Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

海水模拟溶液中Q235钢微生物腐蚀规律的实验研究

分析海水模拟溶液中硫酸盐还原菌(SRB)对Q235钢的腐蚀情况,研究不同浓度氯离子对微生物腐蚀的影响。结果表明:海水模拟溶液中微生物的存在促进了Q235钢的腐蚀;腐蚀速率随氯离子浓度的增加而减小,氯离子对Q235钢的微生物腐蚀具有抑制作用。     

Q235钢在煤浸出液中的腐蚀行为

采用离子色谱对某长焰煤浸出液进行了成分分析,用电化学阻抗谱和极化曲线研究了煤浸出液中离子含量和温度对Q235钢腐蚀的影响,用失重试验研究了Q235钢在不同转速和不同溶液中的腐蚀行为。结果表明:煤浸出液中主要的阳离子为Na~+和Ca~(2+),主要的阴离子为SO_4~(2-)和Cl~-;煤浸出液中离子含量增加和温度升高都会使Q235钢的耐蚀性降低;转速增大,Q235钢在煤浸出液中的腐蚀速率增大,当转速为60r/min时,Q235钢的腐蚀速率达到0.304 7mm/a,约为静态时的2.3倍;Cl-和SO_4~(2-)含量的增加都会促进Q235钢的腐蚀,SO_4~(2-)和Cl~-同时存在对Q235钢的侵蚀作用增强。     

Q235钢在不同浓度碳酸氢钠溶液中的有氧腐蚀行为

利用电化学测量技术、表面表征技术和失重实验研究了Q235低碳钢在同一溶解氧不同浓度NaHCO₃溶液中的活化/钝化行为。研究表明,Q235钢在浸泡初期和后期,腐蚀行为显著不同,尤其是在低浓度NaHCO₃溶液中,这与样品表面覆盖的腐蚀产物有关。在高溶解氧条件下,HCO₃^-浓度影响低碳钢的腐蚀动力学。当HCO₃^-浓度较低时,低碳钢腐蚀反应主要受电荷转移过程控制;而在高浓度NaHCO₃溶液中,腐蚀反应则主要受扩散过程控制。HCO₃^-通过影响 Q235 钢表面腐蚀产物形态及致密度进而影响 Q235 钢的腐蚀速率。随HCO₃^-浓度的增加,腐蚀产物致密度增加,保护性增强,Q235钢腐蚀速率降低。     

模拟海水中Cl-浓度对Q235和X70管线钢腐蚀行为的影响

采用交流阻抗和动电位极化技术研究在海水模拟溶液中Cl-浓度对Q235和X70管线钢腐蚀行为的影响,并利用金相显微镜观察不同Cl-浓度下的腐蚀形貌。结果表明：随着Cl-浓度的增加,Q235钢和X70钢的腐蚀速率均先增大后减小,当Cl-浓度为3.5％时,极化电阻Rp出现最小值,管线钢的腐蚀最严重;Cl-有强穿透性,不同Cl-浓度下,Q235钢和X70钢表面均出现腐蚀坑,但X70钢比Q235钢表现出更强的耐腐蚀性;Q235钢和X70钢在海水中的腐蚀行为是Cl-浓度与溶解氧含量共同作用的结果,Cl-含量的增加一方面加速破坏表面膜,促进腐蚀;另一方面减少了介质中溶解氧的含量,抑制了腐蚀。     

预变形对Q235钢在硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用

采用腐蚀失重、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法研究了预变形对Q235钢在50℃硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用。结果表明:预变形Q235钢在有、无添加硫脲的硫酸溶液中的腐蚀速率均高于未变形Q235钢的腐蚀速率,硫脲对有、无预变形Q235钢的缓蚀作用均存在浓度极值效应;预变形加速了Q235钢在硫酸溶液中的阳极溶解和阴极的析氢反应,使电化学阻抗变小;硫脲对阳极反应的影响与电位区间有关,硫脲显著抑制阴极反应并表现出抑制作用的浓度极值效应。     

珠光体基体灰铸铁在硫酸中的腐蚀研究

采用浸泡试验对珠光体基体灰铸铁、20钢和ND钢在硫酸溶液中的腐蚀行为进行了研究。分析了试验温度和硫酸浓度对三种材料腐蚀速率的影响规律,并通过扫描电镜对灰铸铁、20钢和ND钢试样的腐蚀形貌进行了分析。结果表明,灰铸铁在硫酸溶液中的腐蚀速率最小,ND钢的腐蚀速率次之,20钢的腐蚀速率最大;随试验温度或硫酸浓度的变化,灰铸铁、20钢和ND钢试样呈现出不同的腐蚀形貌。     

湿度对Q235钢在污染土壤中腐蚀行为的影响

利用极化曲线技术、电化学阻抗测试技术、扫描电镜和表面能谱等方法,研究了Q235钢在不同湿度的污染土壤中的腐蚀行为。试验结果表明,湿度对Q235钢腐蚀的影响显著。随土壤湿度的增加,Q235钢在污染土壤中的腐蚀速率也增加,当含水量增大到20%时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着湿度增加而减小。Q235钢在湿度为20%的污染土壤中腐蚀后表面出现明显的裂痕和腐蚀坑。     

造纸蒸球焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为

针对Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中腐蚀严重的实际,采用三电极电化学研究法和金相组织分析法研究了J420焊条焊接Q235钢的焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。研究结果表明Q235钢用J420焊条焊接后,焊缝的组织特点决定了其耐蚀性较差。温度升高,亚硫酸铵溶液浓度增大,均促使焊缝的腐蚀速率增大。     

预氧化Q235钢在熔融冰晶石中的腐蚀行为

通过静态腐蚀速率试验、腐蚀形貌特征观察和X射线衍射分析,研究了在熔融冰晶石电解质环境中保温不同时间的Q235钢和预氧化处理Q235钢的腐蚀行为。结果表明,Q235钢的静态腐蚀速率大于预氧化Q235钢。预氧化Q235钢氧化层Fe3O4对在熔融冰晶石中Q235钢有一定的保护作用。具有反尖晶石结构的Fe3O4能稳定存在于熔融冰晶石电解质中。     

温度对Q235钢在大港模拟溶液中腐蚀行为的影响

主要利用极化曲线、线性极化和电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法研究了Q235钢在不同温度下的大港模拟溶液中的腐蚀行为。试验表明:在20~50℃的范围内,其腐蚀电位比较接近阳极反应的平衡电位,其腐蚀过程受阴极反应氧的传输过程控制,随温度升高,Q235钢的腐蚀电位逐渐降低,腐蚀电流密度逐渐增大,线性极化电阻Rp以及电荷转移电阻Rt逐渐减小,在较高温下主要是通过促进阴极反应的传质过程增加了Q235钢的腐蚀速度。     

硫酸盐还原菌对Q235钢缝隙腐蚀行为影响

应用矩形缝隙模拟装置,研究Q235钢在土壤浸出液中有无硫酸盐还原菌条件下,缝隙厚度为0.5mm时的缝隙腐蚀行为。电化学阻抗谱测试结果表明,随着实验时间的延长,Q235钢在有菌溶液中的容抗弧半径小于相同时期在无菌溶液中的容抗弧;Q235钢在有菌溶液中的腐蚀速率大于无菌溶液。硫酸盐还原菌促进了Q235钢在溶液中的腐蚀。同一时期,随着缝口距离的增加,有菌溶液及无菌溶液中的容抗弧都先增大后减小,其中在有菌溶液中的容抗弧较小,腐蚀速率比无菌溶液中的大。     

Q235钢在湖北变电站土壤中的腐蚀行为研究

通过实验室和变电站现场条件下的埋片试验和电解试验等技术,对Q235钢在湖北变电站土壤中的腐蚀行为进行研究。结果表明,金属以局部腐蚀为主,pH值和含水量是土壤腐蚀性的关键因素;随着含水量的增加,Q235钢在酸性土壤中的腐蚀速率增加,含水量达到饱和时腐蚀速率最大,土壤含水量达到过饱和时,腐蚀速率仍比较大;Q235钢在酸性多水低盐土壤中的腐蚀性不宜用土壤电阻率判断。     

防护层剥离条件下钢铁的缝隙腐蚀分析

通过塔菲尔曲线测试和均匀腐蚀全浸试验,分析了防护层剥离条件下Q235钢及其添加不同含量Cr元素后钢铁材料在5 mol/L的KOH溶液中的缝隙腐蚀情况.研究表明,防护层剥离条件下Q235钢在碱液环境下存在较为严重的缝隙腐蚀;合金元素Cr能有效改善防护层剥离条件下Q235钢在碱液中的耐缝隙腐蚀性能,且其耐缝隙腐蚀性随Cr含量的增加而提高.     

Q235-304L电偶对在Na2S溶液中的电偶腐蚀行为研究

用电化学法和浸泡法研究了Q235-304L电偶对在3种不同浓度的Na2S溶液中的电偶腐蚀行为,用SEM观察试样的表面形貌.结果表明:在3种溶液中Q235钢的阳极过程均为混合控制,而304L的阴阳极过程均为电化学控制;偶接后Q235钢表面阳极金属的溶解过程与阴极过程同时进行,其阳极溶解电流大于电偶电流值;电偶腐蚀效应随阴阳极面积比的增大而增大;随着S2-浓度的升高,电偶对中Q235钢的腐蚀速率减小,电偶腐蚀效应也随之降低.     

含水量对Q235钢土壤腐蚀行为的影响

利用自制模拟土壤腐蚀试验装置通过电化学测试技术研究了Q235钢在不同含水量土壤中的腐蚀行为。给出了不同土壤含水量条件下钢的自然腐蚀电位Ecorr变化以及对应的极化曲线。结果表明,随土壤含水量的增加,Q235钢在模拟土壤中的自然腐蚀电位逐渐降低;土壤含水量对金属土壤腐蚀速率影响较大,在一定范围内,腐蚀速率随含水量增大而增大,并在含水量约28%时达到最大值。     

橙子皮提取物在H3PO4溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理研究

目的 推进绿色植物提取物类缓蚀剂的快速发展,选用橙子皮提取物(NOPE)作为磷酸环境中Q235钢的缓蚀剂。方法 通过简单的乙醇、丙酮回流法提取获得NOPE。通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV)验证NOPE的主要结构及主要成分在磷酸中的稳定性。采用失重法、动态电位极化法(PDP)、线性极化(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS)研究NOPE在0.5 mol/L的H3PO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。通过计算研究温度对热力学参数(Ea、 、 )和吸附性能参数( 、 、 )的影响。结果NOPE明显减缓了0.5 mol/L H3PO4介质中Q235钢的腐蚀速率,属于以抑制阳极金属溶解为主的混合型缓蚀剂。随着NOPE浓度的增大,阳极电流密度减小和活性腐蚀部位被阻断,腐蚀速率降低,缓蚀效率增大。在温度为303 K、NOPE质量浓度为3.0 g/L条件下,对Q235钢缓蚀效率都在90%以上。此外,NOPE的有效成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,且以物理吸附为主。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角的测量证明了NOPE在钢表面的缓蚀作用的存在,降低了Q235钢的酸腐蚀速率。量子化学研究证实,NOPE对碳钢较好的缓蚀和吸附性能是由于橙皮苷和黄酮的官能团。结论 在0.5 mol/L的H3PO4溶液体系中,NOPE对Q235钢具有较好的缓蚀性能,是一种在酸洗领域中有着较好应用前景的绿色缓蚀剂,可以为植物提取类的缓蚀剂的发展提供一定的指导。     

CO2对油田地下水环境中Q235钢和X70钢腐蚀行为的影响

为了探明辽河油田地下水环境中CO₂对Q235钢和X70管线钢的腐蚀规律,采用动电位极化技术及交流阻抗技术研究了不同CO₂浓度对该环境下两种钢腐蚀行为的影响,并利用光学显微镜对试样腐蚀界面进行表征。结果表明:随着CO₂浓度的增加,Q235和X70钢的交流阻抗图谱的半径均减小,腐蚀电流密度增大,腐蚀坑数量、深度和面积都增加,腐蚀敏感性增大。在低浓度CO₂环境下(CO₂含量为10%时),Q235钢的腐蚀敏感性比X70钢更高;而在高浓度CO₂环境下(CO₂含量为20%、40%、60%时),Q235钢的腐蚀速率反而较小,耐腐蚀性更好。     

常用集输管线钢在CO_2多相流中的腐蚀行为

用高温高压釜考察了动态条件下温度、CO2分压和油水比等因素对X65、Q235B、16Mn三种钢的CO2腐蚀行为的影响;用扫描电镜对腐蚀试样进行了表面形貌观察,对腐蚀产物进行了能谱分析与X射线衍射分析。结果表明,钢在CO2多相流腐蚀介质中的耐蚀顺序为:16Mn,Q235B,X65。随着含水量、压力的增加,三种钢的腐蚀速率增加;随着温度的升高,钢的腐蚀速率先升高,60℃时最大,90℃时腐蚀速率最小。     

溶液酸碱度对锌包钢腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学阻抗谱和全浸失重法研究了锌包钢接地材料和Q235钢在不同pH值的江西赣州红壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:在pH值为6、7、8的三种红壤模拟溶液中,随pH值的增大,锌包钢腐蚀速率减小;随着浸泡时间的延长,腐蚀速率先减后增。锌包钢与Q235钢对比发现,锌包钢最小腐蚀速率呈现的时间长于Q235钢,锌包钢的腐蚀速率约为Q235钢的1.5倍,而耐点蚀性能则约为后者的4倍。