AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为研究

为研究镁合金在人体生理环境下的腐蚀行为,采用阳极极化和电化学交流阻抗谱(EIS)测量技术研究了AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为及腐蚀产物形成过程;利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析不同浸泡时间腐蚀产物膜的形貌和成分变化。研究结果表明:镁合金AZ31在Hank’s溶液中浸泡最初10min,表面形成新的MgO钝化膜。镁合金的腐蚀经历了点蚀的诱导、点蚀的发展和腐蚀产物层的生成3个阶段,腐蚀过程中除Mg的溶解过程外,还有H2PO-4、HPO2-4、PO3-4、Ca2+在镁合金表面的吸脱附过程。镁合金点蚀处磷酸钙盐沉积较多,表明镁离子的溶解促进了磷酸钙的沉积。     

Q 345钢在铅污染土壤中的腐蚀行为研究

采用室内模拟实验的方法,研究了 Q345钢在铅污染土壤中不同时间的腐蚀行为。利用SEM、XRD和电化学测试技术分别研究了Q345钢腐蚀后的形貌、腐蚀产物组成、电荷转移电阻和腐蚀电流密度变化规律。实验结果表明：在腐蚀初期发生局部腐蚀出现腐蚀坑,随时间的延长,其腐蚀形式转变为全面腐蚀加点蚀,腐蚀初期在金属表面形成一层均匀的腐蚀产物膜,对基体起到保护的作用,但随着浸泡时间延长,腐蚀产物膜增厚且有脱落的趋势。电化学测试结果表明：随着时间的延长电荷转移电阻增大,但第3周时突然降低使其保护性降低。     

换热器管束腐蚀穿孔失效原因分析

采用光学显微镜、Ｘ射线荧光光谱仪、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）、电化学测试等分析手段,对某洗化厂循环水换热器管束钢（２０＃ 钢）进行失效分析。分析结果表明：管束材质成分不符合标准２０＃ 钢成分的要求,管束材质的变化将影响其耐蚀性;又由于管束内表面结垢发生较为严重的垢下腐蚀,管束内表面存在氧化铁垢层使垢层内外形成氧浓差电池,构成大阴极小阳极腐蚀原电池。所以,垢下腐蚀是引起管束穿孔的主要原因。     

S/CO_2共存时温度对P110钢电化学腐蚀的影响

针对当前S/CO2共存条件下的腐蚀研究不足,通过模拟油气田采出液腐蚀环境,采用电化学方法研究了温度对P110油套管腐蚀电化学行为的影响.利用电化学测试系统进行了开路电位、极化曲线和电化学交流阻抗谱测试.研究结果表明:随着温度的升高,P110钢在模拟介质中的开路电位降低了67mV,自腐蚀电流密度从3.68μA/cm2增加到56.4μA/cm2,阴极极化曲线Tafel斜率大于阳极极化曲线斜率,阴极过程由活化控制转变成由活化和扩散协同控制.腐蚀反应主要由阴极反应过程控制.90℃时,阴极反应控制减弱,交流阻抗谱曲线在低频区出现Warburg阻抗.     

汽车用Q255钢在含融雪盐雪水中的腐蚀行为

采用浸泡法和电化学实验研究了汽车用Q255钢在不同融雪盐(NaCl)质量分数雪水溶液中的腐蚀行为。浸泡实验结果表明,含融雪盐的雪水溶液比天然雪水更具腐蚀性,Q255钢在天然雪水中腐蚀速率较小,浸泡168h后的腐蚀速率为0.021 07mm/a;随着雪水中NaCl质量分数的增加,腐蚀速率也随着增大,在质量分数为3%NaCl雪水溶液中,Q255钢的腐蚀速率为0.039 71mm/a,比纯雪水中Q255钢的腐蚀速率高出将近1倍。电化学实验结果表明,Cl-的存在加速了腐蚀产物Fe2+的溶解和传质过程,减弱了腐蚀产物的附着,使腐蚀产物起不到保护作用,加快了Q255钢的腐蚀速度。     

镁合金与Q235钢在罐底水溶液下的电偶腐蚀行为

利用浸泡实验、电化学测试和微观形貌观测研究大榭油库罐底水模拟溶液下镁合金与Q235钢体系的电偶腐蚀行为,对比研究不同Sc/Sa (阴/阳极面积比)对镁合金/Q235钢电偶腐蚀的影响,探明Sc/Sa与腐蚀速率的关系,并拟合成曲线和表达式.结果表明,当电极阴极面积不变时,随着Sc/Sa的增加,镁合金阳极的腐蚀速率大幅度增加...     

铀尾矿土壤优势微生物对普通碳钢腐蚀行为的影响

以铀尾矿场址土壤中筛选的优势真菌菌群作为Q235A钢片的腐蚀基质,采用分批补料培养的方式进行培养,通过钢片表面的真菌膜结构的红外图谱分析,腐蚀速率的测定以及钢片试件的电化学测试研究了真菌对Q235A的腐蚀行为。结果表明:通过一段时间的浸泡,钢片表面的真菌膜结构中含有具有加速腐蚀作用的多糖、脂蛋白、细胞外高聚物等物质的官能团O—H、—CH3、C=C、C—C和C—O;真菌对Q235A的腐蚀速率随着时间的增加而增大,浸泡90d时腐蚀速率增加到0.141mm/年,比对照组增加了0.07mm/年;电化学测试发现,当真菌存在的条件下,腐蚀电位降低,腐蚀电流增大,说明此条件下Q235A更容易受到腐蚀作用,同时造成局部微电池,加速金属阳极溶解,真菌的存在促进了试件的腐蚀。文中的结果可为金属的微生物腐蚀与防护提供一定的参考。     

带锈铁器在海水介质中腐蚀的电化学模型

建立了带锈铁器在海水介质中腐蚀的电化学模型：电化学反应在多孔腐蚀产物层的单个孔洞内发生,单个孔洞的阳极区对应着单孔的底部,单个孔洞的阴极区对应着单个孔壁上无数细小微孔内部。利用此模型研究了电化学交流阻抗图谱特征与多孔腐蚀产物层厚度之间的相关性,通过带锈铁器在海水介质中腐蚀的阻抗图谱分析验证了模型的正确性。     

热喷涂铝涂层在矿井水中的耐蚀性能研究

应用腐蚀失重方法和电化学极化技术研究了热喷涂铝涂层在矿井水环境下的耐腐蚀性能,并与普通碳钢Ｑ２３５进行对比．实验结果表明,在一般中性矿井水中,涂层的自腐蚀电位附近的腐蚀受阴极氧扩散控制,当电位较高时,阳极上有氢析出,阳极反应由此变得复杂;用阴极极化能更好地显示涂层的电化学极化过程．热喷涂铝层具有较高的耐蚀性,实验涂层的预计使用寿命为２０ａ．比较了用失重法和电化学法计算涂层腐蚀速度的结果;分析了在２０～６０℃范围内温度对涂层腐蚀过程的影响     

锌电积用新型Al/Pb-0.3%Ag-0.06%Ca复合β-PbO_2颗粒阳极的性能研究

采用拉拔挤压复合技术制备了一种锌电积用新型Al/Pb-0.3%Ag-0.06%Ca复合β-PbO2颗粒阳极并对其极化24h后进行了性能研究.采用循环伏安曲线、阳极极化曲线、交流阻抗以及加速腐蚀试验测试阳极的电化学行为和耐蚀性;采用SEM和XRD对电解后的阳极进行了表征.并与工业用Pb-0.3%Ag-0.06%Ca合金阳极进行对比,结果表明:Al/Pb-0.3%Ag-0.06%Ca复合β-PbO2颗粒阳极的析氧过电位降低了125mV(0.05A/cm2);表观电流密度增大两个数量级;腐蚀速率低,新型阳极表现出了优良的电催化活性和耐蚀性.     

X70钢在鹰潭酸性土壤中的应力腐蚀行为

在不同的阴极保护电位下,采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)和电化学方法研究X70钢在水饱和鹰潭土壤中的应力腐蚀开裂行为,为酸性土壤地区的X70钢管线的腐蚀防护提供基础参考数据.结果表明,X70钢在实验所用的酸性土壤环境中能够发生穿晶应力腐蚀裂纹(TGSCC);SCC萌生与外加保护电位有关,外加电位较高、X70钢完全受阳极过程控制时的SCC敏感性较低;外加电位较低、X70钢受阴阳极混合电极过程控制或完全受阴极过程控制时均能发生SCC,且其敏感性随外加电位的降低而增加,且完全受阴极过程控制时的SCC敏感性大大高于其它情况.     

X80钢及其焊缝在鹰潭土壤模拟溶液中的循环伏安行为

用循环伏安法研究了X80钢及其焊缝在鹰潭土壤模拟溶液中,溶液/电极界面上的电化学腐蚀反应。通过改变扫描速率、阳极电位上限、离子浓度、通气状态研究了钢的阳极极化和阴极析氢反应之间的相互作用。结果表明,酸性环境中的X80钢电化学行为是不可逆的电荷转移过程,钢的表面不能形成一个稳定的氧化膜。溶液中的侵蚀性离子使阳极极化和阴极析氢反应程度增加。阳极极化产生的稳定沉淀层对析氢反应起催化作用。氧气的存在能使钢表面能生成稳定的氧化膜,这会降低对析氢反应的催化作用。溶液中的CO2能增加焊缝的SCC敏感性。     

基于ComsolMultiphysics的金属储罐阴极保护方案的优化

利用ComsolMultiphysics软件建立了金属储罐底板外加电流法阴极保护电位分布的仿真模型。通过数值模拟方法,研究了阴极汇流点数量、汇流点布置情况、辅助阳极埋设深度、土壤电阻率以及电极的极化特性等因素对保护电位分布规律和阴极保护效果的影响。结果表明,在其他条件不变的情况下,罐底中心设置汇流点和多点汇流的方式,罐底板的阴极保护效果更好,但由于罐底板整体电位降差别不大,考虑到经济可行性因素,建议采用边缘处单点汇流的方式;此外,土壤电阻率越小,阳极埋深越深,罐底板越不容易受到腐蚀,罐底板越易于极化,储罐底板的阴极保护效果越好。     

NH_4Cl薄层液膜下X70钢腐蚀的电化学研究

采用电化学阻抗法和阴极极化曲线法研究了X70钢在含NH4Cl薄层液膜下的电化学行为.研究了液膜厚度、NH4Cl浓度对X70钢腐蚀行为的影响.结果表明,液膜厚度降低,X70钢腐蚀电位正移,阴极极限扩散电流增大.液膜厚度为130μm时,阴极极限扩散电流达最大值.液膜厚度为130~100μm时,阴极极限扩散电流反而降低.液膜厚度进一步减薄,阴极极限扩散电流又增大.薄层液膜下,NH4Cl浓度增大,阴极极限扩散电流减小,抑制了阴极过程;随着NH4Cl浓度增大,X70钢腐蚀的电荷传递电阻减小,对阳极过程有一定的促进作用,从而加速X70钢的腐蚀速率.     

氢对X80钢在土壤模拟溶液中电化学行为的影响

在不同的充氢电流密度和充氢时间下对X80钢进行电化学充氢。测量了不同充氢条件下X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的极化电阻和腐蚀速率。结果表明,随着充氢电流密度由1 mA/cm2增加至20 mA/cm2,X80钢的自腐蚀电位负移,电荷转移电阻Rt由1 176 Ω·cm2降至909 Ω·cm2,双电层电容由0.000 16 μF/cm2增加至0.001 7 μF/cm2,腐蚀电流密度从3.322 mA/cm2 增加至 6.880 mA/cm2。当充氢时间由1 h增加至5 h,电荷转移电阻Rt由1 522 Ω·cm2降至749 Ω·cm2,双电层电容由0.000 14 μF/cm2增加至0.00 75 μF/cm2,腐蚀电流密度从2.91 mA/cm2 增加至5.01 mA/cm2。以上表明,电化学充氢使X80钢表面的薄弱点的阳极溶解率和金属离子的浓度高增加。氢加速阳极溶解,最终的结果是发生较高的腐蚀敏感性。     

深井套管阴极保护干扰的数值模拟研究

为了研究深井套管阴极保护干扰问题,首先利用边界元方法建立了管线阴极保护干扰的数学模型, 然后采用BEASY软件分别模拟研究了土壤电导率、涂层破损率、阳极输出电流、阳极位置以及套管间距对干扰腐蚀的影响规律。模拟结果表明,随着土壤电导率的增大,整条管线的电位降低且分布均匀,管线受干扰的程度降低;较小的防腐层缺陷往往使干扰更加集中;阳极输出电流的增大使管线干扰腐蚀加剧;随着阳极距离以及两套管间距离的增大,套管的干扰腐蚀程度降低,但阳极距离增大时,受干扰管线由阳极干扰转变为阴极干扰。最后,针对深井套管间存在的干扰问题,将两套管进行电连接,可有效地避免套管间的干扰腐蚀。     

表面活性剂对镁合金基体上的非铬化镀镍涂层的腐蚀特性的作用

在镁合金AZ91D化学沉积了镍涂层,研究了非铬化预处理及表面活性物质对涂层腐蚀特性的影响。通过盐水试验(1mol/L HCl)和电化学极化试验(3.5%NaCl)检测了腐蚀性能。试验表明:化镀镍溶液中添加的表面活性剂可提高镁合金镍涂层上的抗腐蚀能力。此外,表面平整均匀的纳米和非晶相涂层提高了其抗腐蚀能力。极化试验表明,其腐蚀电位向正方转移,且腐蚀电流密度减低。浸泡试验和电化学极化试验都表明阳离子表面活化剂具有更好的提高抗腐蚀性能的作用。     

X65管线钢电化学充氢后在土壤中腐蚀行为

针对油气管道长距离输送所产生土壤质地差异大的工况条件,因氢引起的管道腐蚀问题越来越被人们所关注.基于极化曲线法和电化学阻抗谱法研究了充氢的X65管线钢在格尔木、大港站、大庆站、拉萨站4种模拟土壤溶液中的电化学腐蚀行为.试验结果表明:在同一种土壤溶液中,X65管线钢的开路电位随着充氢时间的增加逐渐降低.不同充氢条件下的X65管线钢在格尔木、大港站、大庆站、拉萨站4种模拟土壤溶液中的极化曲线都只表现出活化溶解状态,而未出现活化-钝化转变区,腐蚀电流密度越来越小,腐蚀速率越来越慢.对EIS进行拟合得出电荷转移电阻R_ct随充氢时间t变化规律,R_ct在4种土壤溶液中大小依次为格尔木<大港站<大庆站<拉萨站,与极化曲线的分析结果一致.