输电杆塔材料在模拟海岸-工业复合环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235、Q420、SQ420NH以及Q235镀锌钢在模拟海岸-工业环境中的大气腐蚀行为。四种材料的大气腐蚀速率由腐蚀失重法获得。利用XRD、SEM分析腐蚀锈层。结果表明:对于Q235、Q420和SQ420NH三种碳钢,前期腐蚀失重相差不大;腐蚀后期,SQ420NH开始表现出耐候性特点,耐蚀性优于Q235和Q420。三种碳钢的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH。随着腐蚀时间的延长(720 h),γ-FeOOH逐渐向α-FeOOH转变,锈层的致密度增加。腐蚀初期,Q235和Q420腐蚀产物形貌分别为棉花球状和片状,SQ420NH腐蚀产物形貌则为棉絮状。腐蚀后期,三种碳钢腐蚀产物演变为更多棉花球状。Q235镀锌钢腐蚀产物密实,孔洞、蚀坑数量较少,具有较好的保护性。     

Q235和Q345钢在红沿河大气环境中的腐蚀行为

通过大气暴露腐蚀试验、失重分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了Q235和Q345钢在红沿河大气环境中的腐蚀行为。结果表明:Q345钢在初期的腐蚀速率大于Q235钢的,随着曝晒时间的增加,两种钢的腐蚀速率趋于一致。在曝晒18个月时,腐蚀速率的下降出现平台期。红沿河工业海洋性大气环境的腐蚀等级为C3级,SO2和Cl-的协同作用体现为:在低碳钢锈层中形成了可溶性硫酸盐,从而形成了贯穿锈层的裂纹,减弱了低碳钢锈层的保护性作用。     

桥梁钢Q345q在3种模拟大气环境中的腐蚀行为研究

选择3种模拟西北地区大气环境的腐蚀介质(除冰盐介质、工业大气介质及除冰盐+工业大气介质),采用干湿交替加速腐蚀实验研究了桥梁钢Q345q的腐蚀行为,通过失重法探讨了桥梁钢Q345q在3种不同腐蚀环境下的腐蚀动力学曲线,并采用XRD、SEM和电化学工作站等分析了桥梁钢Q345q腐蚀不同时间形成的锈层物相、形貌、结构及其电化学特性。结果表明:虽然在除冰盐介质中480 h内腐蚀速率小,但表面形成含有β-FeOOH和氯化物等不稳定可溶性的腐蚀产物,导致锈层疏松,腐蚀电流增大,锈层不具保护性;在NaHSO_3介质中的腐蚀速率较高,但随着腐蚀时间的延长锈层致密性增加,腐蚀速率下降较快,锈层阳极稳态腐蚀电流减小,锈层具有保护性;而在混合介质中腐蚀行为为耦合效应,由于氯化物等腐蚀产物使得锈层致密性下降,但锈层仍具有一定的保护性。     

电力设备架构部件用Q235B钢和镀锌钢在工业高湿热环境中的腐蚀行为

通过中性盐雾试验,研究了Q235B钢和镀锌钢在NaHSO₃和NaCl混合溶液中的腐蚀行为,利用扫描电镜和电化学测试等方法,分析了两种材料的耐蚀性。结果表明：随着腐蚀时间的延长,Q235B钢表面腐蚀产物由片状γ-FeOOH转变为球状α-FeOOH,Q235B钢和镀锌钢表面的腐蚀产物层逐渐变得致密,镀锌钢的低频容抗弧半径和电荷转移电阻均呈先减小后增大的趋势;在盐雾腐蚀过程中,Q235B钢的腐蚀电流密度大于镀锌钢的,镀锌钢的电荷转移电阻大于Q235B钢的,表明镀锌钢的耐蚀性比Q235B钢的好。     

S355J2G3与Q345R低合金钢焊接接头耐腐蚀性能对比研究

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2G3和Q345R低合金钢焊接接头的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析.结果表明:在相同试验条件下,S355J2G3钢焊接接头的失重率低于Q345R的;Q345R钢焊接接头表面附着橘红色的疏松麻点状锈层,S355J2G3钢焊接接头表面初期也出现了橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层颜色逐渐加深,变为黑褐色,组织较致密;Q345R钢焊接接头的腐蚀产物结构主要为块状和粉末状,形状无规则,同时锈层中存在裂纹和缝隙;S355J2G3钢焊接接头的腐蚀产物为块状和针状.     

低合金高强度钢的耐模拟工业大气腐蚀行为研究

选择Q345E和Cr-Ni-Cu两种典型的低合金高强度钢,在0.052%(质量分数) NaHSO_3水溶液中进行极化实验和间浸挂片实验,比较了两种钢的腐蚀速率,评价了两种钢的耐蚀性。利用SEM和XRD分析两种钢的腐蚀形貌,锈层结构及其相组成。结果表明,Q345E和Cr-Ni-Cu钢的腐蚀电位分别为-730和-705 mV;两种钢的腐蚀锈层物相均含有γ-FeO(OH)和少量的α-Fe,随腐蚀时间延长,存在少量α-FeO(OH)和Fe_3O_4。Cr-Ni-Cu钢相比Q345E钢,其腐蚀速率较低,Cr,Ni和Cu等元素的存在提高了其耐蚀性能;Cr-Ni-Cu钢的表面锈层比Q345E钢更加致密,锈层微裂纹更少。     

周期干湿浸条件下P265GH钢和Q235钢的大气腐蚀行为简

以NaCl+NaHSO3为腐蚀介质,通过浸渍干湿复合循环实验及腐蚀失重分析,并利用SEM,XRD和FTIR技术,研究了Q235碳钢和P265GH低合金钢的大气腐蚀行为。结果表明,两种钢的腐蚀遵从相同的动力学规律,腐蚀产物中均存在大量致密的α-FeOOH和非晶态δ-FeOOH,锈层具有很好的保护性,使得腐蚀速率降低。实验开始阶段两种钢的腐蚀量基本相同,但随着腐蚀的进行两者差距增大,P265GH低合金钢较Q235碳钢的失重小、锈层致密、耐腐蚀性好。     

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。     

690 MPa级耐候桥梁钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为研究

采用周期浸润加速腐蚀实验和电化学方法,结合场发射扫描电镜 (FE-SEM)、X射线衍射 (XRD)、电子探针 (EPMA) 等表面测试技术研究了 690 MPa 高性能耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明,在腐蚀初期,以贝氏体为主的Q690qENH钢的耐蚀性优于含有铁素体和珠光体组织的Q235钢;在腐蚀后期,Q690qENH钢腐蚀速率逐渐减小且远低于Q235钢,Q690qENH钢锈层中Cu、Cr、Ni合金元素的富集提高了锈层的致密性和稳定性,对腐蚀性介质的抵抗作用更强,锈层保护性参数 α/γ*更大。电化学结果也表明,Q690qENH 钢的锈层电阻及线性极化电阻更大,保护作用更强,因此在模拟工业大气环境中耐蚀性明显优于Q235 钢。     

含Ti耐海水腐蚀钢的显微组织及性能

分析了含Ti耐海水腐蚀钢的显微组织和力学性能,并利用周期浸润腐蚀实验研究了其在模拟海洋环境下的腐蚀演化行为。结果表明:该耐海水腐蚀钢的显微组织主要为多边形铁素体,屈服强度达到390MPa以上;耐候钢腐蚀初期腐蚀速率较快,腐蚀速率随时间增加而减小;与普通的Q345钢相比,该钢在模拟海洋环境中有优异的抗腐蚀性能,相对腐蚀速率小于55%;耐候钢锈层表面的腐蚀产物主要以α-FeOOH和γ-FeOOH为主,含有少量Fe_2O_3和Fe_3O_4。     

Q235钢在薄液膜下腐蚀行为与图像信息的相关性研究

研究了大气腐蚀环境下Q235钢腐蚀行为,通过图像处理获取锈层组成的信息。将电化学监测和图像分析相结合,通过提取图像特征参数,并与电化学信息进行对比分析,研究Q235钢在薄液膜下腐蚀行为与图像信息的相关性。结果表明,Q235钢大气腐蚀始于珠光体,出现局部区域优先腐蚀特征;随着腐蚀进行,出现均匀化特征。丝束电极分析表明,随着时间增加,Q235钢腐蚀电位降低,腐蚀电位标准差减小,阳极区域不断扩大。神经网络图像分析表明,随时间增加,锈层中α-FeOOH的含量增加,对氧的扩散出现阻挡作用,促使局部腐蚀向均匀腐蚀转变。腐蚀行为与图像特征信息具有相关性,即与局部腐蚀向均匀腐蚀转变进而速率减缓相对应,表面出现完整腐蚀产物层。     

海水中带锈Q235钢腐蚀电化学参数测定

利用失重法和电化学方法对在海水中浸泡不同时间的Q235钢电极的腐蚀行为和腐蚀速率规律进行了研究。结果表明,对于长期浸泡的Q235钢电极,失重法和电化学方法得到的腐蚀速率结果存在很大差异。利用XRD测定了长期浸泡后锈层成分的变化,发现长期浸泡Q235钢电极锈层中的电化学活性成分β-FeOOH在测试过程中发生还原反应,导致利用电化学方法测得的Q235钢腐蚀速率大于失重法的结果,并且随浸泡时间的延长,这一偏差增大。对长期浸泡Q235钢电极进行电流密度为-25 μA/cm²阴极恒电流预极化处理后发现,随着浸泡时间的延长极化时间也延长,同时,经过预处理之后的Q235钢电极电化学方法测得的腐蚀速率与失重法的结果具有一致的变化规律,表明施加合适的阴极极化预处理能够减小电化学方法与失重法测试结果的偏差。     

含水率对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响

采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法研究了接地网材料Q235钢在10%~50%含水率条件下埋置15 d的腐蚀行为。结果表明,土壤含水率对Q235钢腐蚀行为影响显著,随含水率的增加,腐蚀速率呈现先快后慢的趋势;低含水率(10%)时,Q235钢发生全面腐蚀;随含水率升高,腐蚀形态由全面腐蚀转化为不均匀腐蚀,当含水率为30%时,腐蚀速率达到最大。对腐蚀锈层进行XRD分析,腐蚀产物主要是α-Fe OOH、γ-Fe OOH、Fe3O4和Fe2O3,与实际土壤腐蚀产物一致,针状的α-Fe OOH所占比例较大。     

Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中长周期暴晒时的腐蚀行为研究

在吐鲁番干热大气环境中对Q235和Q450钢进行4 a大气暴晒实验。结果表明,两种钢表面均有较为明显的锈层,Q450耐候钢4 a的平均腐蚀速率为12 g·m~(-2)·a~(-1),Q235钢平均腐蚀速率为14 g·m~(-2)·a~(-1),Q450钢腐蚀速率相对较低,腐蚀坑深度较浅。腐蚀产物主要由α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe_2O_3·H_2O组成,其中Q450钢腐蚀产物中α-FeOOH比例相对较高,腐蚀产物致密。电化学阻抗测试结果表明:Q450钢腐蚀产物电阻远大于Q235钢的,表面电荷转移电阻也大于Q235钢的,即Q450钢耐蚀性较好,腐蚀产物对基体保护作用相对较好。     

三种典型接地极材料在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用浸泡试验、电化学极化和EIS测试、SEM和EDS等方法,研究了Q235碳钢、镀锌钢、镀铜钢在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明,几种材料的耐蚀顺序依次为镀铜钢>镀锌钢>Q235碳钢;Q235碳钢表面的腐蚀产物具有明显的层状结构,内层腐蚀产物较致密,对基体的保护作用明显,外层腐蚀产物的含氧量高,较疏松;镀锌钢和镀铜钢表面的腐蚀产物主要为锌和铜的氧化物。     

模拟工业-海岸大气中SO_2对Q235B钢腐蚀行为的影响

采用循环干/湿模拟腐蚀增重实验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和XRD方法,研究了模拟海岸-工业大气中SO2对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,在腐蚀初期SO2抑制了Q235B钢的腐蚀;在腐蚀后期,SO2促进了Q235B钢的腐蚀.当SO2的浓度较低时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而增大;当SO2的浓度较高时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而减小.工业-海岸大气中的SO2组分可以抑制腐蚀产物中g-FeOOH和b-FeOOH的生成,而促进a-FeOOH生成.低碳钢腐蚀速率随SO2浓度变化出现的极值现象与SO2导致的锈层相组分变化密切相关.     

模拟工业-海岸大气中pH值对Q235B钢腐蚀行为的影响

采用干/湿交替腐蚀增重模拟实验、XRD以及EIS等方法,研究了模拟工业-海岸大气中p H值变化对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,当SO2浓度较低时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响不明显;当SO2浓度较高时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响存在极值现象,即:当p H值处于"较高"和"较低"之间某一值时,Q235B钢的腐蚀速率达到极大值.当模拟工业-海岸大气中SO2浓度一定时,p H值变化对Q235B钢表面锈层相组成的影响不明显.分析表明,模拟工业-海岸大气环境中SO2的存在一定程度上抑制了b-Fe OOH的形成.随着SO2浓度的升高,锈层中b-Fe OOH和g-Fe OOH的相对含量在减少,g-Fe OOH可能发生了向Fe3O4的还原或向a-Fe OOH的相变转化.随着腐蚀时间的延长,锈层相组成的演化呈现出相似的规律.此外,当模拟工业-海岸大气中SO2浓度较低时,Q235B钢腐蚀主要遵循Cl-的循环机制,改变p H值对钢腐蚀行为的影响不明显;SO2浓度较高时,Q235B钢腐蚀初期主要遵循Cl-的循环机制,随着腐蚀时间的延长,SO2对腐蚀的影响逐渐显著,并以H2SO4再生循环的方式加速钢的腐蚀.     

几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

采用失重法、电解腐蚀和极化曲线测试等方法研究了紫铜、Q235钢和在Q235钢表面镀铜、镀锌及刷达克罗涂料等几种接地材料在渭南地区土壤中的腐蚀特性.研究结果表明:紫铜材料的耐蚀性最好,腐蚀速率在0.04 g/(m2.h)以下;Q235钢的耐蚀性最差,腐蚀速率大于0.28 g/(m2.h);镀铜和达克罗涂层的腐蚀速率与紫铜相近,约为0.04 g/(m2.h);镀锌层可以防止Q235钢的腐蚀,腐蚀速率比Q235钢下降约2/3;材料的腐蚀过程为电化学腐蚀控制.     

热力管网蒸汽管道盐碱土腐蚀的现场试验

热力管网作为城市基础设施的重要组成部分,由于输送高温高压的水或蒸汽为危险介质,其突发破坏往往造成巨大经济损失,并引发安全事故。采用现场埋片试验方法,研究了典型热力管道材料Q235钢在300℃含有高浓度Cl-的盐碱土中的腐蚀行为。研究表明,Q235钢在300℃盐碱土中的埋片6个月腐蚀产物为红色锈层,且外锈层疏松,呈现大的孔洞状,内锈层致密,与基体结合良好,锈层主要成分为Fe2O3;随时间的推移,平均腐蚀速率呈先升高后降低的趋势,表明高温下形成的腐蚀产物有效地保护了基体的进一步腐蚀。     

Q690qENH钢暴晒两年的大气腐蚀性能

采用鞍钢生产的Q690qENH高强度耐候桥梁钢和对比试样Q345qE桥梁钢在鞍山和鲅鱼圈地区开展2年大气暴晒试验。利用失重法、电化学分析、锈层截面分析和XRD锈层物相分析等手段对暴晒后的试样进行了研究。结果表明,Q690qENH在鞍山和鲅鱼圈2年的腐蚀速率分别为0.014 6mm/a和0.018 2mm/a,Q345qE在鞍山和鲅鱼圈2年的腐蚀速率分别为0.018 1mm/a和0.026 3mm/a,Q690qENH的耐蚀性优于Q345qE,Q690qENH在海洋大气环境中的自防护效率较高;Q690qENH的阳极过程受到更显著的阻滞,阳极电流小于Q345qE;Q690qENH钢中合金元素铜、镍、铬的局部富集促进保护性锈层形成;具有保护作用的内锈层是Q690qENH高强度耐候桥梁钢的耐蚀性好于Q345qE桥梁钢的主要原因。