无机化合物对水泥土腐蚀的作用机理及试验

通过模拟试验的方法探讨了在不同无机化合物溶液环境中不同龄期的水泥土表观和抗压强度变化规律,得出各种无机化合物环境对水泥土作用的大小排序为Na2SO4>MgSO4>H2SO4>MgCl2>CaSO4。当溶液当中都存在SO42-时,阳离子对水泥土作用大小排序为:Na+>Mg2+>H+>Ca2+;当溶液都存在Mg2+时,阴离子对水泥土作用大小排序为:SO42->Cl-。对各个环境的主要介质进行计算、对比分析揭示了环境对水泥土的作用机理,其中H2SO4,MgSO4和MgCl2环境对水泥土腐蚀是分解型腐蚀与结晶型腐蚀的复合型腐蚀;Na2SO4环境对水泥土腐蚀是溶出型腐蚀与结晶型腐蚀的复合型腐蚀;CaSO4环境对水泥土无腐蚀作用。     

基于扫描电化学显微镜产生/收集和反馈模式研究纯Mg腐蚀行为

应用扫描电化学显微镜的产生/收集和反馈模式,研究纯Mg在NaCl和Na2SO4溶液中腐蚀过程中的微区(点、线、面)析氢行为和活性点的演变过程.实验结果显示,无论在NaCl还是Na2SO4溶液中,阴极极化和阳极极化均促进析氢,与传统集气法获得的纯Mg腐蚀过程存在负差数效应一致,但析氢速率在微区范围内波动加大,不稳定,且与极化程度有关.析氢速率随NaCl浓度增加而增加,但随Na2SO4浓度增加而减少.NaCl浓度增大、pH值降低、阳极极化有利于Mg表面活性点的产生.     

正交试验研究离子浓度对CO_2腐蚀的影响

利用拉丁正交试验研究了在常温、常压下,不同浓度的六种常见离子对川西气田某气井N80钢CO2腐蚀的影响规律,结果显示:在CO2饱和的液相介质中,Ca2+和CO32-对CO2腐蚀速率影响较大,其次是Fe2+,其他离子的影响程度较小。随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率先增大后减小,但是变化幅度不是很大;随着Fe2+浓度的增大,介质的腐蚀速率降低;随着SO42-和Mg2+浓度的增加,腐蚀速率增加,但是Mg2+的影响很小;随着Ca2+和CO32-浓度的增加,腐蚀速率先减小后增大。     

用丝束电极研究SO2-4对纯铝缝隙腐蚀的影响

采用动电位极化和丝束电极技术测量了纯铝在2mol/L NaCl和2mol/L NaCl+0.8mol/L Na2SO4溶液中的极化曲线、缝隙内外的自腐蚀电位和电化学阻抗分布,研究了SO2-4对铝缝隙腐蚀的影响.结果表明,在NaCl溶液中,缝隙内的铝为阳极、缝隙外为阴极;随浸泡时间增加,腐蚀不均匀性增加.加入Na2SO4后,减小了缝隙内外腐蚀电位差,显著降低了铝的腐蚀速度.Na2SO4是中性溶液中铝的吸附型缓蚀剂,延缓了缝隙腐蚀的发生.     

地下水溶液中Cl~-、SO_4~(2-)和CO_3~(2-)离子对碳钢腐蚀性能的影响

通过化学浸泡法研究了中国西北某地区地下水模拟溶液中的主要侵蚀性离子Cl-、SO42-、CO32-对碳钢Q235的侵蚀作用。结果表明,碳钢的腐蚀速率随溶液中Cl-浓度增大先上升后下降,缝隙腐蚀深度先减小后增大;SO42-对腐蚀有一定的抑制作用,随SO42-的加入,降低了均匀腐蚀速率和缝隙腐蚀深度;CO32-通过影响p H值改变了腐蚀产物的形貌和成分,生成没有保护性的Fe CO3腐蚀产物膜,容易产生点蚀;随CO32-浓度的升高,缝隙腐蚀有增大的趋势。     

模拟工业-海岸大气中SO_2对Q235B钢腐蚀行为的影响

采用循环干/湿模拟腐蚀增重实验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和XRD方法,研究了模拟海岸-工业大气中SO2对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,在腐蚀初期SO2抑制了Q235B钢的腐蚀;在腐蚀后期,SO2促进了Q235B钢的腐蚀.当SO2的浓度较低时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而增大;当SO2的浓度较高时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而减小.工业-海岸大气中的SO2组分可以抑制腐蚀产物中g-FeOOH和b-FeOOH的生成,而促进a-FeOOH生成.低碳钢腐蚀速率随SO2浓度变化出现的极值现象与SO2导致的锈层相组分变化密切相关.     

低磷酸盐-低NaOH模拟炉水中20A碳钢的腐蚀

通过高压釜挂片试验，模拟在低磷酸盐-低NaOH工艺下炉水温度、溶解氧、pH值、侵蚀性阴离子Cl-、SO2-4等对20A碳钢的腐蚀影响，用电子探针二次电子像或背散射电子法、腐蚀产物的X－射线衍射分析及溶液中总铁离子的测定、计算腐蚀速率等方法综合分析评价腐蚀行为.结果表明，温度升高，碳钢的腐蚀速率增大，大于250℃时腐蚀产物为磁性Fe3O4，表面膜均匀致密，耐蚀性能好；溶解氧对试片成膜影响较大，腐蚀速率随溶解氧浓度减小而明显下降；炉水pH值控制在92～96合适；侵蚀性阴离子Cl-、SO2-4主要引起点蚀，加速腐蚀，阻碍膜的形成.     

X100管线钢鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的研究

采用失重法、线性极化曲线和阻抗谱电化学技术,结合SEM、EDS和XRD研究了SRB+IOB对X100管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:X100管线钢在无菌环境下的腐蚀为中度腐蚀,腐蚀速率随浸泡时间的增加先减小,后缓慢增大,腐蚀产物主要为Fe_2O_3。有菌(SRB+IOB)环境下浸泡5 d后的腐蚀为严重腐蚀,浸泡17和40 d后的腐蚀为中度腐蚀,腐蚀速率随浸泡时间的增加不断减小,腐蚀产物主要为FeS和Fe_2O_3。X100管线钢在无菌环境下的腐蚀倾向为随浸泡时间的增加不断增大,在有菌(SRB+IOB)环境下为不断减小。腐蚀速率在无菌环境下为先迅速减小后缓慢增大,在有菌(SRB+IOB)环境下为不断迅速减小。SRB+IOB的存在加剧了X100管线钢的腐蚀。     

侵蚀性阴离子对A3钢腐蚀电化学行为的影响

利用电化学阻抗谱和极化曲线研究了A3钢在不同浓度的Cl^-、SO4^2-、S^2-溶液中的腐蚀行为。结果表明,阴离子Cl^-、SO4^2-、S^2-对A3钢腐蚀速率影响较大。且在相同浓度下腐蚀速率的排序为：S^2-〉Cl^-〉SO4^2-。随着Cl^-、SO4^2-、S^2-浓度的增加,腐蚀电位负移,腐蚀电流逐渐增大,...     

CSA-OPC基修补材料的耐海水腐蚀性及其机理研究

采用实验室加速腐蚀模拟实验,研究硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥基修补材料(CSA-OPC体系)在NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+Na₂SO₄+MgCl₂腐蚀溶液以及干-湿循环耦合作用下,其质量、抗压强度、粘结强度及Cl^-含量的变化规律,并用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行微观表征,探究不同OPC掺量下的CSA-OPC体系的耐海水腐蚀性能及其机理,揭示海洋环境中不同腐蚀性离子间的交互作用。结果表明：在NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+Na₂SO₄+MgCl₂腐蚀溶液环境下,适量OPC的掺入能明显改善CSA的耐海水腐蚀性能,当OPC掺量为20%～30%时,CSA-OPC体系的质量变化、抗压强度、粘结强度、Cl^-结合能力最佳,Cl^-进入体系通过生成Friedel’s盐被固化...     

化学镀Ni-P合金在CO2溶液中的腐蚀磨损行为

研究了化学镀Ｎｉ－Ｐ合金在ＣＯ２水溶液中的腐蚀磨损行为。结果表明,随ＣＯ２浓度增大、载荷增加和滑动速度增加,化学镀Ｎi－Ｐ合金的腐蚀磨损速率增大、自腐蚀电位负移 ;当ＣＯ２浓度增大、载荷减小和滑动速度降低,化学镀Ｎi－Ｐ合金摩擦系数增大。同样条件下,化学镀Ｎi－Ｐ合金比Ｇ１０５钢具有更高的耐腐蚀磨损性。     

VC和碳含量对超细晶硬质合金室温和高温性能的影响

以原位还原碳化技术制备的WC-8Co复合粉和VC粉末为原料,采用低压烧结技术制备出超细晶硬质合金。系统研究了VC添加量和复合粉中碳含量对硬质合金的相组成、显微组织、室温和高温力学性能的影响。结果表明:硬质合金的晶粒尺寸、硬度和断裂韧性主要受VC添加量的影响,且随VC添加量的增加呈单调变化;抗弯强度随VC添加量的变化趋势与碳含量有关;压缩强度随温度的变化呈现先降低后升高的趋势;当WC-Co复合粉的碳含量为5.60%～5.68%(质量分数)、VC添加量不超过0.5%时,可分别制备出室温抗弯强度为4482MPa和600℃下抗压缩强度为4914MPa的高综合性能的超细晶硬质合金。基于微观组织特征的分析,结合弹-塑性有限元模型对应力分布的模拟,对超细晶硬质合金力学性能的变化规律及影响机理进行了分析。     

Al-Cu-Li合金在盐溶液中的腐蚀行为以及腐蚀机理研究进展

Al-Cu-Li合金是航天航空工业中重要的轻质结构材料，已成为国产大飞机结构件的关键材料之一。飞行器在海洋等潮湿环境服役时，易受到具有腐蚀性的卤化物阴离子的侵蚀，尤其是在Cl^-离子侵蚀作用下，Al-Cu-Li合金构件表面易出现点蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀现象。Al-Cu-Li合金的局部腐蚀主要归因于合金相与合金基体间存在电势差，进而导致在腐蚀介质中形成微型腐蚀原电池。综述了Al-Cu-Li合金在NaCl溶液中的腐蚀行为以及热处理工艺对合金耐腐蚀性能的影响，重点分析了粗大第二相颗粒和时效析出相对Al-Cu-Li合金腐蚀性能的影响，研究了典型第3代Al-Cu-Li（2A97-T3、2A97-T6、2060-T8和2099-T83）合金以及航空用常规高强铝合金2024-T4在3种不同浓度NaCl溶液中的侵蚀行为以及在质量分数3.5%NaCl溶液中的电化学行为。综合分析各试样的微观腐蚀形貌、腐蚀电化学参数以及腐蚀程度，最终得出各试样的耐腐蚀性能由强至弱为：2A97-T3>2A97-T6>2024-T4>2060-T8>2099-T83。最后揭示了Al-Cu-Li合金在腐蚀介质中的腐蚀机理，总结了在海洋环境下铝合金的防腐措施。本文为后续Al-Cu-Li合金防腐性能的发展和飞机耐腐蚀性能的提升提供了参考。     

固溶时效处理对Ti-6Al-4V ELI钛合金准静态和动态力学性能的影响

采用万能力学试验机及霍普金森压杆试验研究了固溶和时效处理对Ti-6Al-4V ELI钛合金准静态拉伸性能和动态压缩性能的影响。结果表明,Ti-6Al-4V ELI钛合金经固溶时效处理后(固溶温度941 ℃),其屈服强度可达1097 MPa以上,抗拉强度可达1167 MPa以上。相比热处理前的Ti-6Al-4V ELI钛合金,强度显著提升,而且塑性指标也维持在较高水平。同时,不同应变速率下Ti-6Al-4V ELI钛合金的动态压缩性能提升明显,动态压缩强度和应变速率的对数呈线性关系,且随着应变速率的增加而增大。     

晶粒长大抑制剂对超细WC-9%Co硬质合金性能的影响

在复合抑制剂(VC/Cr3C2)的基础上,添加了不同配比的TaC,研究了TaC对超细WC-9%Co硬质合金组织结构和力学性能的影响。结果表明:添加不同配比的TaC制备的WC-9%Co硬质合金的硬度随着TaC质量分数的增加先增大后减小;TaC的加入降低了W在Co相中的固溶度,从而抑制了晶粒长大。在本实验范围内,在复合抑制剂(VC/Cr3C2)质量分数为0.6%的基础上添加质量分数0.3%的TaC,经1 390℃真空烧结后,制备的超细WC-9%Co硬质合金硬度为93.5 HRA,TRS为2 370 MPa,致密度为99.5%,磁饱和强度为13.29 G.cm3/g,矫顽磁力为31.86 kA/m,此时具有较佳的综合力学性能。     

快速凝固与普通凝固Mg-Zn-Y镁合金的耐腐蚀性能

采用失重法研究了快速凝固与普通凝固Mg-Zn-Y镁合金腐蚀速率的各种影响因素,并用极化曲线测试了它的自腐蚀电位和自腐蚀电流,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)研究了腐蚀形貌和腐蚀产物。结果表明,Mg-Zn-Y合金快速凝固后的组织明显细化,合金成分及组织均匀,偏析减少;在室温下,腐蚀速率随着时间的推移先增大后减小,随着pH值的增加而减小,随着氯化钠溶液浓度的增大而增大;在氯化钠溶液体系中的腐蚀形式均由局部腐蚀(点蚀)演变为全面腐蚀,腐蚀后的主要产物是Mg(OH)2。     

Corrosion of cemented carbide grades in petrochemical slurries. Part I - Electrochemical adsorption of CN¯, SCN¯ and MBT: A study based on in situ SFG

Owing to their unique combination of wear resistance and toughness, cemented carbides are developing relevance in a systematically increasing number of applications, many of which involve notably corrosive environments. Petrochemical offshore extraction is one of the most appealing prospective fields of use of cemented carbides for critical general-purpose components (e.g. pumps and valves), as well as specialised devices, such as drilling mud circulation systems, as they undergo extremely severe erosion-corrosion related to the handling of tetraphasic flows comprising condensed and gas-phase hydrocarbons in addition to sand or other solid components of slurries. Moreover, oilfields of current interest bear high concentrations of strongly corrosive impurities. The present study is aimed at contributing to the knowledge of the corrosion and corrosion inhibition processes of a range of alloyed Co- and Ni-based cemented carbide grades in solutions containing cyanide (CN¯) and thiocyanate (SCN¯) - typical corrosive contaminants found in crude oil - and 2-mercaptobenzothiazole (MBT), a prospective corrosion inhibitor in the petrochemical field. To this aim, we employed: (i) linear sweep voltammetry (LSV) to assess the cathodic and anodic activity of the hardmetal grades; (ii) in situ Sum-Frequency Generation (SFG) spectroscopy as a sensitive probe of the potential-dependent interfacial chemistry and corrosion behaviour in terms of both adsorption and interaction of adsorbates with the electronic structure of the substrate; (iii) ex situ spectro-ellipsometry to characterise the films formed on the different grades in the investigated environments. We have found that: (i) the grade with Co‐Ru binder exhibits a generally better corrosion resistance in all investigated ambients; (ii) Ni affords protective action provided the oxidising power is below a given threshold and CN¯ is absent, and (iii) MBT improves the pseudopassivation of all the investigated cemented carbides. Typical potential-dependent SFG spectral scenarios have been pinpointed for the different electrode/electrolyte combinations, accurately matching the electrochemical behaviour assessed by LSV and the optical properties of the corroded surfaces investigated by spectro-ellipsometry. This multi-method study offers a comprehensive and insightful understanding of the corrosion of cemented carbides in contact with additive-containing solutions.     

Effect of jet milling on micro-strain behavior and rupture behavior of agglomerates of ultrafine WC powders

The Williamson−Hall and uniaxial compression methods were used to study the variations of the micro-strain and stress−strain relations in WC powders after jet milling and ball milling, respectively. The rupture behavior of agglomerates in WC powders was investigated. Meanwhile, the as-obtained WC powders treated by different milling methods were used to fabricate WC−10%Co cemented carbides, followed by the performance assessment of cemented carbides. The results show that the micro-strain of the jet-milled WC powders decreases significantly compared with that of the ball-milled WC powders, and that the cemented carbides prepared by jet-milled WC powders exhibit excellent properties with a transverse-rupture strength of 4260 MPa, due to the elimination of agglomerates and the reduction of lattice strain.     

X90管线钢焊接接头耐腐蚀性能研究

采用金属浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验研究不同浓度或pH的HCl、NaOH、NaCl溶液对X90管线钢焊接接头(SMAW、GMAW、SAW)耐腐蚀性能的影响。结果表明:三种焊接接头的腐蚀速率随溶液浓度增加而增加,其中焊接接头对碱性环境耐蚀性较好,耐酸、盐类腐蚀性能较差,在较低浓度或pH下腐蚀接近轻度级别,SMAW焊接接头在pH=1的HCl溶液和5%的NaCl溶液中腐蚀达到重度级别。电化学腐蚀试验表明,SMAW试样自腐蚀电流最高,阻抗最低,三种焊接接头腐蚀均为重度级别,因此在强电解质溶液中建议采取保护措施。     

碳源浓度对金刚石薄膜涂层刀具性能的影响

用热丝ＣＶＤ法,以丙酮为碳源,在ＷＣ－Ｃｏ硬质合金衬底上沉积金刚石薄膜,研究了碳源浓度对金刚石薄膜涂层刀具性能的影响,结果表明,碳源浓度对金刚石涂层薄膜质量、形貌和粗糙度、薄膜与衬底间的附着力、刀具的耐用度用度发削性能有显著影响,合理控制碳源浓度对获得实用化的在硬质合金刀具基础上沉积高附着强度、低粗糙度金刚石薄膜的新技术具有重要的意义。