O3/Cl-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段，研究了O₃/Cl^-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明，O₃和Cl^-的协同作用对Q235B钢的腐蚀有明显的促进作用，其腐蚀速率随着模拟环境中Cl^-含量的增加而增大。腐蚀演化特性方面，Q235B钢在腐蚀的初期阶段腐蚀速率最大，中期阶段腐蚀速率迅速下降，而到后期阶段腐蚀速率又有所提高。相比于不含O₃的大气环境，当Cl^-浓度较低时，O₃和Cl^-对Q235B钢腐蚀产物组份的影响并不明显。而当Cl^-浓度较高时，O₃和Cl^-能明显促进β-FeOOH的生成而抑制α-FeOOH和γ-FeOOH的生成。这说明O₃/Cl^-复合大气环境能促进Q235B钢的大气腐蚀与锈层相组分变化密切相关。     

海洋大气环境中电镀锌板的腐蚀行为与机理

通过2 a现场暴晒实验,采用腐蚀形貌宏观观察、SEM、XRD及失重法,对电镀锌板在青岛和西双版纳大气环境中的腐蚀行为进行了研究。通过电化学阻抗谱研究了电镀锌板在不同Cl^-浓度溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明：电镀锌板在青岛和西双版纳大气环境中的平均腐蚀速率分别为0.76和0.1935 μm/a,在青岛大气环境中暴晒2 a后局部有红锈产生,主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O,ZnO和Zn(OH)₂,在西双版纳大气环境中表面有少量白色锈点,主要腐蚀产物为2ZnCO₃3Zn(OH)₂,ZnO和Zn(OH)₂。电镀锌板在青岛和西双版纳大气环境中主要表现为均匀腐蚀,并伴有局部不均匀坑蚀;青岛大气环境中的Cl^-使电镀锌板在青岛大气环境中的腐蚀加剧。     

Q690qE桥梁钢在模拟滨海工业环境中的腐蚀行为研究

采用周期浸润腐蚀实验方法,结合锈层形貌与成分分析、基体腐蚀形貌观察以及腐蚀速率分析,研究了Q690qE高强耐候桥梁钢在模拟滨海工业环境中的腐蚀行为与规律。结果表明,Q690qE钢在模拟滨海工业环境中易形成致密锈层,具有一定保护作用,但锈层中没有Ni、Cr等合金元素的富集,且锈层底部存在Cl^-的富集和FeSO₄的沉积,导致Q690qE钢存在较高的腐蚀速率,且基体表面出现明显的点蚀坑,通过幂指数拟合显示腐蚀深度与腐蚀时间呈现D=0.019·t^0.7的幂函数关系。     

碳钢在海水淡化一级反渗透产水中的腐蚀行为

对碳钢在海水淡化一级反渗透产水中生成的锈层进行SEM、IR和XRD分析,并结合电化学测量,研究其腐蚀行为。结果表明,碳钢在一级反渗透产水中腐蚀过程受氧扩散控制,腐蚀产物包括γ-FeOOH、Fe₃O₄以及少量的α-FeOOH。锈层具有双层结构,外锈层很薄,主要成分为γ-FeOOH;内层占整个锈层比重很大,主要成分为Fe₃O₄。一级反渗透产水的弱酸性促使腐蚀产物γ-FeOOH迅速转化为Fe₃O₄,致使Fe₃O₄在金属表面大量堆积。由于Fe₃O₄层的导电性及不连续性,锈层不能阻碍阴极过程的进行,导致碳钢的腐蚀速度一直维持在高位。     

耐酸性土壤腐蚀接地网用钢研究

采用硅藻土模拟法研究了Q235,A1和A2钢在模拟酸性土壤中的腐蚀行为,对比分析了材料的腐蚀失重,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了材料的腐蚀形貌及腐蚀产物。结果表明,在模拟酸性土壤中,Q235,A1和A2钢周期360h的腐蚀速率别为0.48,0.14和0.097mm/a。碳层分析表明,降低碳含量有助于减少钢中的微电池腐蚀;Cr的加入可以提高基体的自腐蚀电位;腐蚀后内锈层位置Cr的富集可以提高锈层的致密性,并改变点蚀的扩展方式;3种材料主要腐蚀产物均为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4,其中A1和A2钢内锈层腐蚀产物中α-FeOOH比例增大,其α/γ-FeOOH比值约为Q235的10倍,腐蚀产物保护性更优。     

Ni含量对铜时效易焊接钢在模拟热带海洋大气环境下的腐蚀行为影响

通过室内干湿交替加速实验模拟热带海洋大气环境，研究了2.5Ni、2.0Ni、1.5Ni不同Ni含量的铜时效易焊接钢的腐蚀行为。采用失重法表征了实验钢的耐蚀性，采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和电化学测试等方法对锈层的保护性能进行分析。结果表明，在热带海洋大气环境下，3种实验钢的腐蚀速率均先增加后降低随后保持稳定，Ni含量越高腐蚀速率越低，2.5Ni实验钢腐蚀速率较1.5Ni实验钢降低25%。锈层分析表明，Ni和Cu主要富集在锈层内部，钢中添加Ni会在锈层内部生成NiFe₂O₄，促进γ-FeOOH相向α-FeOOH转化，使得锈层更加致密，且Ni含量越高，效果越明显，锈层的保护性越好。随着Ni含量的增加，带锈试样的自腐蚀电位以及锈层电阻随之增加，锈层可以有效抑制阳极溶解以及带电粒子的转移。     

Ni对耐候钢在模拟海洋大气环境下耐蚀性的影响

通过周期浸润加速腐蚀实验,研究了不同Ni含量的耐候钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀规律.采用失重法评价耐候钢的耐蚀性,并利用扫描电镜 (SEM),X射线衍射(XRD) 和电化学方法对耐候钢表面生成的锈层进行了分析.结果表明,随着Ni含量的增加实验钢的耐蚀性逐渐增加,当Ni含量超过3%(质量分数) 其耐蚀性较对比钢提高了两倍;Ni的存在能够提高实验钢的自腐蚀电位,并促进保护性腐蚀产物α-FeOOH的形成;电化学阻抗测试结果表明,实验钢中Ni含量越多,实验钢的电阻越大,锈层的保护性越好.     

CO2-H2S-Cl-共存的地层水环境中Cr含量对钢的腐蚀产物膜特性的影响

采用带有电磁驱动轴的高温高压釜,通过失重法评价了L80、L80Cr13、22Cr、25Cr钢在含CO₂、H₂S、Cl^-的地层水中的腐蚀速率,采用SEM、EDS及XRD对其表面腐蚀产物膜进行了分析,利用AFM分析腐蚀后材料表面的粗糙度,使用CLSM分析腐蚀后材料表面的点蚀情况。结果表明,在CO₂分压为0.12 MPa、H₂S分压为0.003 MPa,Cl^-浓度为150.8 g/L,温度为80℃的地层水中,试样转速为100 r/min的条件下,4种钢材均匀腐蚀速率由大到小排序为L80Cr13>L80>22Cr>25Cr。L80Cr13钢表面的腐蚀产物膜主要是由Cr₂O₃与Cr(OH)₃组成,该腐蚀产物膜在Cl^-的作用下局部地方破损;L80Cr13钢发生了明显的点蚀,最大点蚀深度为11.037μm。L80钢表面的腐蚀产物膜主要是由Fe S以及疏松的FeCO<...     

两种电弧喷涂涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能对比研究

采用电弧喷涂技术在EH36钢表面制备了5083铝合金涂层和Zn15Al涂层，结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试和腐蚀失重等方法对比研究了两种涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能。结果表明，随着腐蚀的进行，两种涂层的腐蚀速率均逐渐下降，且5083Al合金涂层的腐蚀速率明显低于Zn15Al涂层。形貌观察结果表明，5083铝合金涂层的腐蚀产物呈致密块状，Cl^-无明显渗入；而Zn15Al涂层的腐蚀产物呈疏松的细针状，盐雾腐蚀10 d后有Cl^-沉积在腐蚀产物层中并逐渐渗入至涂层基体。5083铝合金涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)₃,Zn15Al涂层腐蚀产物主要由Zn(OH)₂和Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成。结合溶度积常数Ksp和过饱和度的理论计算，Al(OH)₃沉积所需Al³⁺浓度更低、沉积速度更快，因此5083铝合金涂层更倾向于形成致密的腐蚀产物层...     

13Cr系列不锈钢在模拟井下介质中的CO2腐蚀研究

根据某油田不同井况条件,配制不同井下模拟溶液,用高温高压釜研究了4种不同成分的13Cr马氏体不锈钢在不同温度、Cl^-浓度和CO₂分压下的腐蚀行为,对腐蚀性能进行了评价,用SEM,EDS,XRD和XPS等方法对腐蚀产物的形貌与成分进行了观察分析。结果表明,随着温度的升高及Cl^-浓度和CO₂分压的增大,13Cr系列不锈钢的腐蚀速率均相应增大,腐蚀速率由高到低的排序为13Cr-0>13Cr-1>M13Cr>S13Cr;其腐蚀产物膜的形貌与结构也有明显差异。     

Effect of Metal Cations on Corrosion Behavior and Surface Structure of Carbon Steel in Chloride Ion Atmosphere

In order to better understand why the corrosion behavior of carbon steel exposed in Nansha atmospheric environment is very serious, the effect of sodium, potassium and magnesium chlorides deposited on carbon steel surface has been studied under atmosphere conditions by wet/dry accelerated test. The difference of corrosion behavior and surface structure in Na⁺, K⁺, and Mg²⁺ containing atmosphere has been investigated by thickness loss, scanning electron microscope, X-ray diffraction and electrochemical techniques. The results indicate that the thickness loss of carbon steel exposed in different metal cations containing atmospheric environment increases in the order of Na⁺, K⁺, Mg²⁺. The hard metal cation can promote the dissolution of the steel to a certain extent. In Mg²⁺ containing atmosphere, the relative content of β-FeOOH is rather higher and the protective ability index α*/γ* decreases in the order of Na⁺, K⁺, Mg²⁺. The corrosion current density of both bare carbon steel and the rusted carbon steel increases in the order of Na⁺, K⁺, Mg²⁺. The polarization resistance and the charge transfer resistance decreases in the order of Na⁺, K⁺, Mg²⁺.     

离子渗氮温度对X80管线钢渗氮层在 3.5%NaCl溶液中耐蚀性能的影响

研究了X80管线钢在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明：经离子渗氮的样品,表面硬度显著提高,且随渗氮温度的升高而增加;渗氮层的耐蚀性明显优于基体材料,腐蚀电流密度降低一个数量级;腐蚀电位明显正移。当渗氮温度为450 ℃时,样品渗氮层由ε相和少量的γ '相构成,表面硬度约为810 HV,耐蚀性最好,腐蚀电流最小,约为0.56 μA/cm²,腐蚀电位最高,约为-214 mV。当渗氮温度为570 ℃时,样品渗氮层全部为γ '相,表面硬度约为930 HV,耐蚀性明显降低。离子渗氮温度显著影响X80钢表面渗氮层的相组成,引起表面硬度和耐蚀性不同。     

耐候钢表面锈层稳定化处理技术研究

目的解决耐候钢裸露使用初期锈液流失导致污染环境的问题。方法制备了耐候钢表面锈层稳定化处理溶液。通过周期浸润循环腐蚀试验、锈层微观分析和电化学测试等方法,研究了在模拟工业大气环境下,表面处理溶液对耐候钢锈层结构及耐腐蚀性能的影响。结果表面处理后,耐候钢的开路电位由处理前的-0.395 V降低到-0.475 V,表面快速生成一层连续致密的氧化层。加速腐蚀16 d后,耐候钢的腐蚀速率由未处理时的0.209 mg/(cm^2·d)降低到表面处理后的0.106 mg/(cm^2·d),降低了约49%;锈层的自腐蚀电位由未处理的-0.216 V提高到处理后的-0.073 V,提高了约66%,自腐蚀电流密度由未处理时的7.41μA/cm^2降低到1.58μA/cm^2,降低了约79%。随着腐蚀时间从1 d延长至16 d,处理后的耐候钢锈层中α-FeOOH的质量分数由2.96%增加到4.46%,增加了51%,γ-FeOOH的质量分数由2.06%降低到1.65%。表面处理后的耐候钢锈层中,Cu和Cr元素在锈层与基体结合处和锈层内部发生富集。结论处理溶液降低了耐候钢表面的开路电位,可使耐候钢快速生成致密且连续的锈层,锈层中Cu、Cr元素富集促进了γ-FeOOH向α-FeOOH的转化,提高了锈层电化学保护性能,降低了后期腐蚀速率,缩短了稳定化进程。     

Influence of Rust Layers on the Corrosion Behavior of Ultra-High Strength Steel 300M Subjected to Wet–Dry cyclic Environment with Chloride and Low Humidity

The influence of rust layers on the corrosion behavior of ultra-high strength steel 300 M subjected to a simulated coastal atmosphere was investigated by corrosion weight loss, surface analysis techniques, and electrochemical methods.The results exhibit the presence of a large proportion of c-Fe OOH and a-Fe OOH and a small amount of Fe3O4 in the outer rust layer. During the wet–dry cyclic process, the bonding performance and the density of outer rust layer deteriorate with the thickness of outer rust. The inner rust layer plays a main role on protectiveness, which can be attributed to the formation of an ultra-dense and adherent rust film with major constituent of a-Fe OOH and a-Fe2O3 on the steel.     

低合金钢在模拟酸性土壤中的耐蚀性研究

用硅藻土模拟酸性土壤,对两种接地网材料用的实验钢进行室内加速腐蚀实验。通过实验室埋片腐蚀实验、激光拉曼光谱和电化学方法研究其在模拟酸性土壤中的耐蚀性。结果表明,两者的腐蚀速率呈现先升后降的趋势;Q235钢的腐蚀失重明显大于低合金A钢的,且两者的腐蚀速率相差近一倍,腐蚀形貌由局部腐蚀逐渐发展为全面腐蚀;腐蚀产物均出现分层结构,外锈层成分大致相同,主要为α-FeOOH,Fe₃O₄,Fe₂O₃和γ-FeOOH,内锈层成分差别较大,低合金A钢中保护性锈层α-FeOOH所占比例大。Tafel极化曲线测试表明,低合金A钢的自腐蚀电位更正,腐蚀电流密度更小。     

Corrosion Behavior of Low-Alloy Pipeline Steel with 1% Cr Under CO2 Condition

Carbon dioxide corrosion behavior of low-alloy pipeline steel with 1% Cr exposed to CO₂-saturated solution was investigated by immersion experiment. SEM, EDX, TEM, EPMA and XRD were utilized to investigate the microstructure, corrosion morphologies, corrosion phases and elements distribution of corrosion scale. The results demonstrate that the microstructure of tested steel consists of ferrite and carbides. During the corrosion process, ferrite dissolves preferentially, leaving carbide particles behind. The residual carbide particles may promote the nucleation of FeCO₃ crystal. The phase comprising of the inner layer is Cr compound, and the one of the outer layer is FeCO₃. The formation process of corrosion scale can be illustrated as follows: Firstly, a thin scale consisting of thin inner layer and outer layer is formed, which represents poor corrosion resistance; then, the inner layer changes little, once it has been formed, and the outer layer becomes thick and compact, which demonstrates that a fine corrosion resistance is obtained. The chemical elements of chromium and molybdenum accumulate in the inner layer of corrosion scale. The corrosion behavior of low-alloy steel based on microstructure and morphology characterization is also discussed.     

晶粒尺寸对桥梁钢的耐腐蚀性能影响

通过周期性浸润腐蚀试验,研究了晶粒尺寸对桥梁钢Q345的耐腐蚀性能的影响。不同晶粒尺寸的Q345钢的失重数据表明,大晶粒尺寸的铁素体和珠光体组织的耐腐蚀性能略优。扫描电镜和X射线衍射仪对加速腐蚀产物-锈层进行了分析。结果表明,两种试样均存在较致密的内锈层和疏松外锈层,大晶粒尺寸试样的内锈层与钢基的结合更紧密。两种试样的锈层成分主要是Fe3O4和少量的各种FeOOH,内锈层FeOOH的含量更多。     

覆有短期腐蚀产物膜的X80钢的电化学行为

将X80钢放入酸性鹰潭土壤模拟溶液中浸泡30 d使其表面形成短期腐蚀产物膜,采用SEM,EDS和XRD对腐蚀产物膜的表面形貌、元素和物相组成进行测试与分析,通过极化曲线和电化学阻抗方法考察腐蚀产物膜对X80钢电化学腐蚀行为的影响。结果表明：与X80裸钢相比,腐蚀产物膜作用下的X80钢的自腐蚀电位更负,自腐蚀电流密度更大。这是因为产物膜主要由Fe₃O₄和β-FeOOH组成,短期形成的Fe₃O₄产物膜存在很多微小孔洞和微裂纹等缺陷,为溶液中侵蚀性Cl^-的吸附和滞留提供了潜在场所,同时也增大了基体和腐蚀介质反应的有效面积;而产物膜中的β-FeOOH抗Cl^-侵蚀作用很弱,且参与了阴极还原反应。这些因素的综合作用导致覆有短期腐蚀产物膜的X80钢在酸性土壤模拟溶液中表现出更大的腐蚀速率。     

搪瓷涂层700 ℃长期抗高温氧化和热腐蚀行为研究

研究了在钛铝金属间化合物上涂覆的一种20~40 μm厚的新型搪瓷涂层在700 ℃条件下1000 h高温氧化和硫酸盐+NaCl热腐蚀600 h的高温腐蚀行为。结果表明,搪瓷涂层具有很高的高温稳定性,在长时间的实验中有效地避免了基体的高温腐蚀,涂层未出现开裂或剥落。在涂层制备过程和高温腐蚀测试过程中,在涂层/基体界面发生了界面反应,形成了由α-Al₂O₃、TiO₂、Al₂SiO₅和Al₂TiO₅组成的薄氧化物层。