微弧氧化对7475铝合金盐雾腐蚀性能的影响

对7475铝合金原始试样和微弧氧化试样进行了中性盐雾腐蚀试验,通过扫描电镜分析了原始试样和微弧氧化试样的表面-界面形貌和腐蚀后形貌,采用能谱仪对腐蚀后的表面和界面进行了面扫描和线扫描分析,通过X射线衍射测定了微弧氧化前后的物相,并利用PS-268A型电化学工作站测得了极化曲线。结果表明,盐雾腐蚀后原始试样表面被严重破坏,伴随着大量裂纹和剥落,腐蚀向纵深发展,腐蚀深度5~10μm,腐蚀产物为Al-O化合物;而微弧氧化试样盐雾腐蚀后仅表面间隙层有腐蚀造成的小球形貌,腐蚀止于致密层;氧化膜由间隙层、致密层和过渡层组成,物相为Al、α-Al2O3和γ-Al2O3,致密层的结构和稳定性是微弧氧化试样耐盐雾腐蚀性能提高的因素,极化曲线表明,微弧氧化试样比原始试样具有更小的腐蚀倾向和腐蚀速率。     

低碳微合金钢的耐CO_2/H_2S腐蚀性能

采用金属腐蚀电化学法、失重法及SEM、XRD等对低碳微合金钢分别在单一H2S(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1∶1(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1∶1(pH=5.3)条件下的腐蚀规律进行了研究。结果表明:低碳微合金钢在有CO2存在的情况下,能形成致密的吸附膜,提高了自腐蚀电位,减缓了腐蚀速率;腐蚀产物膜存在微裂纹。     

300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为研究

采用模拟海水全浸区的浸泡实验和模拟海洋大气区的中性盐雾实验,结合宏观和微观形貌、三维形貌、腐蚀产物分析以及电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(PDP)测试,研究了起落架用300M超高强度钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为以及pH对其电化学行为的影响。结果表明：300M超高强度钢对p H的变化敏感,随着p H的降低,开路电位正移;阳极过程始终由活性溶解控制,阴极过程由氧还原为主转变为析氢反应为主;容抗弧半径下降,电荷转移电阻下降,腐蚀电流密度上升,腐蚀加快。失重法得出的腐蚀速率说明在盐雾环境中比人工海水环境中的腐蚀更为严重;两种环境中的腐蚀产物均主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、α-Fe2O3和Fe3O4组成;腐蚀呈现均匀腐蚀的特征。由于氧浓度和Cl-浓度的差异导致300M超高强度钢在两种环境中的腐蚀电化学和腐蚀产物沉积过程改变,从而腐蚀行为出现差异。盐雾环境中供氧充足,同时试样表面覆盖的薄液膜促进了腐蚀产物沉积使腐蚀更为严重。     

温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响

为研究温度对异金属焊接接头CO2腐蚀的影响,使用熔化极气体保护焊（MIG）方式焊接X70管线钢和2205双相不锈钢．对基材／焊缝界面的组织和不同温度下的CO2腐蚀形貌进行了观察和分析．结果表明,焊缝侧显微组织呈树枝状奥氏体组织;焊缝存在较窄的熔合区且存在第二类边界线,Ni,Cr等元素存在浓度梯度．与低温相比,高温下焊接接头微合金钢侧产生较严重的CO2腐蚀,微合金钢表面的腐蚀产物膜呈疏松状,焊缝侧腐蚀产物膜较致密．电解液中两侧母材及焊缝的电位差、温度的不同导致离子的迁移速率不同,造成微合金钢和焊缝的腐蚀倾向不同．     

机械液压杆的选材与耐蚀性能研究

选用4种不同类型的机械液压杆为试验对象,对比分析了不同时间盐雾/干/湿交替循环腐蚀试验条件下试样的宏观和微观腐蚀形貌、腐蚀速率和物相组成。测试了不同循环腐蚀时间下机械液压杆的腐蚀速率。结果表明,0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐腐蚀性能最好,其次为302奥氏体不锈钢,而40Cr中碳调质钢的耐腐蚀性能最差;4种机械液压杆的耐腐蚀性能从低至高依次为:40Cr中碳调质钢<18Cr2Ni4合金钢<302奥氏体不锈钢<0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢;5 000 h盐雾/干/湿交替循环腐蚀试验后机械液压杆的表面腐蚀形貌观察结果与腐蚀速率和点腐蚀评价结果一致。     

Nd对挤压态AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响

采用盐雾腐蚀和动电位扫描法研究稀土元素 Nd 对挤压态 AZ31 镁合金耐腐蚀性能的影响,并利用扫描电镜分析合金腐蚀试样的微观形貌,用X射线衍射衍射仪分析合金的物相组成和腐蚀产物。结果表明, Nd 能够明显提高AZ31 合金的耐腐蚀性能,且合金的腐蚀速率随 Nd 含量的不同而发生变化,盐雾、电化学腐蚀实验结果一致     

X70高钢级管线钢焊接接头盐雾腐蚀机理

利用中性盐雾试验对X70高钢级管线钢焊接接头进行室温腐蚀,通过扫描电镜和能谱仪观察了X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀前后表面微观形貌和化学元素的变化,并采用EDS对盐雾腐蚀后焊接接头表面进行了面扫描分析. 利用XRD讨论了其盐雾腐蚀前后表面物相,分析了X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀后表面腐蚀膜的组成、作用和腐蚀机理. 结果表明,盐雾腐蚀后失效主要形式是点蚀和剥落腐蚀,活性Cl-离子破坏了试样表面的钝化膜,与Fe原子接触,是发生点蚀的主要原因;焊接过程中产生的残余拉应力成为腐蚀的应力源,使材料在腐蚀介质中发生应力腐蚀开裂,在与晶间腐蚀共同作用下发生剥落腐蚀;腐蚀膜达到一定厚度后覆盖在试样表面,阻隔试样与腐蚀介质的接触,有利于抑制腐蚀的持续进行.     

3Cr钢和13Cr钢在高矿化度CO2环境中的腐蚀行为

为了预测油井管钢在高矿化度、含CO2的储层环境中可能发生的腐蚀,为该储层推荐在开发周期内安全经济的材质,采用高温高压反应釜研究了3Cr钢和13Cr钢在模拟储层环境中的腐蚀行为,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)分析了3Cr钢和13Cr钢的腐蚀产物膜特征.从腐蚀速率、清理腐蚀产物后试样的表观特征、腐蚀产物的表面形貌、横截面腐蚀试样形貌和腐蚀产物化学成分方面探讨了3Cr钢和13Cr钢在CO2环境中的腐蚀特征随温度和含水率的变化规律及反应时间对其的影响.结果表明,3Cr钢在CO2分压为0.2 MPa,Cl-含量139 552mg/L的环境中会发生极严重腐蚀,且试样表面产物膜在微观上分布不均匀,存在局部不完整;13Cr钢发生轻度腐蚀,在所测试样中未观测到点蚀,即3Cr钢不适用于该高矿化度CO2环境而13Cr钢能够满足要求.     

感应熔覆Ni60涂层显微组织及耐蚀性

利用两步法,感应熔覆制备了内、外壁Ni60合金涂层钢管.研究了熔覆涂层腐蚀前、后截面显微组织以及腐蚀产物膜的微观形貌特征,利用失重法测量了涂层盐雾、CO2腐蚀速率,定量评价了熔覆涂层的耐腐蚀性能.结果表明:熔覆Ni60涂层全致密,内部均匀分布大量碳化物、硼化物硬质点,涂层与基体之间冶金结合,界面处互扩散区宽度约为8 μm.熔覆Ni60涂层对基体有较好的防腐保护作用,盐雾腐蚀环境下出现锈斑的时间大于150 h,平均腐蚀速率为0.75 g/(m2· h),涂层动态CO2腐蚀相对静态CO2腐蚀更加剧烈,实验温度348 K时,静态腐蚀速率为0.78 g/(m2·h),动态腐蚀速率为1.02 g/(m2·h).     

温度对P110钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟油田实际腐蚀环境中研究了温度对P110钢CO2腐蚀行为的影响．用SEM、XRD等分析了在不同温度条件下材料表面腐蚀产物膜的形貌以及对腐蚀速率和腐蚀形态的影响．结果表明，40℃时表层腐蚀产物类似于疏松的土壤，少且很松散地附着在材料表面，成份主要是溶液中沉积的KCl.90℃时腐蚀产物主要是钙铁镁的碳酸盐和少量的KCl和Fe2O3，腐蚀产物呈颗粒状，较致密但是膜层中含有大量的孔洞．140℃时，试样表层腐蚀产物呈致密的粘土形貌、下层腐蚀产物仍是颗粒状，产物层致密，成份主要是FeCO3和KCl．不同温度下不同的腐蚀产物形貌造成随温度升高。材料的平均腐蚀速率在90℃时出现峰值．     

CO_2腐蚀环境中温度对5Cr钢腐蚀性能的影响

模拟塔里木油田现场环境,利用高温高压实验设备辅以失重法,研究了CO2腐蚀环境中温度对油、套管钢5Cr钢腐蚀速率的影响。采用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法对试样表面腐蚀产物的形貌及成分进行了分析。结果表明:5Cr钢的平均腐蚀速率随温度的升高而增大,90℃时到达最大值,温度继续升高平均腐蚀速率降低。各种温度下,均没有局部腐蚀发生。所有温度条件下,腐蚀产物均为FeCO3,并且腐蚀产物膜中出现了Cr的富集现象。     

AerMet100钢在盐雾中的腐蚀与电化学特性

目的 对AerMet100钢在盐雾中的腐蚀和电化学特性进行研究,分析其腐蚀机理。方法 通过盐雾试验,观察分析AerMet100钢的腐蚀行为和腐蚀形貌,分析腐蚀产物成分。测试盐雾试验不同时间后的极化曲线和电化学阻抗谱,并建立等效电路模型,采用Cview和Zsimp Win软件进行等效电路和极化曲线拟合,计算自腐蚀电位、自腐蚀电流和等效元件数值,定量分析其变化规律,之后通过K-K转换验证等效电路拟合的正确性。利用扫描开尔文探针（SKP）测试盐雾试验不同时间后带锈试样的表面电位,并进行Gaussian拟合,分析其电位分布和变化规律。最后,结合试验结果,对AerMet100钢在盐雾中的腐蚀机理进行分析。结果 AerMet100钢在盐雾试验中的腐蚀形态由点蚀逐步发展为均匀腐蚀,其腐蚀产物分为两层：外锈层主要成分是β-FeOOH,内锈层主要成分是Fe3O4和γ-Fe2O3,内锈层较外锈层更为致密。盐雾试验9 d后,自腐蚀电位为–593.178 mV,自腐蚀电流为3.919 μA,腐蚀产物层电阻为4.152 ??cm2,腐蚀反应电阻为2748 ??cm2,此时试样的腐蚀倾向性最低,腐蚀产物的积聚降低了腐蚀反应速率。未腐蚀试样表面平均电位为–842.387 mV,盐雾试验6 d后为–701.686 mV,12 d后为–575.502 mV。随着盐雾试验时间的延长,试样表面平均电位升高,电位分布分散,电位差增大,分为明显的阴极区和阳极区。结论 AerMet100钢表面腐蚀产物层可有效阻止腐蚀溶液向基体的渗透和扩散,延缓腐蚀进程,对基体起到较好的保护作用。     

新型无磁高强度A10不锈钢的耐海水腐蚀性能

通过盐雾试验、海水浸泡试验、实际海域挂片试验及应力腐蚀试验结合表面形貌观察和显微组织分析,研究了新型无磁高强度A10不锈钢及其对比材料917钢的耐海水腐蚀性能。结果表明:A10不锈钢在海水中全面腐蚀速率低,腐蚀试样表面光亮、无锈、无点腐蚀、无裂纹;而在相同条件下,917钢锈蚀严重。A10不锈钢在海水中的耐蚀性远优于917钢的,且具有优良的抗应力腐蚀开裂性能。     

人工模拟海洋大气环境下Sn-0.7Cu无铅焊料的点蚀行为及微量Ga的影响

通过人工海水的盐雾干-湿实验模拟海洋大气环境,研究了Sn-0.7Cu和Sn-0.7Cu-0.01Ga合金的腐蚀行为.采用SEM和XPS分析了合金表面腐蚀形貌及腐蚀产物成分,采用XRD分析了腐蚀产物的结构.结果表明:Sn-0.7Cu合金腐蚀初期发生明显的点蚀,点蚀易于在富Cu区萌生,且以触须状向外扩展;腐蚀后期腐蚀产物分层,龟裂且易于剥落,此时腐蚀产物不具有保护性.XRD分析表明.腐蚀产物主要为非晶态Sn的氧化物,同时有少量的SnCl_2·2H_2O;微量元素Ga能显著提高Sn-0.7Cu合金的抗盐雾腐蚀性能.XPS分析表明,微量元素Ga在表面存在明显的富集行为,并形成一种致密的保护性氧化膜,它是提高Sn-0.7Cu合金抗盐雾腐蚀性能的主要原因.     

N80钢CO2腐蚀产物膜研究

在模拟油田CO2腐蚀环境下，用XRD、EDS和SEM研究了N80钢腐蚀产物膜的形成与发展情况。结果表明，在本试验条件下N80钢CO2腐蚀产物膜对基体具有一定的保护作用，可以降低腐蚀速率。腐蚀产物膜分3层，讨论了3层膜的结构特征与形成机理。初步研究了腐蚀产物膜的破坏特征。腐蚀产物膜的晶体类型是（Fe,Ca)CO3复盐。     

低碳贝氏体钢在干燥和高湿环境中的腐蚀行为

测试低碳贝氏体钢分别于干燥和高湿环境的电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,并观察其表面形貌,对比研究了低碳贝氏体钢在两种环境中的腐蚀行为.结果表明,低碳贝氏体钢在两种环境中的腐蚀速率均是先增至峰值后减小.高湿环境中试样的腐蚀速率峰值出现早于干燥环境中试样.峰值前高湿环境中试样的腐蚀速率高于干燥环境中试样的腐蚀速率,峰值后高湿环境中试样的腐蚀速率低于干燥环境中试样的腐蚀速率.     

热镀锌钢上铈盐转化膜在含Cl-介质中的耐蚀性

将热浸镀锌钢浸渍在20 g·L~(-1)Ce(NO_3)_3·6H_2O溶液(pH=4,25℃)中10s~24 h,制备了铈盐转化膜试样。通过中性盐雾和盐水浸泡试验评价了转化膜在含Cl~-介质中的耐蚀性能。采用扫描电镜和X射线衍射能谱研究了转化膜的形貌和物相结构。结果表明,铈盐转化膜能显著推迟热浸镀锌层出现白锈的时间;随成膜时间的延长,转化膜的耐蚀性能先增加后下降;当成膜时间为30~60 min时,转化膜的耐蚀性能最佳。铈盐转化膜主要由非晶态结构的ZnO和CeO_2组成,在腐蚀介质中不易形成腐蚀微电池。     

含Cr中合金钢在CO_2腐蚀环境中的腐蚀行为

为研究Cr含量对含Cr中合金钢在CO_2腐蚀环境中腐蚀行为的影响,在高温高压反应釜中模拟吉林油田腐蚀环境,对不同Cr含量合金钢进行腐蚀行为研究。在进行腐蚀试验后,采用SEM分析其腐蚀产物膜的微观形貌;通过EDS和XRD确定腐蚀产物膜的组成;采用EBSD来分析大/小角度晶界比例和晶粒尺寸对腐蚀性能的影响。结果表明:腐蚀产物膜主要为Cr_2O_3;随着Cr含量的增大,晶粒尺寸逐渐增大,大角度晶界比例有一定的减小;Cr含量在一定范围内的提高有助于含Cr中合金钢表现出较好的耐蚀性。     

腐蚀产物晶体结构及离子选择性对P110S低合金钢在H2S/CO2环境中腐蚀行为的影响

目的研究P110S低合金钢在H2S/CO2环境中的腐蚀行为及腐蚀产物对其影响机理。方法通过P110S低合金钢在不同温度下的腐蚀失重实验、微观SEM形貌观察、XRD分析和离子选择性实验,探究腐蚀产物的晶体结构以及离子选择性对腐蚀行为的影响。腐蚀实验环境为模拟我国西北某油田现场不同井深的腐蚀工况,其中CO2与H2S的分压比为2.5。结果温度低于100℃时,腐蚀产物主要为马基诺矿型FeS,其为阳离子选择性,能够阻碍阴离子与基体接触,起到抑制腐蚀的作用,因此腐蚀速率较低,约为0.15 mm/a,且随温度升高基本保持不变,试样表面的腐蚀产物膜平整未脱落;温度达到120℃后,腐蚀速率急剧增大,部分腐蚀产物由马基诺矿转变为磁黄铁矿,腐蚀产物膜因下层腐蚀产物挤压而发生破裂脱落,试样发生局部腐蚀;温度高于160℃时,腐蚀产物全部为磁黄铁矿型FeS,其为阴离子选择性,无法阻碍阴离子穿过腐蚀产物膜与基体接触,因此随着温度的升高,腐蚀速率逐渐增大并趋于平缓,达到3.6 mm/a。结论H2S/CO2环境中低合金钢腐蚀行为与腐蚀产物晶体构型及离子选择性密切相关,若腐蚀产物为马基诺矿型FeS时,其具有阳离子选择性,能够抑制金属基体腐蚀溶解;而若腐蚀产物为磁黄铁矿型FeS时,因其具有阴离子选择性,则不能抑制金属基体发生腐蚀溶解。     

N80和3Cr油管钢在CO_2驱油环境中的腐蚀行为

利用高压釜模拟油田现场CO2驱油环境,对N80和3Cr两种油管钢进行了CO2腐蚀试验,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析对比了腐蚀产物膜的腐蚀行为和特征,并评价了三种缓蚀剂对两种油管钢的缓蚀性能,计算了腐蚀速率和缓蚀效率,对比了相应条件下的腐蚀产物膜表面形貌。结果表明,在同一CO2分压条件下,N80和3Cr钢在55℃时的腐蚀速率均比在30℃时的大,N80钢在30℃和55℃时的腐蚀速率明显大于3Cr钢,其抗CO2腐蚀性能满足关系3CrN80;N80腐蚀产物主要由FeCO3和少量CaCO3沉积物组成,3Cr腐蚀产物主要由FeCO3及少量Cr7C3和Cr2C3组成。