镀锌钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为

通过盐雾/干燥循环加速腐蚀实验模拟海洋大气腐蚀过程,采用宏观形貌观察、电化学测试、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDAX)等分析手段,研究镀锌钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为和机理。结果表明:随着腐蚀时间的延长,镀锌钢的耐蚀性先降低后升高,最后再降低;当黄锈刚出现时,试样的耐蚀性有所提升,同时在腐蚀过程中出现双锈层,但最后又消失。     

电力输电杆塔用镀锌钢在污染环境中的腐蚀行为研究

采用自制大气腐蚀模拟试验装置模拟输电杆塔用镀锌钢的服役环境,采用动电位极化测试技术研究沉积不同浓度NaCl和NaHSO3的镀锌钢在干湿交替作用下的腐蚀行为,利用扫描电镜、X射线衍射仪研究干湿交替作用下镀锌钢的表面形貌以及腐蚀产物的特征.结果表明,NaCl及NaCl和NaHSO3共存均会对镀锌钢造成腐蚀.随着镀锌钢样品表面沉积腐蚀介质浓度的增大,腐蚀电流密度逐渐增大.随着暴露时间的增加,镀锌钢的腐蚀速率先升高后降低,同时NaCl和NaHSO3混合介质对镀锌钢的腐蚀要比单独NaCl存在时严重.     

输电塔杆用热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验模拟镀锌钢在酸雨大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学技术分别对腐蚀48,84,132,180和228 h的镀锌钢试样进行测试分析,得到腐蚀动力学规律、腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性。研究了锈层对镀锌钢在酸雨条件下大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中镀锌钢的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱的变化过程。     

电网碳钢、镀锌钢大气腐蚀等级图绘制研究

基于2393个现场“曝露法”试验站的碳钢、镀锌钢1 a期腐蚀速率和通过ISO 9223中剂量响应函数计算得到的2918个沿海站点的腐蚀速率，采用反距离空间插值法绘制了国家电网公司运营区域的碳钢、镀锌钢大气腐蚀等级图。交叉验证结果表明，p值为2时，碳钢、镀锌钢大气腐蚀地图对腐蚀等级的预测精度最高，分别为85.3%和85.9%。根据大气腐蚀等级图，首次系统掌握了国家电网输电线路沿线及变电站工程大气腐蚀等级，碳钢、镀锌钢处于C4以上重腐蚀等级的面积分别占6.01%(462770 km²)和5.25%(404250 km²)。     

辽宁省乡村大气腐蚀调查研究

在辽宁省乡村进行Ａ３钢的两年大气暴露试验,绘制了辽宁省乡村气氛中Ａ３钢的大气腐蚀图,并讨论了大气环境因素对Ａ３钢腐蚀的影响规律,对Ａ３钢的腐蚀速率与大气环境因素进行了统计回归分析。     

电镀锌层的大气腐蚀行为研究

研究了传统的氰化物镀锌层和无氟镀锌层在7个大气站9年的大气暴露腐蚀的试验结果,讨论了镀锌层的耐蚀性及4种钝化工艺的防护效果     

海军黄铜HSn62-1的长期大气腐蚀行为

通过在3种典型大气环境中进行为期20年的现场暴露试验,研究海军黄铜HSn62-1的腐蚀质量损失和力学性能损失,采用扫描电子显微镜和XRD观察和分析腐蚀外貌、横截面和腐蚀产物。结果表明:HSn62-1的长期大气腐蚀质量损失随暴露时间的关系遵循C=KT n,腐蚀质量损失在工业酸雨大气环境中最大,在海洋大气环境中最小;腐蚀速率在工业酸雨和海洋大气环境中随时间逐渐降低,而在半乡村大气中逐渐升高;暴露20年后,HSn62-1的力学性能损失在工业酸雨大气环境中最大,在半乡村环境中最小;HSn62-1在3种典型大气环境中均发生脱锌腐蚀,腐蚀产物主要为Cu2O和ZnO。     

湖南地区大气腐蚀严酷性的环境因素与大气腐蚀监测仪评定

通过大气暴晒试验和大气腐蚀监测仪(ACM)技术研究了碳钢在湖南大气环境中的腐蚀行为,探讨了大气环境因素、样品形状因子等对大气环境腐蚀严酷性评估的影响.结果表明,湖南地区碳钢腐蚀速率与空气中SO2沉积量呈正相关关系,但氯化工厂附近Cl-的沉积量成为了影响碳钢腐蚀的重要因素.在相同大气环境中,Q345钢的腐蚀速率快于Q23...     

钢的大气暴露腐蚀与室内模拟加速腐蚀的相关性

通过大气暴露试验和实验室的浸渍干燥湿润复合循环试验,结合腐蚀产物的表面分析,研究了4种钢在沈阳地区的大气腐蚀规律和模拟大气腐蚀过程的腐蚀规律.结果表明：在大气暴露试验和室内模拟加速腐蚀试验中,4种钢的腐蚀产物都具有不同程度的保护性,腐蚀规律可用ΔW=Ktn公式描述,室内外腐蚀试验结果有较好的相关性.采用001 mol/L NaHSO3+0.001 mol/L NaCl介质为加速剂, 通过干湿复合 循环试验,可模拟钢在沈阳大气环境中的腐蚀过程,近似推测户外长期暴露试验的结果.     

紫铜在清远乡村大气环境中的腐蚀行为

通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪(XRD)、能量色散谱(EDS)和电化学阻抗谱(EIS),研究了紫铜在清远乡村大气环境中暴露不同时间后的腐蚀行为。结果表明:紫铜在清远乡村大气环境暴露后,有局部腐蚀发生。随着时间的延长,腐蚀产物增多,并逐渐覆盖了铜表面形成较为致密的膜层,导致腐蚀速率下降。在暴露的前6个月,紫铜的腐蚀产物主要是Cu_2O,随着时间的延长,大气中其他污染物对铜腐蚀的影响增加,12个月后腐蚀产物中出现了CuOHCl和CuS。     

热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的 为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理,同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。方法 采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果 腐蚀产物主要由Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成,腐蚀一段时间后,发现少量ZnO、Zn₅(OH)₆CO₃,腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构,1 848 h呈“三明治”型,相比于上下两层暗色物质,中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势,只在672～840 h腐蚀速率下降,对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。腐蚀672～840h阶段腐蚀速率...     

热带海洋大气环境下不锈钢的腐蚀寿命评估

目的 给出一种模拟万宁海洋大气环境的室内加速环境谱并对典型不锈钢材料进行寿命预测。方法 采用失重法对4种不锈钢的耐蚀性进行宏观分析。采用X射线光电子能谱分析仪（XPS）对4种不锈钢的腐蚀产物类型进行分析。采用扫描电子显微镜（SEM）对4种不锈钢的腐蚀产物进行微观分析。采用腐蚀电化学法对4种不锈钢进行宏观电化学分析。采用灰色关联度分析法研究室内加速环境谱与万宁海洋大气环境下户外暴露试验的相关性。结果 4种不锈钢的腐蚀失重速率都随着试验时间的增加而降低,其中430不锈钢腐蚀速率的减小程度最明显。4种不锈钢均在室内加速腐蚀试验中表现出较好的耐蚀性,耐蚀性由好到差依次为2205、316L、304、430不锈钢。XPS结果显示,304不锈钢与316L不锈钢的腐蚀产物主要为Fe₂O₃和Fe₃O₄;2205不锈钢的腐蚀产物主要包括Fe₂O₃以及Fe OOH或FeCr₂O₄;430不锈钢的腐蚀产物属于典型不锈钢的腐蚀产物,主要由...     

模拟酸雨大气环境镀锌钢的室内加速腐蚀行为和机理

目的 采用室内加速试验方法研究热浸镀锌钢在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为和机理。方法 主要采用失重法对试样的腐蚀动力学进行研究,采用EDS、XRD和XPS对试样进行腐蚀产物成分分析,通过SEM和共聚焦显微镜观测试样表面形貌,采用EIS对试样表面涂层的保护性能进行检测。结果 在模拟酸雨大气环境中,厚度损失与时间呈幂函数关系,腐蚀大致是一个减速过程但在104 d后加速,在120 d后试样表面出现红锈和密集、深而窄的点蚀坑。主要腐蚀产物有ZnO、Zn4SO4(OH)6及可溶性产物ZnSO4.xH2O和Na2ZnSO4.4H2O,并且由截面形貌可知,镀层在酸雨环境中易被破坏。结论 在模拟酸雨大气环境中,热浸镀锌本身的耐蚀性很快失效,腐蚀速度加快直至生成的腐蚀产物在缺陷处形成较为完整的产物膜,对镀层的腐蚀具有一定抑制作用。但是酸雨环境中腐蚀产物膜较薄,易被破坏,这种溶解会使镀层失去保护,进一步腐蚀。     

7475高强铝合金在海洋和乡村大气环境中的腐蚀行为研究

目的研究海洋和乡村大气环境对7475高强铝合金腐蚀行为的影响,为7475高强铝合金环境适应性设计提供支撑。方法在万宁和北京大气环境试验站开展了7475高强铝合金为期36个月的户外暴露试验,通过腐蚀失重分析方法研究了7475高强铝合金在我国2种典型大气环境中的腐蚀动力学规律;借助环境扫描电镜(ESEM)、金相显微镜和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术研究了7475高强铝合金的微观腐蚀形貌和锈层成分。结果2种大气环境中,铝合金腐蚀都呈现出初始阶段腐蚀迅速发展,之后腐蚀速率减慢,最后进入腐蚀扩展相对平稳时期的变化规律。在海洋大气环境中户外暴露36个月后,7475高强铝合金呈现明显的点腐蚀特征,腐蚀产物组成为Al(OH)_3、Al_2O_3和Al_2Cl_3。7475高强铝合金在乡村大气环境中表面腐蚀非常轻微,个别表面出现非常小且浅的腐蚀点。结论在乡村大气环境和海洋大气环境中,7475高强铝合金腐蚀动力学遵循幂函数规律。相比较乡村大气环境,7475高强铝合金在海洋大气环境中表现出非常强的腐蚀敏感性。     

镀锌钢在红沿河大气环境中的腐蚀行为

目的研究镀锌钢在红沿河地区SO2和Cl-含量较高的大气环境中的腐蚀行为与机理。方法根据GB/T 6464—1997将制备好的试样在红沿河核电厂进行现场暴晒试验,分别暴晒4、12、18、24个月后取回试样。利用失重分析、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等技术,观察与分析试样暴晒后的腐蚀产物。结果镀锌钢腐蚀失重随暴晒时间的延长而线性增加;随着暴晒时间的延长,锌镀层表面形成的腐蚀产物成分变化不大,以Zn12(SO4)3Cl3(OH)15·5H2O和6Zn(OH)2·Zn SO4·4H2O为主;腐蚀产物随暴晒时间的延长逐渐增加,产物形貌略有变化,以球状和针状为主。暴晒18个月后,腐蚀产物分为双两层,内层致密,外层疏松;暴晒24个月后,腐蚀产物厚度稍有增加,疏松层向致密层转变。结论 SO2与Cl-是镀锌钢在红沿河地区的大气腐蚀过程的主要影响因子。镀锌钢表面形成的腐蚀产物对锌镀层的保护作用较差。     

接触网部件材料在模拟典型大气环境介质中的腐蚀——热浸镀锌材料的腐蚀(I)

采用腐蚀失重法与显微镜技术,研究了电气化铁路接触网热浸镀锌部件材料在模拟典型大气环境(海洋环境、工业环境、城市环境)介质中的腐蚀及其形貌。结果表明,热浸镀锌材料在模拟城市大气环境介质中的腐蚀最为严重,工业环境次之,海洋环境腐蚀最轻。二次加工与成型会引起镀锌层局部破损致使基材局部暴露与镀锌层形成电偶对,会加重热浸镀锌部件的腐蚀,且破损面积越大腐蚀越严重。同样,热浸镀锌部件与不锈钢紧固件耦接会形成电偶腐蚀,也会加重热浸镀锌部件的腐蚀。建议针对电气化铁路各段不同的大气环境,选择不同的接触网零部件材料、或者采用相应的防腐措施。在接触网构件加工和装配过程中,建议改进加工工艺程序,避免热浸镀锌部件的二次加工或者成型;建议采用绝缘措施,以达到热浸镀锌部件与不锈钢紧固件之间的绝缘耦接,避免电偶腐蚀发生。     

模拟海洋大气环境对XCS-lode钢与30CrNi3Mo钢腐蚀行为的影响

采用盐雾腐蚀试验方法,研究了模拟海洋大气环境下XCS-lode钢与30CrNi3Mo钢的腐蚀性能,通过极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)试验研究了两种钢在腐蚀行为上的差异.结果表明:XCS-lode钢相比30CrNi3Mo钢具有更高的自腐蚀电位,XCS-lode钢腐蚀产物膜的阻抗明显大于30CrNi3Mo钢,XCS-lo...     

镀锌层破损输电杆塔用镀锌钢在干湿交替作用下的腐蚀行为

采用自制大气腐蚀模拟试实验装置,并结合电化学阻抗及开路电位测试技术,研究了在干湿交替作用下,不同破损面积的输电杆塔用镀锌钢在NaCl和NaHSO₃腐蚀介质共同污染下的腐蚀行为。结果表明,随着破损面积以及暴露时间的增加,电极的开路电位逐渐正移,同时电极的腐蚀速率也会随着破损面积的增加而增加,不同破损面积的样品的腐蚀速率在初期随暴露时间的增加而增加,后期逐渐减小。     

Service Performance Evaluation of Graphene Modified Heavy Anticorrosive Coating on the Surface of Transmission Tower under Harsh Marine Atmosphere Corrosive EnvironmentEI北大核心CSCD

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、 环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明：研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过 5 000 h,耐循环老化 4 200 h 后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞 2321 线 10 级输电铁塔示范涂装 54 个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色 1 级,百格附着力在 0~1 级,拉拔附着力 8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达 10 年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。     

Corrosion monitoring of nickel-containing steels in marine atmospheric environment

Corrosion monitoring of nickel-containing steels has been performed in a natural atmospheric environment using AC impedance technique. A pair of identical comb-shape steel electrodes embedded in epoxy resin was used as a probe electrode for the corrosion monitoring. Three different probes of ordinary carbon steel, 2.5%Ni- and 5%Ni-containing steels were exposed to a natural marine atmosphere for the period of 14 months. The instantaneous corrosion rate of the steels was monitored by continuous measurements of the polarization resistance, and time of wetness of the steel surface was determined from high frequency impedance. The measurement was automatically carried out with an AC corrosion monitor placed at the exposure site, and data transmission between the exposure site and laboratory was performed through cellular phones.