低碳钢在模拟海洋潮差区的腐蚀行为的电化学研究

利用自主设计的腐蚀实验槽模拟实海潮差,并借助恒电位仅、电化学工作站对Q235B低碳钢在潮差区不同位置以及全浸区的腐蚀过程进行原位监测.结果表明,试样处在潮差区的不同位置时的腐蚀规律不同,低碳钢在中潮区和低潮区的腐蚀速率高于最高潮区及全浸区的腐蚀速率;在一个潮差涨落周期内,低碳钢开路电位的变化与表面经历的干、湿状态及所发生的阴、阳极反应有关;在长期潮差腐蚀进程中,低碳钢开路电位的变化规律与锈层的厚、薄状态有关.     

低碳钢在模拟海洋潮差区的腐蚀行为的电化学研究

利用自主设计的腐蚀实验槽模拟实海潮差,并借助恒电位仪、电化学工作站对Q235B低碳钢在潮差区不同位置以及全浸区的腐蚀过程进行原位监测.结果表明,试样处在潮差区的不同位置时的腐蚀规律不同,低碳钢在中潮区和低潮区的腐蚀速率高于最高潮区及全浸区的腐蚀速率;在一个潮差涨落周期内,低碳钢开路电位的变化与表面经历的干、湿状态及所发生的阴、阳极反应有关;在长期潮差腐蚀进程中,低碳钢开路电位的变化规律与锈层的厚、薄状态有关.     

N80钢模拟全浸区和干湿交替试样的腐蚀行为

利用SEM和XRD对锈层的腐蚀形貌和腐蚀产物组成进行观察和分析,研究了N80裸钢和模拟全浸区腐蚀试样及模拟干湿交替腐蚀试样在两种海水介质中的极化行为。结果表明,干湿交替腐蚀阴极过程溶解氧还原的极限扩散控制特征基本消失,而受腐蚀产物还原为主的电荷传递控制。N80钢干湿交替腐蚀电流不仅包括钢自身的腐蚀电流,还包括腐蚀产物的氧化还原电流,导致了N80钢模拟干湿交替的腐蚀速率远大于全浸区腐蚀速率。     

不同海域、不同腐蚀区带Q235碳钢实海挂片腐蚀产物层内微生物调查

将Q235碳钢样品挂于不同海域(青岛和三亚)的不同腐蚀区带(潮差区和全浸区),在不同的时间点(90,180和270 d)取出,就腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物成分进行分析,并采用传统平板分离和16S r DNA序列分析技术对腐蚀产物层中的微生物进行分离、纯化和培养。结果表明,Q235碳钢在不同海域不同腐蚀区带的腐蚀速率不同,且潮差区的腐蚀速率总是大于全浸区的;不同腐蚀区带腐蚀产物的内外层成分存在差别,外层含有Fe3O4,α-Fe OOH和γ-Fe OOH等,内层主要是Fe3O4,而不同海域形成的腐蚀产物成分差别不明显。不同时空下不同腐蚀区带Q235碳钢挂片腐蚀产物层中的细菌群落结构复杂且存在差异,主要包括硫酸盐还原菌、铁细菌和好氧/兼性厌氧菌等;在相同时空条件下,全浸区的细菌种类和数量均高于潮差区的,且更容易检测到硫酸盐还原菌的存在;好氧/兼性厌氧菌种类丰富,以弧菌属、芽孢杆菌属和假交替单胞菌属为优势菌。     

动静态服役环境下SPHC钢腐蚀行为对比

目的 研究SPHC钢在不同服役环境下腐蚀行为的差异性。方法 采用户外暴露法对SPHC钢进行长达18个月的动静态暴露试验,取样时间分别为暴露后的 3、6、9、12、18个月。通过腐蚀动力学测试、SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)、电化学测试,分别评价SPHC钢在一定时长大气暴露后的平均腐蚀速率、腐蚀产物形貌、腐蚀产物成分以及锈层的耐蚀性。结果 暴露3个月时,动态暴露下SPHC钢的腐蚀速率和锈层厚度均大于静态暴露试样,在暴露6个月时被静态暴露试样反超。随后,动静态暴露下SPHC钢的腐蚀速率均缓慢下降,锈层厚度逐渐增加。动态试样表面检测出静态试样表面未检测到的β-FeOOH和SiO2,动态试样自腐蚀电流小于同期的静态试样,锈层电阻则相反。结论 由于动态暴露过程中服役环境不断变化,导致SPHC钢初期腐蚀产物中含有β-FeOOH和SiO2,增大初期试样表面的反应活性区域,加速初期腐蚀。随着暴露时间的延长,β-FeOOH和SiO2虽然使得SPHC钢难以形成如静态暴露般均匀致密的锈层,但是提高了锈层电阻,增强了SPHC钢的耐蚀性,抑制了腐蚀反应的发生。     

Q235钢在模拟海水全浸区腐蚀行为的研究

为了研究Q235钢在海水中的耐腐蚀性及腐蚀机理,采用静态浸泡试验方法,研究了Q235钢的腐蚀速率、局部腐蚀形貌、腐蚀断面形貌,并对腐蚀层成分进行分析。结果表明:Q235钢在模拟海水全浸区的腐蚀速率先降低,然后略有升高,再略微降低,最后趋于稳定,其抗腐蚀能力较好;腐蚀先出现点蚀,最后形成连续的腐蚀层;腐蚀层分为两层:内锈层是Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH的混合物,外锈层是γ-FeOOH。     

钢在厦门海域全浸和潮差区的腐蚀行为分析(摘要)

钢在厦门海域全浸和潮差区的腐蚀行为分析(摘要)林志坚,宋文桑(中国船舶工业总公司七二五研究所厦门分部,厦门361002)根据暴露在厦门海域全浸区、潮差区几种钢8年腐蚀试验结果,讨论不同的合金元素对低合金钢局部腐蚀发展倾向的影响;应用回归分析技术,计算不同钢种在潮差区平均腐蚀速度产生”逆转”的时间,讨论分析影响”逆转”现象的因素.l碳钢和IE#全钢局部腐蚀发展趋势全浸区8年取样处理时发现两种含Cr钢和09MnNb(济)钢的内锈....     

海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀防护技术

随着我国对海洋资源的开发,海洋钢结构的腐蚀控制技术越来越受到关注。海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区等5个腐蚀区带。其中,海洋钢结构在浪花飞溅区腐蚀最为严重。在浪花飞溅区,钢表面受到海水的周期性润湿,处于干湿交替状态,氧供应充分,盐分不断浓缩,加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。锈层的自氧化反应是加速钢结构在浪花飞溅区腐蚀的一个主要原因。当前,国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护,海水全浸区采用电化学保护,都取得了较好的保护效果,但是这些保护技术对于钢结构在浪花飞溅区的腐蚀防护效果并不佳。而复层矿脂包覆防腐（PTC）技术是当前海洋钢铁设施浪花飞溅区防腐蚀应用较为理想的方法,对此进行了重点介绍。     

AH32长尺试样在模拟海洋潮差区腐蚀行为的电偶电流研究

利用自制的模拟实验装置模拟实海潮差,监测了在模拟潮差区内AH32长尺试样的电偶电流和电极电位变化情况。结果表明,由于供氧差异形成的宏电池作用,AH32长尺试样在潮差区和全浸区内的电极电位分布不均衡,引发了内部的电偶电流,其实质为阴、阳极反应产生的净电流。在潮差区内,AH32长尺试样不同部位的电偶电流随潮位运动发生周期性变化;当潮位最高时,所有部位的电偶电流均处于极大值状态,且中间潮位部位的电偶电流最大,由此所引起的阳极电流也最大。根据电偶电流的变化计算出的干燥、润湿和浸没状态的时间分布表明,AH32长尺试样在潮位区不同部位的腐蚀量取决于润湿和浸没时间在该部位的分配。各部位在浸没态时存在宏电池作用,产生电偶电流。而在润湿态下,由于薄液膜的溶液电阻很大,导致宏电池驱动电位几乎等于在薄液膜上的电压降,因此宏电池作用极弱,且不产生电偶电流。润湿时间和润湿电量的关系显示,潮位运动中AH32长尺试样的最大润湿时间出现在平均中潮位以上的部位,表明因润湿引起的该部位的腐蚀失重最大。结合由浸没态引起的平均中潮位腐蚀失重最大的结果可以确定,在潮水涨落过程中AH32长尺试样的最大腐蚀失重量应出现在平均中潮位偏上的部位,这与腐蚀速率的测量结果一致。     

潮差区钢锈层对钢润湿态阴极过程的影响

1 前言 在海洋潮差区环境中,钢处在海水润湿态和全浸态的干湿交替之中,腐蚀速度主要受润湿态表面载留住的腐蚀介质的浓度、大气的湿度,温度等因素的影响。当钢腐蚀趋于稳定后,由于钢的成份不同,表面会生成不同的锈层。     

不同组织高强耐蚀钢筋在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用干湿周浸试验、失重法和电化学研究了同一成分不同组织高强耐蚀钢筋在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为与规律。用数码相机对除锈前后的试样进行宏观观察,用扫描电镜(SEM)对腐蚀产物的形貌与致密性进行观察,用XRD对锈层进行分析。结果表明:由于受组织结构及局部腐蚀的影响,在腐蚀初期,热处理态钢筋的平均腐蚀率明显低于热轧态的。随着腐蚀时间的进一步延长,热处理态钢筋的腐蚀速率先快速增加,然后逐步稳定;因其锈层稳定性较差,热轧态钢筋的腐蚀速率较长时间呈现波动状态,至288 h时锈层才基本稳定。在腐蚀后期,两种钢筋的腐蚀速率基本一致,两种钢筋长期阻抗值基本一致,表明长期腐蚀速率接近,显微组织对耐蚀性能的影响只停留在稳定锈层形成前。     

Al及Al合金在舟山海域的腐蚀行为

报告Al及Al合金在舟山海域的飞溅区、潮差区和全浸区3种试验条件下暴露2、4、8年的腐蚀结果及其在海水环境中的腐蚀行为.Al及Al合金在海洋环境中的平均腐蚀率较低,主要因点蚀、缝隙腐蚀而受到破坏,硬Al、超硬Al的包Al层对基体起着牺牲阳极保护作用.在飞溅区,Al及Al合金对局部腐蚀较敏感,点蚀密度较大.在飞溅区,二种带包Al层的LC4CS(BL)、LY11CZ(BL)耐蚀性较好,L3M和LF11M的耐蚀性较差;在潮差区和全浸区180YS和LF2Y2表现出较好的耐蚀性.LF11M在潮差区的耐蚀性较好,而在飞溅区和全浸区的耐蚀性较差.     

铜及铜合金在我国实海海域暴露16年局部腐蚀规律

本项目研究了19种铜及铜合金在我国青岛、舟山、厦 门、榆林四个海水腐蚀试验站暴露1、2、4、8、16年的局部腐蚀规律.暴露实验表明，榆林站全浸区因温度高和海生物附着共同作用是铜合金表现一定的局部腐蚀现象；舟山海域因为高流速的含泥沙海水的冲刷作用，也使铜合金发生局部腐蚀；厦门海域对铜合金的局部腐蚀有一定的减缓作用，使铜合金板材没有局部腐蚀发生，但厦门海域的这种减缓作用有一定的限度；青岛海域全浸区的局部腐蚀程度不高，但暴露后期在潮差区铜合金的局部腐蚀比全浸区严重.     

铬含量对薄壁高强度桩管钢腐蚀性能的影响

采用电化学性能测试、半浸泡试验及SEM、EDS分析研究了铬含量对薄壁高强度桩管钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,试样在3.5%盐溶液中一直处于活化状态;随着铬含量增加,薄壁高强度桩管钢试样自腐蚀电位相差不大,但腐蚀电流密度降低,电荷转移电阻增大;试样在盐溶液-大气界面处腐蚀最为剧烈。随着铬含量的增加,钢的耐蚀性不断提高,当铬质量分数为2%时,试样耐蚀性最好,年腐蚀速率为0.023 4mm/a。铬元素在锈层中出现富集现象,但在液-气界面区和浸泡区表现出不同的特征:铬元素在浸泡区富集于与基体接触的内锈层区,而在液-气界面区富集于远离基体的外锈层区。     

中国南海油气井隔水导管腐蚀规律研究

目的 针对我国南海海域使用过的六种材质隔水导管,系统性地分析其在60、90、180 d三个腐蚀周期及在大气区、飞溅区、潮差区、全浸区四个区带的腐蚀行为与腐蚀规律,为我国南海隔水导管材质优选提供理论依据。方法 首先,开展室内实验模拟海洋腐蚀环境,通过SEM扫描分析隔水导管在大气区、飞溅区、潮差区及全浸区的腐蚀特点,并针对六种材质挂片在四个区带的腐蚀速率开展研究,最后基于动电位极化与电化学阻抗技术分析隔水导管的抗腐蚀性能。结果 飞溅区与潮差区的腐蚀程度相比大气区及全浸区更严重,且飞溅区、潮差区及全浸区三个区带的腐蚀产物主要为γ-FeO(OH);180 d时大气区平均腐蚀速率约0.0651~0.0976 mm/a,飞溅区约0.3924~0.4857 mm/a,潮差区约0.3482~0.4281 mm/a,全浸区约0.1714~ 0.2109 mm/a。六种材料容抗弧大小为X80< X70< X65< X60相似文献   

生物污损对碳钢海水腐蚀的影响

采用现场挂样,观测了在青岛、厦门海水中暴露0.25～4年的碳钢表面的污损生物和沉积锈层的外观、特性及其与腐蚀形貌的对应关系,用MPN法(最大可能数法)检测了污损生物和沉积锈层下的内锈层中的硫酸盐还原菌(SRB),讨论了生物污损与碳钢局部腐蚀的关系.结果显示,硬壳生物和锈层下的内锈层中均有SRB存在,大型生物污损、锈层外观和碳钢的腐蚀形貌有较好的对应关系:大型硬壳生物下腐蚀轻微,表面较平整,因为SRB活性和氧含量均很低,腐蚀速率低;而疏松的橘红色锈层覆盖下的钢/锈面,SRB活性高且有一定的氧含量,腐蚀速率较高.     

工艺和组织对桥梁钢在模拟海洋飞溅区环境中腐蚀行为的影响

采用电化学测试和模拟飞溅区腐蚀试验研究了不同工艺制造的桥梁钢在模拟海水环境中的腐蚀行为,并与模拟全浸区的腐蚀速率进行了对比。结果表明,经回火处理后的桥梁钢,组织由粒状贝氏体非平衡组织向回火索氏体平衡组织转变,晶粒细化、组织更为均匀,因此在模拟海洋飞溅区环境中具有更好的耐腐蚀性能;模拟飞溅区的腐蚀速率约为模拟全浸区的6~10倍,模拟飞溅区腐蚀速率高的原因除了外在的环境因素外,具有还原作用的锈层与钢基体构成的局部电池形成开路以及腐蚀坑内外的电位差也是主要因素。     

渗锌钢在4种典型土壤环境中的腐蚀行为

在我国大港、鹰潭、格尔木、克拉玛依4个典型土壤中,将渗锌钢片埋藏2 a,观察试样的宏观形貌和微观形貌,用XRD物相结构检测分析了锈层的主要成分,计算渗锌钢在各试验站的腐蚀速率,并采用电化学测试分析了锈层对腐蚀介质的阻挡能力。结果表明,渗锌钢在4个土壤实验站的腐蚀速率均比较大,2 a后在鹰潭土壤中腐蚀速率最大,土壤的理化性能影响着渗锌钢腐蚀产物成分和相对含量。     

经济型高耐候钢耐大气腐蚀性能研究

在周浸腐蚀条件下，研究了不同Cr-Sb组合高耐候钢的腐蚀行为。结果表明，随着Sb的增加，耐蚀性不断提升；但Sb的添加，增加了试验钢的点蚀倾向。可以通过降Cr提Sb提升试验钢的腐蚀性能，但当Cr降到3.5%时，耐蚀性出现了拐点，腐蚀速率大幅提升。Cr-Sb协同不改变试验钢锈层的物相组成。Cu在锈层与腐蚀坑内富集形核，抑制了S向基体内扩散，提升了材料的耐蚀性。     

桥梁耐候钢在含Cl~-离子环境中的腐蚀行为

选择3种Ni含量为3.5%的桥梁钢,采用干湿周浸加速腐蚀实验模拟海洋大气环境下桥梁钢的耐腐蚀性能变化,并利用金相显微镜、XRD和SEM等分析了不同Mn和Cu含量桥梁耐候钢组织以及其腐蚀不同时间的腐蚀形貌和锈层特征.结果表明:桥梁耐候钢的组织由准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成;随着Mn含量的增加,钢的耐蚀性能增加;Ni和Mn在锈层中均匀分布,Cu在锈层的缝隙或孔洞等缺陷处富集.锈层主要由Fe_3O_4,γFeOOH和α-FeOOH组成,腐蚀不同时间后的试样锈层组成相有所不同;γ-FeOOH和α-FeOOH与钢的腐蚀速率密切相关;增加Mn含量可以促进γ-FeOOH和α-FeOOH的生成,同时抑制γFeOOH和αFeOOH的晶粒长大.