NY-400 型耐张线夹内部交流腐蚀形貌及产物研究

目的研究老旧高压输电耐张线夹内部交流腐蚀。方法截取已运行35 a的耐张线夹并解剖,采用扫描电子显微镜分析腐蚀区的微观形貌,采用X射线衍射仪、能谱仪和X射线光电子能谱仪对腐蚀区元素及物相进行分析鉴定,分析线夹内部腐蚀损伤演化过程。结果线夹内表面与铝线表面局部出现大量白色腐蚀产物和黑色覆盖物,白色腐蚀物呈粉末和片层两种形态。分析表明,腐蚀产物相组成为Al2O3,Al O(OH)和Al OOH;黑色覆盖物随深度增加而减少,黑色区域主要元素为Al,O和C,物相组成为Al2O3,C(graphite)和含C有机物。钢芯锌层破坏区的内层铝线更易腐蚀,腐蚀区呈灰黑色,微观形貌为富铁元素颗粒镶嵌在其它腐蚀产物中,区域的主要元素为Al,C,O,Fe和Zn,Fe元素存在形式为Fe2O3;钢芯表面镀锌层局部腐蚀严重,呈现平面型点蚀形貌,主要元素为Zn,Al,C和O,Zn腐蚀产物为六边纤锌矿结构Zn O。结论内部交流腐蚀原因为液体渗入,同时腐蚀产生大量的热致使材料分解。     

模拟铁器文物脱盐清洗前后表面锈层的分析

采用FTIR、Laser Raman和EDS对模拟铁器文物脱盐清洗前后表面锈层的结构和成分进行了研究，结果表明：在含氯离子介质中浸泡的试样腐蚀产物主要是由α、β和γ-FeOOH相及非晶δ-FeOOH相组成.经过电化学脱盐清洗后，γ-FeOOH和β-FeOOH相基本消失，腐蚀产物中主要为Fe3O4，还有少量的Fe2O3和α-FeOOH相，证实了在脱盐清洗过程中发生了羟基氧化铁向Fe3O4的转变.SEM观察结果显示针状羟基氧化铁经过脱盐清洗后变为较致密的、细小的颗粒状腐蚀产物相.EDS的分析证实了经电化学脱氯清洗后模拟铁器文物中氯离子含量大幅度减少.      

凝露状态下SO2对A3钢腐蚀机理的影响

采用红外光谱、电化学交流阻抗和扫描电镜等方法研究了大气中对金属腐蚀性最强的污染物SO2在凝露状态下对A3钢的腐蚀作用规律.结果表明,A3钢在加SO2试验环境中腐蚀失重随试验时间延长呈正指数变化规律;试样表面呈龟裂状腐蚀形貌,红外光谱的分析结果显示出腐蚀产物为FeSO4@7H2O、Fe2(SO4)3@9H2O和γ-FeOOH,还含有δ-FeOOH及少量的Fe(OH)2和Fe3O4.A3钢在未加SO2试验环境中腐蚀失重随时间呈直线变化规律;腐蚀产物主要为Fe2O3和γ-FeOOH;试样表面未形成连续的腐蚀产物膜.     

模拟流动海水腐蚀环境下含Cr钢与C钢的锈层研究

采用人工海水对含有相同基本成分的C钢和添加了0.95％Cr元素的Cr钢进行120h的流动冲刷腐蚀试验.利用SEM和XRD等方法研究了Cr元素对普碳钢锈层的形貌、物相构成及相对含量的影响.结果表明,经冲刷腐蚀以后,含Cr钢的腐蚀质量损失小于C钢的.对两种钢的锈层分析表明,两种实验钢的锈层均出现分层现象,普碳钢外锈层疏松多孔,而含Cr钢的外锈层呈块状,致密性明显优于碳钢,内锈层亦是如此.两种钢的外锈层均由Fe3O4、α-FeOOH和γ-FeOOH等物相构成;C钢的内锈层由Fe3O4构成,Cr元素在含Cr钢锈层中的富集没有改变外锈层的物相类型,但内锈层则由Fe3O4转变为β-FeOOH.     

海南省博物馆馆藏出水古铁炮腐蚀产物分析

海南省博物馆馆藏了7门明清时期的铁炮,这些铁炮曾长久沉没在海水中,且由于各个时期冶铸技术的差异导致铁炮的腐蚀程度不一。保存修复这些腐蚀严重的出水古铁炮是个重要课题。采用X射线荧光仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)等分析了出水古铁炮腐蚀产物的成分和物相组成。结果表明,铁炮腐蚀产物含有Fe3O4,α-FeOOH,β-FeOOH(或Fe8(O,OH)16Cl1.3)和γ-FeOOH,其中γ-FeOOH对铁炮具有破坏作用,属于有害锈,必须除去。腐蚀产物的确定为中国海洋出水铁炮的下一步除锈、脱盐等保护处理提供依据。     

Q235钢海洋大气腐蚀暴露试验研究

采用Q235钢在海南万宁距海岸95m、25m和海洋平台3个暴露点进行了半年大气腐蚀暴露试验,同时持续监测各暴露点空气中的氯离子含量.利用视频显微镜观测样品锈层的腐蚀形貌,采用比浊法测定腐蚀产物中氯离子含量,使用FTIR光谱仪分析锈层的物相组成.结果表明,样品的朝阳面和背阳面腐蚀形貌存在较大差异,各暴露点样品腐蚀深度与各点空气中及锈层中的氯离子含量密切相关,腐蚀产物的主相为γ-FeOOH和Fe3O4,次相为α-FeOOH和δ-FeOOH.     

大气环境下建筑用耐候钢的初期腐蚀行为研究

在Q235钢中添加不同含量的合金元素Cu和Cr,研究该钢在模拟大气环境下的初期腐蚀行为。结果表明,该钢在大气腐蚀初期的腐蚀产物形态为団状和链条状,主要腐蚀产物为γ-FeOOH、α-FeOOH和γ-Fe2O3。当α-FeOOH含量较高时可以有效减慢大气腐蚀的发展趋势     

焊接工艺对SMA490BW耐候钢接头腐蚀行为的影响

目的 研究转向架焊接构架用SMA490BW耐候钢及其在不同焊接工艺条件下制得的焊接接头在模拟工业大气环境下的腐蚀行为。方法 采用周浸腐蚀试验方法,利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱（EDS）等方法,研究了腐蚀产物的表面形貌、锈层结构及相组成。结果 在模拟工业大气环境条件下,SMA490BW耐候钢母材、自动MAG焊接头、手工MAG焊接头的腐蚀失重率呈先增后减的变化规律,其中自动MAG焊接头腐蚀失重率最小,手工MAG焊接头腐蚀失重率最大,而SMA490BW耐候钢母材居于两者之间。耐候钢母材及其焊接接头腐蚀产物的相组成均为γ-FeOOH、α-FeOOH、Fe2O3和Fe3O4。经过150 h腐蚀后,耐候钢母材及其焊接接头腐蚀产物中Cr、Ni、Cu合金元素含量有所差异,其中自动MAG焊焊缝腐蚀产物中Cr、Ni、Cu合金元素含量最高,分别为1.79%、0.23%、0.17%。Cr、Ni、Cu合金元素将直接对耐候钢母材及其焊接接头耐腐蚀性产生影响。结论 与手工MAG焊接头相比,自动MAG焊接头耐蚀性较高的主要原因是焊缝中主要抑制锈层腐蚀的Cr、Ni、Cu合金元素含量较高。     

带腐蚀产物超高强度钢的电化学行为

采用动电位极化、电化学阻抗、扫描电镜(SEM)、扫描Kelvin探针(SKP)和Raman光谱研究了300M和AerMet 100超高强度钢盐雾实验后试样的电化学行为.结果表明,300M钢在盐雾实验中生成的腐蚀产物为γ-FeOOH和Fe(OH)3;AerMet 100的腐蚀产物为β-FeOOH,Fe3O4和γ-Fe2O...     

含SO_2大气中20碳钢腐蚀产物的演变

采用模拟大气腐蚀系统,利用OM,SEM,XRD和局部交流阻抗测试(LEIS)等研究了20碳钢在高湿度SO_2大气环境中腐蚀产物的形态变化和生长过程.结果表明,20碳钢表面首先生成Fe(OH)_2膜,Fe(OH)_2膜在酸性介质中发生破裂形成头部为绿色的丝状物,丝状物沿晶界腐蚀并向铁素体内生长;空气中SO_2,O_2和H_2O不断进入破裂的Fe(OH)_2膜内,导致Fe不断溶解并形成FeSO_4巢穴,FeSO_4与O_2和H_2O作用在巢穴内生成FeOOH堆积物,最后形成胞状腐蚀产物.随腐蚀时间的延长,胞状腐蚀产物增多,锈层阻抗增加,腐蚀产物层厚度不均匀;继续腐蚀,腐蚀产物变得均匀致密SO_2含量越高,胞状物增加越快.     

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。     

基于实验和CFD模拟的煤气化黑水处理系统管道失效分析

目的分析煤气化黑水处理系统管道的失效行为,明确失效特征,分析失效机理及影响因素,指导弯管的失效预防,延长其服役寿命。方法采用扫描电子显微镜(SEM)对管道进行微观形貌检测,并采用能量色散谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物进行检测分析,最后通过计算流体动力学(CFD)仿真分析其流场情况。结果失效管道内壁面有着明显的流水冲蚀形貌,且布满小凹坑及疏松多孔的褐色腐蚀产物。EDS结果显示,腐蚀产物主要由Fe、S和O元素构成,XRD进一步测得腐蚀产物多为FeS、Fe3O4及FeO等。CFD仿真结果与实际失效工况吻合,二次流、粒径、速度以及斯托克斯数的变化对固体颗粒运动轨迹影响较大,并进一步影响管道冲蚀的高危区位置。结论管道失效的主要原因是黑水中的H2S腐蚀和煤粉颗粒冲蚀的耦合作用,其弯管区域外拱出口位置和下游水平管底部位置为主要高危区,同时管道高危区位置受多种因素影响,相应部位要提前做好预防准备,实际工况中适当减小流速可以实现一定减磨防护作用。     

海洋大气环境下TC4钛合金与316L不锈钢铆接件腐蚀行为研究

研究了TC4-316L异种金属铆接件在模拟海洋大气环境条件下的腐蚀行为。利用失重法、X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜等方法分析了试样的腐蚀动力学、锈层成分、腐蚀形貌。结果表明,TC4-316L铆接件在周期浸润实验1200 h后,316L不锈钢发生了腐蚀,而TC4钛合金并没有明显的腐蚀现象;316L不锈钢腐蚀产物包含FeOOH,Fe3O4和Fe2O3,而TC4钛合金表面主要为TiO2和Ti2O3等钛的氧化物组成的氧化膜。与单件316L不锈钢相比,由于电偶腐蚀与缝隙腐蚀的共同作用,TC4-316L铆接件中的316L不锈钢腐蚀加速。     

蠕墨铸铁中性盐雾腐蚀行为及机理研究

目的揭示蠕墨铸铁的大气腐蚀行为,阐明其腐蚀规律及腐蚀机理。方法采用室内加速中性盐雾腐蚀实验,并用失重法、SEM\EDS、XRD、电化学的方法来表征实验现象。结果蠕墨铸铁在中性盐雾环境中锈层截面具有明显的分层现象,前期腐蚀速率为0.53 mg/(cm~2·h),后期腐蚀速率在波动中总体趋于稳定,为0.36mg/(cm~2·h)。蠕墨铸铁带锈试样的自腐蚀电位(Ecorr)在-680～-600mV之间先减小后增大,极化电阻(Rp)变化趋势与自腐蚀电位(Ecorr)一致,自腐蚀电流(Icorr)大小在整个腐蚀周期内具有明显的波动。蠕墨铸铁在中性盐雾环境中的腐蚀产物为Fe(OH)_3、Fe_2O_3、FeOOH及少量Fe_3O_4和金属碳化物Fe_2C。结论蠕墨铸铁在中性盐雾环境中腐蚀84 h后发展为全面腐蚀,形貌呈沟壑状,腐蚀产物微观形貌呈团簇状和片层状。腐蚀早期,基体表面发生电化学腐蚀形成一层氧化膜,腐蚀介质沿石墨侵蚀基体从而产生内应力,导致外部锈层断裂,同时蠕虫状石墨处腐蚀产物呈疏松团簇状,二者共同构成介质传质通道,使腐蚀更容易发展。     

注氮气井井下设备腐蚀原因分析及相应对策

塔河油田采用注氮工艺后井下设备发生了严重腐蚀。为确定造成腐蚀的主要原因,采用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪等对井下腐蚀产物进行分析。结果表明:腐蚀产物中的元素以Fe和O为主,主要成分为Fe3O4,注氮工艺过程中夹带的氧气是造成腐蚀的主要因素;根据氧的腐蚀机理,提出了针对氧腐蚀的对策,如改变制氮方式控制氧含量,选择合适材料,对井下金属设备采用涂层、缓蚀剂、阳极保护等防腐蚀方法。     

注水海底管道穿孔原因分析

采用宏、微观形貌观察,化学成分、腐蚀产物分析等方法对某油田平台注水穿孔海底管道的穿孔原因进行了分析。结果表明:穿孔弯管段碳含量超标,管道内壁疏松的腐蚀产物为Fe_2O_3和Fe_3O_4,是氧腐蚀产物;弯管段穿孔由冲蚀和垢下腐蚀共同作用引起,垢层下的穿孔则是由于垢下腐蚀导致的。     

X52钢的CO2腐蚀行为

通过扫描电镜观察及X射线衍射分析,研究X52钢在模 拟输送管腐蚀环境条件下的腐蚀行为.结果表明,X52钢的平均腐蚀速率为06289 mm/a ,其表面形成三层形貌及成分各异的腐蚀产物,三层膜中主要的腐蚀产物均是FeCO3和Fe 2O3,宏观腐蚀形态基本为均匀腐蚀,但是在扫描电镜下观察到金属遭受的破坏以局部 腐蚀为主.     

长庆油田某采油厂集输管道内腐蚀原因及腐蚀机理

采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等对长庆油田6个典型区块管道腐蚀失效的原因进行了分析,并对腐蚀机理进行了探讨。结果表明:6个典型区失效管道的组织为铁素体和少量的珠光体,元素分布均匀,化学成分符合20#钢的标准规定。1号、3号、4号、5号、6号典型区块腐蚀穿孔管节腐蚀产物的主要成分为铁的氧化物(Fe2O3、Fe3O4)。2号典型区块腐蚀穿孔管节腐蚀产物的主要成分为铁的氧化物(Fe2O3、Fe3O4)和铁的硫化物(FeS)。1号、4号、5号、6号典型区块管道主要发生了二氧化碳腐蚀。2号典型区块管道发生了二氧化碳和硫化氢腐蚀。3号典型区块管道发生了二氧化碳和氧腐蚀。     

海南土壤中Q235钢的杂散电流腐蚀

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术观察和分析了交、直流杂散电流干扰下Q235钢在海南土壤中的腐蚀形貌和腐蚀产物,并对腐蚀过程的电化学参数进行了测量。结果表明:杂散电流腐蚀具有明显的电解腐蚀特征,电流流入金属构件部位成为阴极而受到保护,电流流出金属构件部位成为阳极而受到腐蚀;交、直流杂散电流腐蚀具有集中腐蚀特征,腐蚀产物呈絮状,产物层均有明显裂纹、分层、脱落现象,对基体不具有保护作用;交、直流腐蚀产物组成大致相同,主要为Fe3O4、Fe2O3,伴有少量FeS;杂散电流的存在会加剧Q235钢腐蚀,在同等外加电流下,交流杂散电流腐蚀的危害程度是直流杂散电流腐蚀的15.9%。