碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为

通过现场暴晒实验研究碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为和机理。Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中经过1 a暴露后,Q235钢的腐蚀速率大于Q450钢。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了两种碳钢表面的腐蚀产物,两者的腐蚀产物主要为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4。Q235钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较高,其腐蚀产物疏松,耐蚀性较差。而Q450钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较低,其腐蚀产物相对致密,耐蚀性较好。去除腐蚀产物后,通过体视学显微镜观察发现,Q235钢的表面产生大量密集腐蚀坑,且腐蚀坑深度和体积都大于Q450钢表面腐蚀坑。     

含砂流动海水中Q235钢冲刷腐蚀行为研究

目的 研究Q235钢在不同流速和不同含砂量环境下的冲刷腐蚀行为。方法 采用旋转冲刷腐蚀试验装置,利用电化学测试手段、表面显微分析以及失重测量等方法分析流速以及含砂量对冲刷腐蚀行为的影响。结果 试样表面主要以腐蚀坑和划痕为主,随流速的增加,试样表面腐蚀坑数目增多,砂粒摩擦造成试样表面有明显划痕。含砂量较小时,试样表面腐蚀坑较大,且比较分散;随着含砂量增加,试样表面腐蚀坑增多,但是腐蚀坑直径减小。随流速的增加,试样表面腐蚀产物膜变得更加致密。随含砂量的增加,试样表面的腐蚀产物膜变厚,出现更加稳定的Fe2O3。海水流速和含砂量均较小时,Q235冲刷腐蚀电化学表征为单层结构腐蚀产物层。随流速和含砂量的增加,电化学表征转变为双层结构的腐蚀产物层,砂粒无法直接作用于基体表面。冲刷流速从1 m/s增加到5 m/s时,冲刷腐蚀速率由0.0113 mm/a增加到0.0309 mm/a,Q235钢最大腐蚀坑深度由34.47 μm增大到281.94 μm。含砂量从0.15%增加到1%时,冲刷腐蚀速率从0.0113 mm/a变为0.0107 mm/a,最大腐蚀坑深度由34.47 μm变化为16.41 μm。结论 Q235钢的腐蚀速率及腐蚀坑深对冲刷流速较为敏感,而对含砂量变化敏感性较小。     

Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中长周期暴晒时的腐蚀行为研究

在吐鲁番干热大气环境中对Q235和Q450钢进行4 a大气暴晒实验。结果表明,两种钢表面均有较为明显的锈层,Q450耐候钢4 a的平均腐蚀速率为12 g·m~(-2)·a~(-1),Q235钢平均腐蚀速率为14 g·m~(-2)·a~(-1),Q450钢腐蚀速率相对较低,腐蚀坑深度较浅。腐蚀产物主要由α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe_2O_3·H_2O组成,其中Q450钢腐蚀产物中α-FeOOH比例相对较高,腐蚀产物致密。电化学阻抗测试结果表明:Q450钢腐蚀产物电阻远大于Q235钢的,表面电荷转移电阻也大于Q235钢的,即Q450钢耐蚀性较好,腐蚀产物对基体保护作用相对较好。     

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。     

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。     

典型接地材料在碱性土壤模拟液中的腐蚀行为研究

通过电化学阻抗谱和极化曲线电化学测试技术研究了Q235钢、镀锌钢和纯铜在山东典型碱性土壤模拟液中的腐蚀电化学行为,利用金相显微镜和激光共聚焦显微镜(CLSM)对其极化后的表面腐蚀形貌进行了分析。结果表明,3种金属材料在该种碱性模拟环境下发生不同程度的腐蚀,其阳极过程都为金属的阳极溶解,而阴极过程为吸氧反应。Q235钢的耐腐蚀性最差,Q235钢和镀锌钢发生全面腐蚀,纯铜表面发生点蚀,3种金属的耐腐蚀程度为：纯铜>镀锌钢>Q235钢。     

接地材料在陕西典型土壤中的初期腐蚀行为

采用宏观形貌、微观形貌、点蚀坑深度测量、EDS和拉曼光谱分析等方法,研究了Q235碳钢和镀铜钢在陕西3种典型土壤5个月埋设的腐蚀行为。结果表明,镀铜钢在3种土壤中的耐蚀性均好于Q235碳钢;千阳棕壤对接地材料的腐蚀性最强,靖边风沙土次之,宜川黄绵土腐蚀性最弱;两种接地材料在3种土壤中的腐蚀产物和腐蚀过程基本相似,Q235碳钢的腐蚀产物主要为Fe_2O_3,FeOOH和Fe_3O_4,镀铜钢主要为Cu_2O和CuCO_3·Cu(OH)_2。     

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.     

输电杆塔材料在模拟海岸-工业复合环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235、Q420、SQ420NH以及Q235镀锌钢在模拟海岸-工业环境中的大气腐蚀行为。四种材料的大气腐蚀速率由腐蚀失重法获得。利用XRD、SEM分析腐蚀锈层。结果表明:对于Q235、Q420和SQ420NH三种碳钢,前期腐蚀失重相差不大;腐蚀后期,SQ420NH开始表现出耐候性特点,耐蚀性优于Q235和Q420。三种碳钢的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH。随着腐蚀时间的延长(720 h),γ-FeOOH逐渐向α-FeOOH转变,锈层的致密度增加。腐蚀初期,Q235和Q420腐蚀产物形貌分别为棉花球状和片状,SQ420NH腐蚀产物形貌则为棉絮状。腐蚀后期,三种碳钢腐蚀产物演变为更多棉花球状。Q235镀锌钢腐蚀产物密实,孔洞、蚀坑数量较少,具有较好的保护性。     

Q235钢与X70钢在新加坡土壤环境中1年腐蚀行为研究

通过土壤理化性质分析、现场埋样的腐蚀形貌观察、腐蚀产物的扫描电镜观察和X射线衍射分析以及腐蚀失重实验等分析手段,研究了国产X70钢和Q235钢在新加坡土壤中现场埋样1 a后的短期腐蚀行为特征。结果表明,新加坡土壤属于酸性土壤;埋样1 a后Q235钢平均腐蚀速率略大于X70钢,两种钢以局部腐蚀为主,Q235钢的局部腐蚀较严重;两种钢的腐蚀产物组成相似,均为Fe2O3,Fe3O4,Fe OOH和Fe OCl,腐蚀产物表面粗糙,存在裂纹与空隙,从而加速局部腐蚀的进行。     

交流电干扰下Q235钢与铜在不同含水量北京土壤中的短期腐蚀行为

利用电化学测试和埋片试验研究了交流电干扰下Q235钢和铜在不同含水量北京土壤中短期腐蚀行为。结果表明:交流电对Q235钢与铜的腐蚀起到明显促进作用,对铜影响更大;交流电与土壤含水量对Q235钢的影响有明显的交互作用,对铜则无明显的影响;交流电主要影响材料的阳极反应过程,含水量主要影响材料的阴极反应过程;土壤含水量未达到饱和时,Q235钢与铜表面均发生腐蚀,且随着土壤含水量的增加,腐蚀均逐渐加重,其表面点蚀坑密度和深度均逐渐减小;在土壤含水量达到饱和时,Q235钢与铜表面均又出现较严重点蚀。     

涂层破损时杂散电流对Q235、16Mn、X70钢腐蚀的影响

通过腐蚀速率测定、腐蚀形貌观察、腐蚀坑深度测量及分形维数计算等方法,研究了杂散电流作用下涂层破损率对Q235、16Mn和X70钢腐蚀的影响.结果表明,杂散电流作用下,Q235钢腐蚀程度最严重,16Mn次之,X70最小;随杂散电流增大和涂层破损率减小,腐蚀速率和腐蚀坑深度均相应增大,腐蚀程度加剧;根据"盒子"维法测定杂散电流腐蚀形貌的分形维数,反映的腐蚀规律与实测腐蚀速率吻合,分形维数可定量表征杂散电流腐蚀形貌.     

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利用改进的旋转型腐蚀磨损试验装置测试了Q235钢在浆体输送中的磨蚀特性,分析了不同条件下磨损、腐蚀及其交互作用所占的失重比例。试验结果表明,磨损是材料磨蚀失重的主要因素,交互作用次之,而腐蚀对交互作用有显著的影响。固体颗粒的冲击使得材料表面形成凹坑,产生微区硬化并促进裂纹的形成,同时,固体颗粒将材料向周围推移形成褶皱;而后续颗粒的冲击、刮擦和切削使得裂纹扩展,最终使得材料脱落形成磨蚀坑,而腐蚀消弱了褶皱与基体的连接,使得褶皱易于脱离,加速了材料的磨蚀失重。     

普碳钢在浆体输送中的磨蚀分析

利用改进的旋转型腐蚀磨损试验装置测试了Q235钢在浆体输送中的磨蚀特性,分析了不同条件下磨损、腐蚀及其交互作用所占的失重比例。试验结果表明,磨损是材料磨蚀失重的主要因素,交互作用次之,而腐蚀对交互作用有显著的影响。固体颗粒的冲击使得材料表面形成凹坑,产生微区硬化并促进裂纹的形成,同时,固体颗粒将材料向周围推移形成褶皱;而后续颗粒的冲击、刮擦和切削使得裂纹扩展,最终使得材料脱落形成磨蚀坑,而腐蚀消弱了褶皱与基体的连接,使得褶皱易于脱离,加速了材料的磨蚀失重。     

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。     

三种典型接地极材料在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用浸泡试验、电化学极化和EIS测试、SEM和EDS等方法,研究了Q235碳钢、镀锌钢、镀铜钢在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明,几种材料的耐蚀顺序依次为镀铜钢>镀锌钢>Q235碳钢;Q235碳钢表面的腐蚀产物具有明显的层状结构,内层腐蚀产物较致密,对基体的保护作用明显,外层腐蚀产物的含氧量高,较疏松;镀锌钢和镀铜钢表面的腐蚀产物主要为锌和铜的氧化物。     

同材料三电极体系研究接地网材料土壤腐蚀

采用电化学阻抗谱(EIS),以同材料三电极为测试体系研究了Q235钢、紫铜和热镀锌钢在土壤中的腐蚀行为,采用金相显微镜观察了腐蚀产物形貌,并比较了紫铜和热镀锌钢的耐蚀性。结果表明,Q235钢发生了较严重的腐蚀,腐蚀产物层疏松,腐蚀介质在产物层中浓缩,造成了Q235钢的点蚀;紫铜表面生成了致密的灰褐色钝化膜,膜层电阻随时间上升,在第9天时最高,之后维持稳定;热镀锌钢表面生成了淡黄色的疏松覆盖层,镀层电阻随时间先升后降,在第5天时最大,镀层具有一定的自修复功能。紫铜耐蚀强于热镀锌钢。     

氧化皮对Q235碳钢腐蚀行为的影响

采用750℃空气中恒温氧化和不同冷却方式在Q235碳钢表面制备了不同状态的氧化皮,采用SEM分析氧化皮形貌,并采用实验室加速腐蚀试验和电化学测量技术研究了裸钢和带有不同氧化皮的钢在0.5mol/L的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,表面氧化皮的存在改变了Q235的腐蚀行为,裸钢发生全面腐蚀,而带氧化皮的钢在氧化皮脱落处发生局部腐蚀;不同状态的氧化皮对Q235钢的腐蚀行为的影响也有所不同,空冷氧化皮表面致密完整,对基体保护性较好;水冷氧化皮缺陷较多,保护性较差。     

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。     

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。