X65钢在高温高压CO2酸性溶液中的腐蚀行为

利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD以及电子探针微观结构分析等方法,研究了X65钢在四种不同高温条件下及1 MPa分压的饱和CO2的NACE酸性溶液中的腐蚀行为。结果表明:(1)在所研究的温度范围内,X65钢在CO2腐蚀介质中表现出高的腐蚀速率;随着温度的升高,腐蚀速率呈先下降再升高的趋势,90℃时最小;(2)表面生成了FeCO3为主的腐蚀产物膜;(3)CO2腐蚀的作用形成了钢表面点蚀、坑蚀、台地腐蚀特征;(4)Cl-为点蚀的"激发剂",并且在点蚀坑内富集,导致局部Cl-浓度差不同,促进点蚀发生;(5)CO2腐蚀是各种因素相互作用的结果。     

30CrMo抽油杆在超临界CO_2环境中的腐蚀行为

目前,对抽油杆材料在超临界CO2环境中的腐蚀研究报道较少。为此,利用高温高压反应釜,开展了30Cr Mo抽油杆材料在超临界CO2环境中的腐蚀模拟试验。通过失重法测量了30Cr Mo在不同CO2压力、温度和含水率条件下的平均腐蚀速率;利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对比分析了腐蚀产物膜的形态和组成。结果表明:在超临界CO2试验条件下,30Cr Mo腐蚀严重,试样表面出现点蚀或台地腐蚀。随着CO2压力增大,30Cr Mo平均腐蚀速率减小。30Cr Mo腐蚀产物膜随着CO2压力增大更加致密。随着温度升高,30Cr Mo平均腐蚀速率先增大后减小,平均腐蚀速率在80℃达到3.456 mm/a的峰值。当含水率从30%提高到60%时,30Cr Mo平均腐蚀速率从0.083 mm/a迅速增大到1.230 mm/a。研究结果可为油田CO2驱开发过程中抽油杆的使用与腐蚀控制提供支持。     

X65管线钢及牺牲阳极材料在海水环境中的交流腐蚀行为研究

目前针对海洋环境下的管线钢及牺牲阳极交流腐蚀行为研究鲜有开展，为给海管交流腐蚀风险评判以及牺牲阳极在交流干扰下的消耗性能提供参考，通过交流腐蚀模拟试验研究了模拟海水环境中X65管线钢、铝合金和锌合金牺牲阳极在不同交流电流密度下的交流腐蚀行为。结果表明：施加交流干扰后，X65管线钢、铝合金牺牲阳极和锌合金牺牲阳极试样电位均发生负向偏移，且交流电流密度越大，偏移量越大；3种材料的腐蚀速率随交流电流密度的增大而增大，但铝合金的腐蚀速率远大于锌合金和X65管线钢；X65管线钢在0～30 A/m²交流干扰下，呈现均匀腐蚀，当交流电流密度增大至100 A/m²时，表面出现点蚀坑；铝合金在不同交流电流密度下的表面均会产生点蚀，而锌合金材料则以均匀腐蚀为主，海洋环境中锌合金的服役性能优于铝合金。     

pH值对X90管线钢在模拟酸性土壤溶液中腐蚀行为的影响

目前,对X90等第三代管线钢在土壤中的腐蚀研究较少。采用动电位极化曲线、交流阻抗谱和腐蚀失重等研究了不同pH值下,X90管线钢在模拟酸性土壤溶液中的腐蚀行为。结果表明:pH值的变化不影响X90钢的阴阳极反应机理;当pH≤4时,交流阻抗谱低频区出现感抗弧,此过程存在吸附或点蚀形核,当pH≥4时,交流阻抗谱出现Warburg扩散阻抗,传质扩散为反应主要控制步骤;随着溶液pH值降低,腐蚀电流密度增大,溶液中总铁含量增加,试样表面腐蚀程度加剧,均表明X90管线钢的腐蚀速率增大。     

X60管线钢在柴油中的腐蚀行为

为了预防和消除管线钢在柴油中的腐蚀,采用宏观观察、扫描电镜(SEM)、能谱仪等对浸入不同水含量的0号柴油中的X60管线钢的腐蚀行为进行研究。结果表明:0号柴油可以在X60管线钢表面形成油膜,可增加管线钢的抗腐蚀能力,但水的存在将弱化油膜对X60管线钢的保护;当0号柴油中添加0.5 m L/L水,X60管线钢表面出现点蚀,点蚀数量和大小随着含水量增加而增加,也随浸泡时间延长而增加,水参与并控制X60钢的电化学腐蚀,腐蚀产物为黑色的氧化亚铁。     

X80管线钢在阴极极化条件下的点腐蚀行为

目前对于阴极极化条件下管线钢发生点蚀的特征和机理研究不多。采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和阴极极化技术,研究了X80钢在3.5%Na Cl溶液中不同阴极极化电位下点腐蚀起始与特征。结果表明:阴极极化条件下,点腐蚀易在非金属夹杂物边缘处萌生并沿基体扩展。当阴极极化电位为-850 m V(vs CSE,下同)和-900 m V时,基体和夹杂物周围均发现有点蚀出现;-1 000 m V时,点蚀仅出现在非金属夹杂物周围;当极化电位提升到-1 200 m V时,试样表面未发现明显腐蚀。     

温度对X80管线钢在0.5mol/L Na_2CO_3+1.0mol/L NaHCO_3溶液中电化学腐蚀性能的影响

目前,有关温度对CO_3~(2-)-HCO_3~-环境下X80管线钢腐蚀行为的影响规律尚无统一的认识。为了探究高强度钢在不同温度的0.5 mol/L Na_2CO_3+1.0 mol/L NaHCO_3溶液中的腐蚀行为,采用动电位极化、电化学阻抗技术,并结合金相显微镜观察研究了温度对X80管线钢在0.5 mol/L Na_2CO_3+1.0 mol/L NaHCO_3溶液中电化学腐蚀行为的影响规律,并通过Mott-Schottky曲线对不同温度下钝化膜的半导体性质进行探讨。结果表明:温度从30℃上升至75℃时,X80钢的点蚀电位和电荷转移电阻均逐渐减小,腐蚀现象越明显;当温度达到90℃时,点蚀电位和电荷转移电阻反而增大,腐蚀程度有所减缓;在0.3~0.7 V内,钝化膜呈现出典型的n型半导体特征;随着温度的升高,钝化膜内的施主电流密度和平带电位呈现先降低后增加的趋势,钝化膜稳定性先减弱后增强;在75~90℃之间存在一个临界温度,此温度下钝化膜的缺陷密度最大,保护性最差。     

高流速、高盐、高CO2湿气条件下X60管线钢顶部的腐蚀行为

为明确X60管线钢在高流速、高含盐、高含CO2湿气条件下的顶部腐蚀行为和规律,采用高速湿气环路系统对X60管线钢进行湿气顶部腐蚀模拟评价试验.通过腐蚀前后试样的失重量评估X60管线钢湿气顶部腐蚀的情况,并采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)等测试分析手段,研究了不同含水率和不同Cl-浓度对X60管线钢湿气顶部腐蚀行为的影响.结果表明:在1 MPa CO2、气体流速10 m/s、Cl-含量分别为130 000,170 150 mg/L,含水率分别为0.03％和0.05％的工况下,X60管线钢试样表面均有结晶盐粒分布,即在较长服役周期下存在结垢风险.在Cl-含量为130 000 mg/L时,高含水率能促进X60管线钢的腐蚀;当Cl-含量增至170 150 mg/L时,含水率的升高反而抑制X60管线钢的顶部腐蚀.     

X52钢在普光气田服役条件下的CO2腐蚀行为

利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD、EDS和纳米力学探针等方法,研究X52钢在普光气田服役条件下的CO2腐蚀行为。结果表明:在25~140℃时,X52钢在CO2水溶液中表现出高的腐蚀速率;随着温度的升高,腐蚀速率在60℃和120℃时出现极大值;随着压力的升高,腐蚀速率呈现出增大的趋势;腐蚀产物膜的主要成分为FeCO3;在90~140℃时,腐蚀类型以局部腐蚀为主,而在25~60℃时,主要以均匀腐蚀为主,并伴有轻微的局部腐蚀;随着温度的升高,腐蚀产物膜的弹性模量和硬度呈现出增大的趋势。     

CO2和Cl^-共存条件下L245NB钢的腐蚀行为

四川省油气田的天然气中都含有一定量的CO2,为此,借助静态高温高压试验和电感式点腐测试仪,研究了不同CO2分压和不同Cl-浓度条件下L245NB钢的腐蚀行为.结果表明,在试验范围内,随着CO2分压和水中Cl-浓度的升高,L245NB的腐蚀速率相应增大;在40℃、总压为9 MPa、CO2分压大于1.0MPa,以及Cl-浓度大于5%的试验条件下,气相出现了点蚀.最后,还考察了抗CO2腐蚀缓蚀剂CT2-17对L245NB的保护效果.     

南海东部海域石油平台现场腐蚀挂片试验研究

海洋环境的腐蚀研究对于海洋经济和开发具有重要意义。依托海洋石油平台,通过串挂式试验系统进行实海腐蚀试验,在南海东部番禺和陆丰海域各一处平台附近开展了为期1 a的试验,获得了不同钢材(AH_32,DH_32,EH_32)在3个水深层的腐蚀速率,并对所得数据加以分析。结果表明:这3种钢结构在60 m海深时的腐蚀速度最快,该研究对于海洋工程结构腐蚀防护具有指导价值。     

钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx组织和性能的影响

研究了钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx(x=1,2,3)显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:Cr29Mn12Ni2N0.6Wx不锈钢固溶处理后具有典型的铁素体+奥氏体双相组织,铁素体含量在45%~60%范围内;随着钨含量的增加,合金中σ相的析出倾向增强,铁素体含量增加,合金的耐腐蚀性能降低,屈服强度和抗拉强度升高;经1 050℃固溶处理30 min后,该系列双相不锈钢中不再有σ相析出,其屈服强度大于650 MPa,抗拉强度大于900 MPa,断后伸长率大于30%,作为高强度资源节约型超级双相不锈钢具有潜在应用前景。     

固溶处理对2205双相不锈钢耐蚀性能的影响

利用箱式电阻炉、金相显微镜、电化学工作站等设备研究固溶处理温度对2205不锈钢在不同介质中显微组织和耐蚀性的影响。结果表明,随着固溶温度升高,奥氏体含量不断减少,铁素体含量不断增多;在p H值不同的溶液中,双相不锈钢的耐蚀性能有一定差异:酸性溶液中,在1 050℃左右进行固溶处理,此时的双相不锈钢奥氏体与铁素体含量比接近1∶1,耐酸性能较好,而在碱性溶液中,1 100℃固溶处理时的腐蚀速度较小,耐蚀性能较好;1 100℃固溶处理的双相不锈钢在含氯离子的环境中虽无明显钝化区,但腐蚀速率较小,具有一定耐点蚀性能。     

0Cr18Ni5和AF1410高强度钢的腐蚀行为研究

采用失重法和XRD法研究了0Cr18Ni5钢和AF1410钢在中性盐雾环境中的耐蚀性能.结果发现0Cr18Ni5钢由于高含量的Cr元素而只发生了轻微的点蚀,而AF1410钢则发生了严重的全面腐蚀,腐蚀产物主要由FeOOH和Fe3O4组成.采用恒载荷应力腐蚀拉伸和剩余力学性能测试法,并结合SEM断口形貌分析,研究了两种高强钢在3.5% NaCl(质量分数)水溶液中应力腐蚀行为.结果表明,0Cr18Ni5钢和AF1410钢在该环境中都表现出应力腐蚀敏感性.最后,结合实验结果提出了一种简易快速评价材料抗应力腐蚀性能的方法.     

Application of electrochemical methods to the investigation of corrosion fatigue of metals

Using electrochemical methods, we investigate a process of corrosion fatigue fracture of stainless steels of various classes and LS59-1 brass in chloride-containing media. We establish the correlation between a change in electrochemical parameters in the process of corrosion fatigue and stages of fracture of specimens. We estimate the deformation activation of metals and its influence on the intensity of accumulation of corrosion fatigue damages, formation of pittings, and components of impedance. We show that cyclic stresses have different effects on dissolution of separate components of alloys, the intensity of which depends on the limiting stage of the electrode process (the diffusion stage or the electrochemical one). On the basis of the investigations performed, we conclude that the susceptibility of stainless steels to corrosion fatigue is determined by the efficiency of local activation and repassivation. Karpenko Physicomechanical Institute, Ukrainian Academy of Sciences, L'viv. Translated from Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, Vol. 36, No. 1, pp. 65–70, January–February, 2000.     

几种超级不锈钢在模拟烟气脱硫环境中的点蚀行为

目前,针对904L,254s Mo和2507等几种主要备选超级不锈钢在烟气脱硫环境中的耐点蚀性能缺乏系统研究。在温度分别为20、40、70℃的死亡绿液溶液中,利用循环伏安曲线和扫描电镜(SEM)法,对316不锈钢和超级不锈钢904L、254s Mo及2507的极化行为和点蚀形貌进行了研究。结果表明:在该环境中,升高温度可降低4种不锈钢表面钝化膜稳定性并提高其点蚀敏感性;在不同温度环境下,316不锈钢均有严重的点蚀现象发生,而254s Mo和2507不锈钢表面均无明显点蚀迹象;在20℃时,904L不锈钢表面无明显点蚀迹象,40℃时,其表面出现典型的点蚀形貌,但点蚀坑尺寸较小,在70℃的高温下,其点蚀坑尺寸明显增大,点蚀损伤严重;254s Mo和2507均适合作烟气脱硫设备材料,而316、904L在该环境中需谨慎使用。     

Effects of surface washing on the mitigation of concrete corrosion under sewer conditions

This study systematically investigated the potential of mitigating sulfide induced sewer concrete corrosion by surface washing. Washing interrupted the corrosion activity of concrete coupons by increasing the surface pH and decreasing the H₂S uptake rates (SUR). The SUR recovered to the level prior to washing within 60–140 days. The slowest recovery rate was from the most severely corroded coupon. However, no significant difference was observed for concrete mass loss of the washed and unwashed coupons after 54 months. The results suggest that frequent washing at short intervals of a few months might be needed to control corrosion over a long term.     

Influence of corrosion in media with different pH on local electrode potentials of steels

We present results of investigations of the microelectrochemical heterogeneity of surfaces of steels 20, 30KhMA, and 12Kh21N5T after corrosion in chloride–sulfide media. The character of corrosion of steels in solutions containing chloride and sulfide ions is elucidated. It is shown that, during corrosion of steel 20 in solutions where passivation is observed, the microelectrochemical heterogeneity of the surface is higher than that after its active dissolution. Dense passivating films on the surface of the stainless steel cause its smaller microelectrochemical heterogeneity after corrosion in all investigated solutions than those for steels 20 and 30KhMA.     

低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的测试方法及性能

研究了爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性测试方法及性能。结果表明：电化学动电位扫描法（双环EPR法）适合用于爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的检测,其试验结果与草酸电解侵蚀法对应较好;06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性与铬-镍奥氏体不锈钢不同,其晶间腐蚀敏感性出现在910℃正火处理后,甚至强制吹风急冷条件下也无法避免,而经过800℃退火处理后,其晶间腐蚀敏感性可减轻。     

TA15钛合金与铝合金和结构钢接触腐蚀与防护研究

通过测定TA15钛合金与铝合金和结构钢组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了TA15钛合金在使用中与铝合金和结构钢接触时产生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:TA15钛合金与铝合金和30CrMnSiA钢接触时会产生严重的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;与30CrMnSiNi2A钢接触产生的电偶腐蚀比较轻微.对铝合金和结构钢进行表面处理可以降低电偶腐蚀敏感性,表面处理后喷涂底漆可进一步降低电偶腐蚀敏感性.