X70和16Mn钢土壤腐蚀行为比较 II.点蚀和缝隙腐蚀

用丝束电极测量和缝隙腐蚀试验等方法研究X70钢和16Mn钢在3种介质中点蚀和缝隙腐蚀方面的异同行为,发现在同样腐蚀环境下X70钢表面电位极差大于16Mn钢,结合形貌观察可以肯定X70钢具有较强点蚀倾向.2种管道钢在较弱腐蚀溶液中缝隙腐蚀不明显,以平均腐蚀为主;在较强腐蚀溶液中,缝隙腐蚀和平均腐蚀同时发生.从缝隙腐蚀失重数据看,X70钢缝隙腐蚀平均失重稍大于16Mn钢,但试验尚不能肯定两者在最大缝隙深度方面是否存在差异.     

X70和16Mn钢土壤腐蚀行为比较I电位和平均腐蚀速度

通过研究国内常用的X70和16Mn 2种管道钢在土壤浸出液中的电位-时间曲线，并根据失重试验和极化曲线，比较它们的平均腐蚀速度.结果表明，16Mn钢腐蚀电位比X70钢稍负约20 mV，其平均腐蚀速度明显高于X70钢；X70钢的腐蚀产物膜具有短期保护性.     

四种钢材在含CO2盐水溶液中的腐蚀行为

利用失重法和金相分析法研究了四种钢材在CO2饱和盐水溶液中的腐蚀行为.研究表明,16Mn、X60和20#钢三种钢材的平均腐蚀速率较低,但容易发生点蚀;而X70钢试验初期腐蚀速率较大,是前者的2～3倍,但点蚀相对较轻.随着试验时间的延长,X70钢的腐蚀速率逐渐下降.它们腐蚀行为的差异可能与四种材料的显微组织有关.     

X70和16Mn钢腐蚀行为比较：Ⅲ.腐蚀磨损

用旋转试片装置和失重法比较X70钢和16Mn钢在含沙溶液中腐蚀磨损行为，研究流速、介质pH值、温度等因素影响.结果表明，2种管道钢存在相同临界流速，045 m/s，高于临界流速时，腐蚀磨损失重明显增加.同时温度升高也使钢的失重增加.此外腐蚀和磨损的交互作用十分明显，尤其在酸性介质中，交互作用影响可占总失重量的80%以上.X70钢抗腐蚀磨损性能较好.原因是X70钢易形成致密保护膜和有较高表面硬度.前者导致在酸性和弱碱性介质中，X70钢的失重较小，只有在强碱性下，二者腐蚀磨损失重几乎相同；后一因素使得X70钢在高流速下有较好抗磨损性.      

低合金钢X70和3Cr在超临界CO_2环境中的缝隙腐蚀EI北大核心CSCD

利用浸泡实验分别模拟了低合金钢3Cr和X70在含有超临界CO_2的3.5%Na Cl溶液和溶解有Na Cl溶液的超临界CO_2相中的缝隙腐蚀行为。采用SEM、EDS和3D显微镜分析了腐蚀产物膜的形貌和成分,运用失重法测试了不同环境下低合金钢的腐蚀速率。结果表明,在超临界CO_2环境下低合金钢在缝隙内部腐蚀较轻,在缝隙边缘处发生了明显的腐蚀。这种缝隙腐蚀现象是由于缝隙内部与外部之间形成的电偶效应引起的。2种钢在超临界CO_2相中的均匀腐蚀速率均低于局部腐蚀速率,在Na Cl溶液中的情况则相反。在超临界CO_2环境中,3Cr钢的耐均匀腐蚀性能优于X70钢,而耐局部腐蚀性能则劣于X70钢。2种钢缝隙腐蚀行为的差异主要是Cr含量不同造成的,而Cu在3Cr钢缝隙边缘处的富集可能对缝隙腐蚀过程起到了促进作用。     

低合金钢X70和3Cr在超临界CO_2环境中的缝隙腐蚀

利用浸泡实验分别模拟了低合金钢3Cr和X70在含有超临界CO_2的3.5%Na Cl溶液和溶解有Na Cl溶液的超临界CO_2相中的缝隙腐蚀行为。采用SEM、EDS和3D显微镜分析了腐蚀产物膜的形貌和成分,运用失重法测试了不同环境下低合金钢的腐蚀速率。结果表明,在超临界CO_2环境下低合金钢在缝隙内部腐蚀较轻,在缝隙边缘处发生了明显的腐蚀。这种缝隙腐蚀现象是由于缝隙内部与外部之间形成的电偶效应引起的。2种钢在超临界CO_2相中的均匀腐蚀速率均低于局部腐蚀速率,在Na Cl溶液中的情况则相反。在超临界CO_2环境中,3Cr钢的耐均匀腐蚀性能优于X70钢,而耐局部腐蚀性能则劣于X70钢。2种钢缝隙腐蚀行为的差异主要是Cr含量不同造成的,而Cu在3Cr钢缝隙边缘处的富集可能对缝隙腐蚀过程起到了促进作用。     

Cl~-和极化电位对X70钢缝隙腐蚀行为的影响

采用恒电位极化方法研究了X70钢在NaHCO_3溶液中的缝隙腐蚀行为,分析了Cl~-浓度和极化电位对X70钢缝隙腐蚀萌生及发展的影响,探讨了X70钢在NaHCO_3溶液中的缝隙腐蚀机理。结果表明:在-0.4V恒电位极化下,缝隙内X70钢在NaHCO_3溶液中可以发生局部腐蚀。缝口处首先发生酸化,并逐渐往缝底扩展。随着腐蚀的发展,酸化加剧,后期发生析氢反应,阴极反应由溶解氧的还原转变为H+的还原。加入Cl~-不改变缝内X70钢的腐蚀机理,但随着Cl~-浓度的增大,缝内腐蚀速率增加。随着极化电位的提高,缝隙内X70钢的腐蚀部位逐渐往缝底移动,同时发生点蚀。而缝隙腐蚀的萌生区域由极化电位及电位下降的程度决定。     

A3钢和16Mn钢在土壤环境中腐蚀行为差异的研究

介绍了近二万平方公里内60多个埋片试验点组成的A3钢和16Mn钢埋片的配对对比试验,随机对比试验和对比分析的结果,应用数理统计和模式识别等方法,证明了土壤埋设条件下,A3钢和16Mn钢的腐蚀失重、腐蚀产物、点蚀状况等腐蚀行为基本相同。得出了一个包含4种土壤理化性质的数学模型,用来判别在何种土壤条件下,16Mn钢可能会比A3钢显示稍高的耐蚀性。     

X70和X80管线钢的电化学腐蚀行为

通过极化曲线和交流阻抗谱测试以及OM表面腐蚀形貌观察、SEM和TEM的组织观察,研究了Cl-和SO42-离子对X70和X80两种管线钢腐蚀过程的作用机理与规律。结果表明：Cl-有强穿透性,极易引起点蚀,两种钢的自腐蚀电流密度都随着Cl-浓度的增大而增大,点蚀和全面腐蚀也随之进一步加剧,X70钢在较低浓度的NaCl溶液中出现全面腐蚀和点蚀,X80钢仅在高浓度NaCl溶液中出现明显的点蚀,且在各种不同浓度溶液中腐蚀程度均没有X70钢严重。SO42-在金属表面吸附能力比Cl-强,少量SO42-在金属表面的吸附,造成Cl-的局部含量高,更易引起点蚀,而大量SO42-在金属基体表面覆盖,能阻碍Cl-的影响。X80钢比X70钢有更强的耐腐蚀性,X70钢对SO42-和Cl-的作用更为敏感。     

H2S对X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀行为的影响

用静态失重法、动电位扫描法、交流阻抗法结合扫描电镜研究了H2S对X70钢在弱酸性溶液中的腐蚀行为的影响.结果表明,在25 ℃、pH=4.6的HAC-NaAC体系中,加入0.04 mmol/L的H2S会大幅度加速X70钢的腐蚀;随着H2S浓度的增大,X70钢的腐蚀速率逐渐减小,但均大于空白溶液,表现为加速X70钢的腐蚀;当H2S浓度为10 mmol/L时,腐蚀速率小于空白溶液,表现为对X70钢的腐蚀反应的抑制作用.这是由于FeS保护膜的稳定性与H2S的浓度有关.     

某油田地面集输管道用材腐蚀行为研究

模拟油田现场腐蚀环境,利用高温高压实验设备辅以失重法研究了某油田地面集输管道正在使用中的管材20G钢、L245钢、5Cr钢、316L不锈钢和板材16Mn钢在不同温度和CO_2分压下的腐蚀行为,并采用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法对腐蚀产物的形貌及成分进行分析。结果表明:20G钢、L245钢、5Cr钢、16Mn钢和316L不锈钢均在温度一定的情况下,随CO2分压的增大,平均腐蚀速率先增大后减小;在CO_2分压一定的情况下,平均腐蚀速率随温度的升高先增大后减小。在温度为80℃,CO_2分压为0.5 MPa时,均达到最大平均腐蚀速率。20G钢、L245钢、5Cr钢和16Mn钢的腐蚀形貌为不均匀的全面腐蚀,腐蚀产物主要为FeCO_3,316L不锈钢由于在腐蚀介质中发生钝化,腐蚀形貌为轻微的点蚀。     

铈对X70钢在内蒙古伊盟土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

通过测量X70钢的自腐蚀电位、电化学阻抗谱、极化曲线并结合SEM和XRD分析,研究了添加微量稀土铈(Ce)对X70钢在伊盟土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响.结果表明,Ce可提高X70钢的抗腐蚀性,随着浸泡时间的延长,试样的腐蚀率先升高后降低.X70钢的形态主要是不均匀腐蚀和点蚀,X70Ce钢则发生了均匀腐蚀,腐蚀产物主要为...     

在NaHCO3溶液中X70钢的模拟缝隙腐蚀机理研究

利用模拟楔型缝隙构型研究了X70钢在低浓度NaHCO3溶液中的缝隙腐蚀机理.结果表明:随实验时间的延长,缝内金属电位均不同程度的负移,缝隙底部试片的电位最负;缝内溶液pH值下降,溶解氧含量减少;缝外耦接试样时缝内金属腐蚀加剧,缝内溶液的pH值显著下降,微区氧含量略高于缝外无耦接试样时缝内的氧含量.缝隙内、外不同部位金属表面上阳极溶解电流密度与阴极还原电流密度的不平衡是产生缝隙闭塞自催化效应的根本原因;X70钢模拟缝隙在两种不同浓度HCO3-溶液中的腐蚀机理一致,但在较高浓度溶液中腐蚀程度要严重些.     

16Mn集输管线钢在含CO2凝析气田的腐蚀行为

对比研究了16Mn钢在模拟工况环境和实际工况环境中的腐蚀行为。采用失重法、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法对试样腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物成分进行了分析,研究了温度和CO2分压对腐蚀速率的影响。结果表明,16Mn钢主要发生严重的CO2腐蚀,液相腐蚀速率大于气相腐蚀速率,腐蚀速率随温度和CO2分压增加而增大。     

库尔勒模拟溶液中HCO-3对X70钢缝隙腐蚀的影响

在含有不同浓度HCO-3的库尔勒模拟溶液中对X70钢楔形缝隙模拟构型进行缝隙腐蚀实验.实验结果表明,缝隙腐蚀理论不仅仅适用于单离子的溶液体系,也同样适用于含有多离子的溶液.实验过程中,当缝隙腐蚀发生时,从缝隙开口处到缝隙深处腐蚀电位越来越低,CI-向缝隙内富集,pH值降低.HCO-3的加入对缝隙电位、Cl-浓度、pH值都有较大的影响.     

二氧化碳对X60钢微生物腐蚀行为影响

利用失重法和扫描电镜研究了CO₂与嗜热SRB共存条件下X60钢在海底污泥和污水中的腐蚀行为.结果表明:CO₂饱和条件下,随着温度的升高,污泥和污水中腐蚀速率均增加,且含SRB的污泥和污水中X60钢的腐蚀速率均大于不含SRB的腐蚀速率,SEM观察表明,X60钢遭受的破坏以点蚀为主;随着CO₂分压的增大,X60钢的腐蚀速率增大,且污泥中腐蚀速率大于污水中腐蚀速率.     

热处理后的X80管线钢在土壤模拟液中的腐蚀行为研究

以21世纪天然气输送管线的首选钢-X80钢为例,利用失重法及电化学测试系统分析其在榆林定边和湖北黄冈地区的两种酸碱性土壤模拟溶液中的腐蚀情况,通过对正火态和调质态的X80钢在土壤模拟溶液中腐蚀情况进行研究,失重试验表明该钢在榆林定边地区腐蚀速率高于湖北黄冈地区的腐蚀速率,但差别比较小;两种不同组织X80钢的腐蚀速度都是由快到慢,最后趋于平稳;无论酸碱土壤,调质后的X80钢的腐蚀速度偏小。电化学测试表明两种不同组织的X80钢在酸碱土壤模拟溶液中都只有活性溶解,没有钝化倾向;调质态X80钢的自腐蚀电位偏负,腐蚀电流密度较小,导致其在两种模拟溶液中的腐蚀倾向大,腐蚀速率小。     

模拟硫酸型酸雨对X70钢在中性土壤中腐蚀行为的影响

采用极化曲线技术、电化学交流阻抗测试技术、扫描电镜和腐蚀失重等方法,研究了模拟硫酸型酸雨pH值对X70钢在中性土壤中腐蚀的影响.试验结果表明:在中性土壤酸化过程中,X70钢的腐蚀速率呈现先减小后增大的趋势.酸雨的加入加速了X70钢的腐蚀速率,其中模拟酸雨pH=2时,X70钢腐蚀最为严重,pH=3、4和5的次之.     

影响鞍钢X70管线钢CO2腐蚀行为的环境因素和材料因素

利用失重法、扫描电镜等,研究了X70管线钢在CO2分压为2MPa的NACE溶液中高温高压环境下的腐蚀行为,结果表明,温度和Cl-是影响X70钢腐蚀的主要环境因素,随温度的升高均匀腐蚀速率增大。钢中珠光体、粒状贝氏体组织及非金属夹杂物MnS、CaS等在腐蚀环境中促进了管线钢的腐蚀。因此在材料方面要降低珠光体及粒状贝氏体含量,细化夹杂物,并降低夹杂物级别。     

金属材料在青海湖中的腐蚀行为

通过现场暴露试验,获得了典型金属材料在青海湖暴露4年的腐蚀结果,总结了它们在青海湖中的腐蚀行为和规律。在青海湖中Q235B、16 Mn钢表面有沿重力方向的柱状腐蚀产物,其下面形成蚀沟。在青海湖暴露4年后,304、316L没有明显可见的腐蚀。QSi3-1的腐蚀比T2严重,L6、LF6发生点蚀和缝隙腐蚀。