X65管线钢及牺牲阳极材料在海水环境中的交流腐蚀行为研究

目前针对海洋环境下的管线钢及牺牲阳极交流腐蚀行为研究鲜有开展，为给海管交流腐蚀风险评判以及牺牲阳极在交流干扰下的消耗性能提供参考，通过交流腐蚀模拟试验研究了模拟海水环境中X65管线钢、铝合金和锌合金牺牲阳极在不同交流电流密度下的交流腐蚀行为。结果表明：施加交流干扰后，X65管线钢、铝合金牺牲阳极和锌合金牺牲阳极试样电位均发生负向偏移，且交流电流密度越大，偏移量越大；3种材料的腐蚀速率随交流电流密度的增大而增大，但铝合金的腐蚀速率远大于锌合金和X65管线钢；X65管线钢在0～30 A/m²交流干扰下，呈现均匀腐蚀，当交流电流密度增大至100 A/m²时，表面出现点蚀坑；铝合金在不同交流电流密度下的表面均会产生点蚀，而锌合金材料则以均匀腐蚀为主，海洋环境中锌合金的服役性能优于铝合金。     

O_2/CO_2共存环境下缓蚀剂抑制碳钢腐蚀的机理研究

利用旋转圆盘电极(RDE)研究O_2/CO_2共存环境下,碳钢管线在不同浓度缓蚀剂中的腐蚀电化学行为。通过与CO_2环境中进行对比,研究得到O_2对缓蚀剂抑制碳钢CO_2腐蚀的影响。采用极化曲线测试不同浓度缓蚀剂下的缓蚀效率及阴、阳极行为,利用交流阻抗技术(EIS)监测缓蚀剂的吸附行为及腐蚀过程,并通过EIS拟合出的数据计算并绘制吸附等温线,利用扫描电镜观察含氧条件下的腐蚀形貌,利用XRD分析腐蚀产物膜的成分。结果表明:O_2导致缓蚀剂分子吸附能力减弱,在碳钢表面的吸附量减少,吸附膜覆盖度变小,缓蚀效率明显降低。同时,在有O_2环境下,腐蚀产物主要为疏松多孔的Fe_2O_3和FeO(OH)。由于含氧条件下腐蚀速率增大,腐蚀产物膜生成速率加快,导致缓蚀剂吸附能力进一步减弱,缓蚀剂有效作用时间变短。     

海滨盐碱土壤中硫酸盐还原菌对X100管线钢腐蚀行为的影响

为了进一步明确X100管线钢在含硫酸盐还原菌(SRB)海滨盐碱土壤中的耐蚀性,采用表面分析技术、电化学技术和失重法,研究了SRB对X100管线钢腐蚀过程与行为的影响。结果表明:X100管线钢在有无SRB海滨盐碱土壤中的腐蚀均属于中度腐蚀,无SRB时腐蚀产物主要为Fe_2O_3,Fe_3O_4和γ-Fe O(OH),有SRB时腐蚀产物主要为Fe_2O_3,Fe_3O_4,α-Fe O(OH)和Fe7S8;SRB代谢形成的活性生物膜影响了X100管线钢的腐蚀行为,随着腐蚀时间的增加,SRB可在X100管线钢表面形成由微生物膜与腐蚀产物结合的膜,其更加致密,对腐蚀传质具有物理阻碍作用,可以减缓X100管线钢的腐蚀;无SRB菌时X100管线钢表面的腐蚀产物疏松多孔并分布有裂纹,且对基体的保护作用差,其腐蚀速率大于有SRB时的值;SRB的代谢活动抑制了X100管线钢的腐蚀。     

基于X70钢腐蚀检查片的交流腐蚀安全边界测试探析

以在国内6个城市埋设阴极保护腐蚀检查片开展现场测试为研究手段,结合部分室内腐蚀模拟试验结果,通过试片的阴极保护和干扰参数与腐蚀速率的关联性分析初步建立了交流干扰下埋地管道阴极保护安全边界,结论如下：交流干扰下试片的腐蚀速率随试片面积增大而减小;建立了基于极化电位的交流腐蚀安全边界：控制极化电位位于-0.85～-1.20 V(vs CSE)区间且交流电流密度小于30.0 A/m²或控制极化电位位于-0.95～-1.10 V(vs CSE)区间且交流电流密度小于100.0 A/m²;建立了基于直流电流密度的交流腐蚀安全边界：控制直流电流密度位于0.15～20.00 A/m²区间且交流电流密度小于30.0 A/m²或控制直流电流密度位于0.15～1.08 A/m²区间且交流电流密度小于100.0 A/m²;建立了基于pH值的交流腐蚀安全边界：控制pH值位于10.0～14.0区间且交流电流密度小于30.0 A/m²或控制pH值位于11.3～1...     

CO2分压对20#钢在CO2/H2O气液两相塞状流中腐蚀行为的影响

利用失重法、SEM、EDS、XRD和XPS等分析方法在自主设计的动态腐蚀实验装置上研究了CO_2分压对20#钢在CO_2/H_2O气液两相塞状流中腐蚀行为的影响,对腐蚀试样进行了腐蚀速率分析、腐蚀形貌特征观察以及腐蚀产物成分与膜层结构特征分析。结果表明:随CO_2分压的增加腐蚀速率增加,0.04 MPa、0.28 MPa下分别达到腐蚀速率最小值(1.160 9 mm/a)和最大值(1.898 8mm/a);上管壁腐蚀产物随着CO_2分压的增加最终形成颗粒较大的节瘤状产物,下管壁腐蚀产物由球形颗粒形成初始致密的单层膜逐渐转变为由致密的内层膜和具有网状连通裂纹的片状疏松外层膜构成;经EDS元素分析可知上下壁面的腐蚀产物均由Fe、C、O三种元素构成,XPS分峰图谱显示C 1s、O 1s和Fe 2p均出现了三个拟合峰位,结合XRD分析可知腐蚀产物的主要组成相有Fe_3C、FeCO_3、Fe_2O_3、Fe_3O_4、FeOOH。     

模拟油田环境中P110钢的CO2腐蚀行为

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究模拟油田环境中P110油井管用钢的CO2腐蚀行为.研究结果表明:随着试验时间的延长及腐蚀产物膜的形成,平均腐蚀速率逐渐降低,在试验时间达到72h后,腐蚀速率降低的趋势变缓,腐蚀产物膜下出现典型的局部腐蚀形貌;试样的自腐蚀电位Ecorr升高,腐蚀电流icorr减小,腐蚀速率降低.P110钢的阴极Tafel区出现明显的扩散特征;在反应初始阶段EIS具有两个时间常数,随着腐蚀的进行,腐蚀产物膜越来越厚,越来越致密,EIS的低频端出现Warburg阻抗与容抗的叠加,自腐蚀电位下的电极反应属于混合控制.     

Fe3O4化学修饰电极的制备及其在抗坏血酸中的电化学研究

为了解抗坏血酸有机酸类去污剂对核电站化学去污的电化学行为,提高其去污效果,通过Nafion溶液的固定作用,将核电站管道中的主要腐蚀产物Fe_3O_4制作成化学修饰电极。通过三电极体系研究其电化学行为,考察了其扫描速度的影响、溶液浓度的影响和反应的类型。同时进行了循环伏安曲线、极化曲线和交流阻抗等测试。分析了其电化学行为,得到了一系列电化学数据。     

交流干扰对X80管线钢腐蚀电位的影响规律研究

为进一步明确交流干扰过程中埋地金属管道腐蚀电位所处极化区域的极化斜率之比对腐蚀电位偏移的影响,通过提高腐蚀电位的采集频率等方法从交流电流密度和干扰时间等角度综合分析研究了交流干扰对X80钢在库尔勒土壤模拟液中腐蚀电位的影响规律。研究表明:施加交流干扰后,1 Hz采集频率得到的相对平均腐蚀电位会发生偏移,其偏移方向与100 Hz采集频率得到的相对真实腐蚀电位处的阳极和阴极极化区的极化斜率之比r密切相关,r大于1平均电位正移,反之负移;随着干扰时间的延长,在J_(ac)=10~50A/m~2时,腐蚀电位偏移量变化较小,而在J_(ac)=100~400 A/m~2时腐蚀电位偏移量先明显减小后稳定。     

410不锈钢在550℃流动的铅铋共晶合金中的腐蚀行为

为了研究马氏体410不锈钢在不同流速的高温液态铅铋共晶合金中的腐蚀行为,本工作对410不锈钢在相对流速为0 m/s、1. 70 m/s、2. 31 m/s、2. 98 m/s的550℃液态铅铋共晶合金中进行600 h试验后的腐蚀现象进行研究,并对不同流速腐蚀试验后的腐蚀试样的表面和截面分别进行XRD、SEM、EDS检测。结果发现:随着相对流速的增大,腐蚀样品表面的氧化层越来越致密,氧化层的厚度也不断增厚。这是由于传质速率的增大加快了氧化层的生成速率;腐蚀样品表面的氧化层主要分为外氧化层和内氧化层,外氧化层主要由Fe_3O_4以及部分渗入的Pb-Bi组成,内氧化层主要为尖晶石结构的(Fe,Cr)_3O_4;在腐蚀过程中同时发生晶间腐蚀和氧化腐蚀现象。     

Q235碳钢在不同浓度和温度的十二硫醇中的腐蚀行为

目前,研究金属材料在十二硫醇中腐蚀行为的报道较少。将Q235碳钢挂片于不同浓度和温度的十二硫醇中进行腐蚀,并计算腐蚀速率;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)对Q235碳钢表面腐蚀形貌和成分进行了观察和分析,并研究了腐蚀机制。结果表明:Q235碳钢在十二硫醇中的腐蚀速率和腐蚀机制与十二硫醇在Q235碳钢表面的吸附和覆盖状况密切相关,当十二硫醇的浓度从低到高变化时,其在Q235碳钢表面的吸附量和覆盖度也表现出从低到高的特征,Q235碳钢从局部腐蚀转变为均匀腐蚀;Q235碳钢在十二硫醇中的腐蚀速率随着温度的升高而逐渐增大,且两者之间基本满足线性关系;Q235碳钢表面腐蚀产物呈多裂纹的疏松结构,主要物相成分为Fe_2O_3、Fe_3O_4、FeS和FeS_2。     

AZ91镁合金表面MgFe_2O_4薄膜的溶胶-凝胶法制备及其耐蚀性能

MgFe2O4耐酸耐碱,但目前还未见将其制成镁合金防腐蚀涂层的报道。采用溶胶-凝胶法在AZ91镁合金表面制备了MgFe2O4薄膜,利用正交试验研究了镀膜层数、溶胶中Mg2+与Fe3+的摩尔比、烧结温度、烧结时间对AZ91镁合金膜试样自腐蚀电流密度的影响,得出最优方案,并研究了优化条件制备的膜试样的组织结构及耐蚀性。结果表明:各因素对AZ91镁合金膜试样自腐蚀电流密度的影响程度由大到小依次是镀膜层数、烧结温度、nMg2+/nFe3+、烧结时间;最优条件是镀膜1层,nMg2+/nFe3+=0.35,烧结温度400℃,烧结时间5 h;与AZ91镁合金基体相比,优化条件制备的MgFe2O4薄膜的自腐蚀电流密度降低了1个数量级,自腐蚀电位正移了690 mV,耐腐蚀性能得到很大提高。     

陕西土壤模拟液中3种典型接地金属材料的腐蚀行为

为了弄清3种典型接地金属材料(H62黄铜、Q235钢、镀锌钢)在陕西土壤中的腐蚀情况,采用失重法(外加电流浸泡)、电化学测试、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了其在陕西中部土壤模拟液中的腐蚀行为和电化学规律。结果表明:在有外加电流的模拟液中浸泡,随浸泡时间延长,Q235钢腐蚀速率逐渐变慢,镀锌钢表面镀锌层腐蚀较快,H62黄铜的腐蚀速率变化不大;Q235钢、镀锌钢、H62黄铜的腐蚀产物分别主要为α-FeOOH、β-FeOOH、Fe3O4,ZnO、Zn(OH)2、FeOOH、Zn5(CO3)2(OH)6和Cu2O、CuO、CuCl2;在含相同NaCl浓度的模拟液中,H62黄铜的耐腐蚀性能最好,镀锌钢的次之,Q235钢的最差。     

2种碱化剂对压水堆二回路结构材料腐蚀行为的影响

为考察碱化剂抑制压水堆二回路结构材料腐蚀的情况,通过腐蚀失重法、电化学极化曲线、扫描电镜(SEM)以及小角XRD分析等方法研究了模拟压水堆二回路水化学环境中分别添加乙醇胺(ETA)和氨水(NH_3·H_2O)_2种碱化剂对A508Ⅲ钢和P22钢2种结构材料的腐蚀行为的影响。结果表明:2种结构材料腐蚀速率均在10~(-1)~10~(-2)mg/(dm~2·h)之间,但在ETA中腐蚀电流密度更小,腐蚀速率也更低。在2种结构材料表面形成的主要腐蚀产物均为Fe_3O_4,SEM观察到在ETA中生成的腐蚀产物较为致密。比较ETA与NH_3·H_2O的物化性能,可知在高温水(280℃)中ETA的挥发性能弱于NH_3·H_2O,因此添加ETA的溶液的pH值更高,pH值的不同决定了2种材料的溶液腐蚀行为的差异。综上所述,二回路结构材料在ETA环境中的耐蚀性能更好。     

涡街流量计在四氧化二氮加注系统中的腐蚀产物分析

航天发射场加注库房数字式涡街流量计在四氧化二氮加注系统中长期使用,会致使其表面形成一定的腐蚀产物,改变其精度与准确性,进而影响加注量.为探讨其腐蚀产物的成分及形成机理,采用FEI场发射电子扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDAX)和X射线光电子能谱仪(XPS)分别对腐蚀产物的表面形貌、组成含量及其存在形态进行了表征.结...     

硅片表面原子层沉积Al_2O_3薄膜及其长期腐蚀行为

目前,对硅基材表面利用原子层沉积技术(ALD)制备的Al_2O_3薄膜的耐蚀性鲜见研究报道。利用ALD技术在硅片表面制备非晶Al_2O_3薄膜。采用扫描电镜(SEM)观察薄膜的表面及截面形貌;采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析薄膜的价键结构;通过交流阻抗谱和动电位极化曲线研究硅基材与薄膜在不同浸泡时间下的耐腐蚀性能;采用光学显微镜观察腐蚀过程中基材与薄膜的表面形貌。结果表明:ALD非晶态Al_2O_3薄膜具有致密结构,在浸泡过程中,镀膜基材比裸基材具有更好的耐腐蚀性能;且在长期浸泡情况下,Al_2O_3薄膜对基材仍能起到良好的保护作用。     

B10铜镍合金海水加速腐蚀行为

B10铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能,为研究其在海水中的腐蚀行为,取厦门天然海水,加入双氧水作为腐蚀加速剂,在室内模拟海水全浸腐蚀实验,采用失重法、电化学阻抗谱(EIS)技术分析B10合金在海水腐蚀中的腐蚀速率随腐蚀时间的变化规律,用不同腐蚀周期的电化学阻抗谱特征来表征工作面积为1cm~2的合金表面氧化膜的生长破坏情况。结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、XPS和拉曼光谱技术分析B10合金表面腐蚀产物膜的成分以及B10合金在海水腐蚀中的腐蚀类型。结果表明,氧化膜的生成与破坏使得合金在海水中的瞬态腐蚀速率呈先减小后增大的趋势,腐蚀产物包含碱式氯化铜Cu_2(OH)_3Cl和氧化亚铜Cu_2O,腐蚀由点蚀开始,逐渐经历了晶间腐蚀-剥蚀。     

高铁不锈钢焊接接头在海洋大气环境中的腐蚀行为

为了提高高铁的行车安全,通过现场暴露试验,采用数码显微镜、能量色散谱、拉曼光谱及电化学测量方法研究了高铁不锈钢焊接接头在万宁海洋大气环境中暴露2a后的腐蚀行为规律。结果表明:暴晒2a后不锈钢焊接接头的腐蚀类型以点蚀为主,蚀坑密度较高;腐蚀产物主要有Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH,β-FeOOH和γ-FeOOH,不锈钢焊接试样在3.5%NaCl溶液中阳极行为存在一定钝化特性;各区域点蚀电位高低排序为筋板母材区〉底板母材区〉焊缝区。