E36和E690钢在模拟海水中的腐蚀行为对比研究

采用浸泡失重法和电化学方法,结合宏观和微观腐蚀形貌观察以及腐蚀产物分析,研究了E36和E690两种海洋工程用钢在模拟海水中的腐蚀行为.结果表明,两种钢在模拟海水中的电化学行为相似,均呈现阳极的活化溶解,腐蚀电流密度较小;两种钢均表现为均匀腐蚀,腐蚀速率较低,且随着时间的延长,平均腐蚀速率呈下降趋势;浸泡1周后两种钢的腐蚀速率相近,4周后E690钢的平均腐蚀速率逐渐低于E36钢.     

静态和动态海水中B10铜镍合金管的腐蚀行为研究

采用可原位测量的管流式试验装置,利用失重和电化学阻抗谱测试对比研究了B10管在静态和动态天然海水中的腐蚀行为及其随时间的变化,并通过SEM、XPS等分析了其腐蚀形貌及腐蚀产物。结果表明,在两种海水暴露条件下,试样的腐蚀速率随时间的延长逐渐降低。B10管表面在静态下生成的腐蚀产物主要是Cu₂O,而在动态条件下则为NiO、Cu₂O和FeOOH,其中NiO和FeOOH的存在降低了腐蚀速率,提高了B10管的耐蚀性。本文研究表明冲刷状态有利于B10管表面形成更为致密的腐蚀产物膜,对基体起到良好的保护作用。研究结果可为海水管路动态条件下B10管成膜质量和服役性能评价提供实验依据。     

907A低合金钢在模拟深海环境中的腐蚀行为及机理

利用自制试验装置,通过静态失重试验、电化学测试,研究了907A低合金钢在模拟1 000 m深海环境中的腐蚀行为,并对其腐蚀机理进行了分析。结果表明：907A低合金钢在模拟深海环境中的腐蚀速率随浸泡时间的延长而逐渐减小,最终趋于稳定,致密均匀的锈层有效遏制了腐蚀性离子向基体渗透,起到防护作用;腐蚀产物主要以α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe₃O₄为主,随着浸泡时间的延长,γ-FeOOH向α-FeOOH的转化使907A钢的腐蚀速率降低;浸泡初期907A钢表面主要发生点蚀,点蚀萌生于基体与夹杂物界面处,随着浸泡时间的延长,点蚀逐渐转变为均匀腐蚀。     

海水pH对两种船体钢腐蚀行为的影响

采用动电位极化、电化学阻抗谱和失重试验研究了pH对船体钢在海水中腐蚀行为的影响。结果表明,在pH为6.5~9.5的海水中,1号、2号船体钢的自腐蚀电位在pH=9.5时稍高,在其他pH下差别不大。随海水pH的增加,两种钢的腐蚀电流密度均逐渐减小,腐蚀速率下降,腐蚀速率与pH之间呈近似线性关系。     

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。     

海洋用钢焊接件海水腐蚀性能研究

本文采用开路电位、强极化曲线以及金相显微镜和X射线衍射等手段,研究DH36海洋用钢的焊接件S-335-2在海水中的电化学腐蚀行为、电偶腐蚀的倾向及其腐蚀产物成分。结果表明,焊接件各个部位在海水中的腐蚀速率均较小,在16～20μA.cm-2范围内,阴极反应由氧扩散过程控制。开路电位和电极电位均随时间负移,各个位置电极电位差较小且负移幅度接近,发生电偶腐蚀的倾向较小。腐蚀产物以γ-FeO(OH)为主。     

SRB 对 X70 钢在土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用失重法、SEM、EDS微观分析方法和电化学阻抗技术研究了X70钢在有/无SRB的侵蚀性土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明,在无菌介质中,X70钢表面生成不具有保护性的腐蚀产物,其腐蚀速率随浸泡时间的延长而增大;在有菌介质中,钢表面形成致密的生物膜,对界面传质有一定的阻碍作用,从而减轻X70钢的腐蚀。腐蚀产物的吸附及S含量随浸泡时间的延长而增加,使得腐蚀产物膜疏松易脱落,促进了基体的腐蚀。无菌介质中腐蚀产物内层的稳定性与腐蚀产物的沉积及分布有关;而在有菌介质中,多孔的胞外聚合物对活化过程中的质量传输过程有一定阻碍作用。     

交流阻抗谱方法研究铌钢在海水中的腐蚀行为

用交流阻抗谱方法研究了开路电位条件下铌钢和普通碳钢在天然海水及室温时腐蚀电位随时间的变化规律,结果表明:铌钢腐蚀产物比普通碳钢腐蚀产物致密;铌钢的耐腐蚀性能优于普通碳钢.     

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。     

气体渗氮35CrMo钢的耐蚀行为

用氨气作为渗剂,对35 CrMo钢进行不同时间的气体渗氮处理。借助光学显微镜和显微硬度计分别进行了渗氮层的微观组织观察和硬度测试,利用M398电化学综合测试系统测试了动电位极化曲线,并在高温高压反应釜中进行了CO2腐蚀行为的研究,利用SEM、EDS和XRD分析了腐蚀产物膜的结构和相组成。结果表明：35 CrMo钢经过气体渗氮后自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度下降;CO2高温高压模拟实验条件下,渗氮后平均腐蚀速度降低,腐蚀产物膜由致密、完整的晶体状FeCO3构成,有效降低35 CrMo钢的腐蚀速率。     

表面离子渗氮对X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

对X80管线钢表面进行离子渗氮,研究其在酸性鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为。电化学和腐蚀失重实验的结果表明:浸泡相同时间,经离子渗氮的试样比X80钢更耐蚀,其腐蚀速率小于X80钢。离子渗氮处理使X80钢表面生成了ε相和γ'相,可显著提高腐蚀电位,使腐蚀反应更难发生;氮化物及钢中固溶氮原子,可显著降低自腐蚀电流密度,降低腐蚀反应速率。随浸泡时间的增加,经离子渗氮的试样表面的自腐蚀电流密度单调增加,源于表面腐蚀产物膜致密性差,易形成微孔和缝隙,加速腐蚀。     

V对K417G合金高温热腐蚀行为的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高温在线电化学测量方法,研究了V对K417G高温合金900℃热腐蚀行为的影响,结果表明:随着V含量的增加,合金的热腐蚀速率呈逐渐增加的趋势。当V含量低于0.6%(质量分数)时,腐蚀速率增加较小,0.6%V合金的腐蚀速率是0.016%V合金的4倍,当V含量增加到1.19%时,合金的热腐蚀速率增加100倍还多,腐蚀产物主要为氧化物和硫化物。氧化物主要为Al、Cr、Co、Ti和Ni的氧化物,硫化物主要为NiS、MoS和NiCrS,随着V含量增加,S向基体扩散速度加快,合金表层中的Al和Cr的氧化物层越来越薄,使合金腐蚀层致密性下降,低V时,硫化物主要在外表面形成,高V时,硫化物层紧邻基体,高温极化曲线结果显示,与1.19%V合金相比,低V合金(0.016%)的自腐蚀电位向正向移动了0.4 V,低V合金具有良好的耐热腐蚀性能,高V合金耐热腐蚀性能下降。     

高铁转向架用S390耐候钢在模拟工业大气环境中的耐蚀性

采用周期浸润腐蚀试验、电化学测试、失重法、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了高铁转向架构架用S390耐候钢和Q345B钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明：随着腐蚀时间的延长,S390耐候钢和Q345B钢的腐蚀速率均呈下降趋势,S390耐候钢的腐蚀质量损失率是Q345B的65%～70%;S390耐候钢和Q345B钢表面的腐蚀产物均由Fe₂O₃,Fe₃O₄以及少量的α-FeO(OH)组成,S390耐候钢表面腐蚀产物中α-FeO(OH)含量较高,且其腐蚀产物膜较均匀和致密,其长度方向腐蚀产物厚度变化较均匀;经不同时间腐蚀后,S390耐候钢的自腐蚀电位较高,表明其耐蚀性较好。     

E690钢在热带海洋大气环境下的初期腐蚀行为研究

在湛江高温、高湿和高盐的热带海洋大气环境下，对E690钢进行了15、30、90、180和360 d的暴晒实验，采用失重法和电化学方法，结合宏观和微观腐蚀形貌观察以及腐蚀产物分析，研究了E690钢在热带海洋大气环境下的初期腐蚀行为。结果表明，E690钢开始腐蚀速率较高，随着暴晒时间的延长，腐蚀速率不断降低，在暴晒90 d后腐蚀速率变化较小，腐蚀趋于稳定。在暴晒90 d后，Cr已经扩散到锈层中，提高了锈层的致密性，Ni促进了γ-FeOOH向α-FeOOH相的转化，E690钢的耐腐蚀性提高，腐蚀速率降低。     

pH值对高氮钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

利用动电位极化曲线、电化学阻抗谱和电流-时间响应曲线对高氮钢在不同pH值NaCl溶液中的电化学行为进行了研究。结果表明,高氮钢在酸性NaCl溶液中处于非稳定状态,出现3个自腐蚀电位,在碱性NaCl中发生阳极钝化,腐蚀速率随溶液pH值的增加而降低;在阳极极化条件下,高氮钢在中性NaCl溶液中生成的膜疏松多孔,对基体的保护性较差;而酸性和碱性NaCl溶液中,生成的钝化膜比中性NaCl中的致密。H+和OH-参与了钝化膜的成膜过程。     

钢在流动人造海水中的冲刷腐蚀行为与防护研究

目的 研究钢在流动人造海水中的冲刷腐蚀行为及防护方法.方法 采用自制的冲刷试验平台,利用扫描电镜、电化学阻抗、电化学噪声、最大熵值变换等方法,分析钢在流动人造海水中各阶段的冲刷腐蚀行为特征,验证材料表面涂覆新型环氧涂层的方法对提高钢耐流动人造海水冲刷腐蚀的有效性.结果 钢在2 m/s流动人造海水中30 d的冲刷腐蚀行为特征可以分为三个阶段,第一阶段,金属开始发生点蚀,生成网状腐蚀产物,反应电阻上升后持续减小至400?,电化学噪声电位发生负移,SE值较大,电化学腐蚀速率增强;第二阶段,点蚀速率减弱,开始出现颗粒状腐蚀产物,反应电阻相对稳定在300? 左右,电化学噪声电位发生正移,SE值数值较小,电化学腐蚀速率保持相对稳定;第三阶段,外层腐蚀产物剥离,反应电阻和SE值发生较大的波动,冲刷作用导致了腐蚀产物的快速形成和脱离.涂覆绝缘涂层的钢试样总电阻稳定在6.0×105?左右,高出无涂层裸露试样总电阻(1.0×103?)2个数量级.结论 钢在2 m/s流动人造海水中30 d的冲刷腐蚀行为特征可以分为加速腐蚀-动态平衡-平衡破坏三个阶段,新型环氧涂层具有较好的耐冲刷腐蚀性能.     

Q235钢在海水及海水淡化一级RO产水中的腐蚀特性研究

采用动态挂片实验,研究了Q235钢在海水及海水淡化一级RO产水中的腐蚀特性,并分析了试片表面的形貌及腐蚀产物成分,以探究Q235钢在一级RO产水中高速腐蚀的原因。结果表明:随时间的延长,Q235钢在海水中的腐蚀速度下降,并趋于稳定,而在一级RO产水中的腐蚀速度逐渐上升,并维持于高位;Q235钢在两种水体中的腐蚀产物,组分相同,但各组分的相对含量及变化趋势有很大差异;一级RO产水中,Q235钢生成的腐蚀产物为球状颗粒,没有海水中产生的针状腐蚀产物致密;一级RO产水的弱酸性促进γ-FeOOH迅速转化为导电氧化物Fe3O4,生成的锈层不连续,不能阻碍氧扩散过程的进行,这是导致Q235钢高速腐蚀的主要原因。     

含硫代硫酸根铝酸钠溶液中时间 对Q345钢腐蚀的影响

目的 在含4 g/L S2O32?的铝酸钠溶液中,研究腐蚀时间对Q345钢腐蚀行为的影响,探索腐蚀规律,明确腐蚀机理。方法 采用盐雾腐蚀和电化学腐蚀实验,通过腐蚀失重法、极化曲线、阻抗谱、SEM、EDS等手段,研究Q345钢的腐蚀行为。结果 当腐蚀时间从3 d延长至7 d时,腐蚀失重从2.4505 g/m2增大至2.6420 g/m2,点蚀深度从3.3 μm升高至4.6 μm,超过7 d以后,趋于稳定。腐蚀速率方程为V =2.426t?0.975,1~3 d范围内,腐蚀速率急剧下降。初期腐蚀电流密度较大,由3 d增至5 d时,腐蚀电流密度由6.538 μA/cm2迅速降低至0.785 μA/cm2,之后逐渐降低至0.308 μA/cm2（9 d）,容抗半径和电荷转移电阻Rct均随腐蚀时间的增加而增加。腐蚀时间延长,产物中O、Al、S等元素的含量增加,Fe元素含量降低。结论 腐蚀初期,OH?优先吸附,生成较致密的Fe3O4与FeOOH;腐蚀中期,S2O32?与基体反应形成粘附力弱的FeS,使得Fe3O4结构不稳定而脱落,产物结构疏松;腐蚀后期,Al(OH)3转变为Al2O3,AlO2?与Fe3O4形成尖晶石FeAl2O4,结构较为致密,覆盖基体表面,阻碍了腐蚀介质与基体的接触,腐蚀速率降低。     

海水及培养基中假单胞菌对45钢电化学腐蚀行为的影响

采用微生物分析、失重法、自腐蚀电位、EIS、动电位极化曲线和SEM等手段对比研究了45钢在无菌海水、无菌培养基、假单胞菌海水和假单胞菌培养基4种不同环境下的腐蚀行为。结果表明：腐蚀初期假单胞菌及培养基均对45钢有缓蚀作用。但随着时间的推移,假单胞菌新陈代谢作用引起了氧浓差腐蚀,且其代谢产物中的碱及铁载体的局部堆积加速了45钢的腐蚀。培养基环境对微生物腐蚀有促进作用。     

Q125级1% Cr套管钢焊接接头CO_2腐蚀行为

采用高温高压反应釜和电化学测试手段对含Cr质量分数为1%的Q125级套管钢焊接接头的CO2腐蚀行为进行了研究。结果表明:焊接接头的母材和热影响区的耐CO2腐蚀性能相近,母材为回火马氏体,热影响区为回火索氏体,组织对实验钢的耐CO2腐蚀性能影响不明显。焊缝区的Cr含量较高,腐蚀产物中的Cr富集加剧,且结构致密,其更能有效的阻止阴离子的通过,从而保护金属基体免受腐蚀介质的腐蚀。电化学分析可得,焊缝区的自腐蚀电位最正,自腐蚀电流最小,不易发生腐蚀;母材区的自腐蚀电位最负,自腐蚀电流最大,母材金属将作为阳极首先发生腐蚀,焊缝作为阴极得到保护。