉积层,电偶腐蚀速率减小。     

B10铜镍合金流动海水冲刷腐蚀电化学行为

采用旋转圆桶冲刷腐蚀试验机,利用多种电化学测试手段,结合表面分析、失重测量研究了B10铜镍合金流动海水冲刷腐蚀、成膜过程和膜层的电化学信息,探讨了流速及腐蚀时间对成膜过程的影响.结果表明, B10合金在0、1、2、3、36、4m/s的试验流速海水中的腐蚀速度随着腐蚀时间的变化规律相似,在静止和流动海水中都会生成内、外双层保护性的腐蚀产物膜,随着流速增加,产物膜因受流体力学作用增大而被冲刷削薄;腐蚀反应阳极区随海水流速和时间变化较大,腐蚀受阳极反应和传质过程控制.      

Q450耐酸钢的相变及耐蚀性能

针对含0.09%Bi的铁路敞车用新型耐酸钢,通过热模拟试验,绘制了动态CCT曲线,进行实验室轧制,利用全浸试验方法和电化学试验方法对其耐硫酸腐蚀性能进行了研究。结果表明:随着冷速提高,显微组织由珠光体+铁素体逐渐完全转变为贝氏体,同时组织细化。在实验室热轧后水冷至622 ℃,石棉卷取保温冷至室温,得到的组织为铁素体+少量贝氏体;经全浸腐蚀试验,腐蚀后表面腐蚀产物平整,腐蚀较轻,其力学性能和耐硫酸腐蚀性能均满足Q/ASB 174—2016要求。电化学试验研究表明,试验钢自腐蚀电位、自腐蚀电流和腐蚀速率均优于Q345B钢,表面富含Cu₂S的致密腐蚀产物氧化膜对耐蚀性提高作用明显。     

干湿交替环境状态对碳钢海洋腐蚀行为的影响

目的研究干湿交替海水环境对碳钢腐蚀速率的影响。方法以青岛小麦岛海域海水为试验介质,使用周期间浸设备,以60 min为一个循环,在浸没/干燥时间分别为10 min/50 min、20 min/40 min、30 min/30 min三种不同干湿比的干湿交替条件下,对碳钢试片和电化学试样分别试验3、7、14、21、28 d后取出。通过失重法和电化学测试方法,研究了腐蚀速率的变化情况,使用X射线衍射仪(XRD)、能量色散谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究了腐蚀产物成分、腐蚀产物形貌和除锈后的腐蚀形貌。结果失重法和电化学方法表明,碳钢在三种干湿比条件下的腐蚀速率为全浸条件下的3～8倍,且碳钢的腐蚀速率随着干湿比的增大而增大,但是增大的幅度越来越小。随着干湿比的增大,碳钢表面生成的锈层变薄,腐蚀产物中γ-FOOH和氧的含量升高,Fe_3O_4的含量降低。结论干湿交替环境的干湿比越大,对碳钢腐蚀的加速作用越显著,且这一加速作用存在极大值。     

流动状态下X65管线钢CO2腐蚀产物膜结构和力学性能的评价

针对油气行业常用的X65管线钢,研究了含CO₂腐蚀介质中钢表面形成的腐蚀产物膜结构和力学性能的特征以及介质流动造成的影响。结果表明,静态条件下形成的腐蚀产物膜的主要成分为(Fe,Ca,Mg)CO₃,动态条件下的主要成分为(Fe,Ca)CO₃;介质的流动能够促进腐蚀产物膜的形成,但对膜的硬度以及杨氏模量影响不大;腐蚀产物膜的断裂韧性随着流速的增大先下降后上升,流动状态下内层腐蚀产物膜的致密性较好,膜与基体的结合强度较高。