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.     

Q235钢在西沙大气环境中的初期腐蚀行为

在西沙群岛典型的高温、高湿和高盐分大气环境下对Q235钢进行了 1个月短期暴晒实验,利用扫描电镜、电子探针、激光拉曼和X射线衍射仪等观察分析了暴晒后样品的表面形貌、腐蚀产物成分和锈层元素分布。结果表明：Q235钢形成的锈层疏松多孔,多裂纹,对基体没有保护作用。由于Cl^-的侵蚀作用,锈层和基体之间发生氧化还原反应,加速了基体的腐蚀。碳钢在西沙暴晒1个月后外表层的腐蚀产物主要有：Fe₈(O,OH)₁₆Cl_1.3,Υ-FeOOH, β-FeOOH及少量α-FeOOH等,锈层内部不同位置的产物基本相同,主要为Fe₃O₄,Υ-Fe₂O₃以及少量的Υ-FeOOH、β-FeOOH等。     

Q235钢在冻土环境中的腐蚀行为研究

在实验室配制不同含水率土壤介质,利用线性极化及电化学阻抗技术,测试了Q235钢在冻土环境下的线性极化曲线和交流阻抗曲线,并对测试结果进行了分析拟合,得到线性极化电阻值和电荷转移电阻值,并与常温下Q235钢的腐蚀行为进行了对比,从而确定了Q235钢在不同含水率的冻土环境中的自腐蚀电位值以及Q235钢的腐蚀情况。     

NaCl颗粒沉积对Q235钢早期大气腐蚀的影响

在实验室模拟含有5×10-6(体积分数)SO2和1%(体积分数)CO2污染成分的大气环境,采用增重法研究沉积NaCl的Q235钢的初期大气腐蚀规律.用扫描电镜和X射线衍射分析腐蚀产物.结果表明,当Q235钢表面沉积NaCl时,在SO2、CO2和NaCl的协同作用下,导致Q235钢发生严重腐蚀,腐蚀产物主要是Fe3O4,其次为γ-Fe2O3,还存在有γ-FeOOH.     

柠檬酸钝化9Cr1Mo钢在海洋大气环境中的耐蚀性

为了提高9Cr1Mo钢在海洋大气环境中的耐蚀性,采用柠檬酸和柠檬酸-氢氧化物复合钝化工艺对9Cr1Mo钢进行表面钝化处理,研究了两种钝化处理对其耐蚀性的影响,分析了柠檬酸钝化处理提升9Cr1Mo钢耐海洋大气腐蚀性能的原因。结果表明：未钝化处理的9Cr1Mo钢在模拟和实际海洋大气环境中均发生严重腐蚀;两种钝化处理后9Cr1Mo钢表面均形成了保护性钝化膜,确保9Cr1Mo钢在海洋大气环境中腐蚀78 d内不发生明显腐蚀,显著提高了9Cr1Mo钢耐海洋大气腐蚀性能;采用柠檬酸和柠檬酸-氢氧化物复合钝化工艺可以提高钝化膜中Cr₂O₃、Cr(OH)₃含量,且氧化物含量显著高于氢氧化物,钝化膜的稳定性和耐蚀性增强。     

O3/Cl-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段,研究了O₃/Cl^-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明,O₃和Cl^-的协同作用对Q235B钢的腐蚀有明显的促进作用,其腐蚀速率随着模拟环境中Cl^-含量的增加而增大。腐蚀演化特性方面,Q235B钢在腐蚀的初期阶段腐蚀速率最大,中期阶段腐蚀速率迅速下降,而到后期阶段腐蚀速率又有所提高。相比于不含O₃的大气环境,当Cl^-浓度较低时,O₃和Cl^-对Q235B钢腐蚀产物组份的影响并不明显。而当Cl^-浓度较高时,O₃和Cl^-能明显促进β-FeOOH的生成而抑制α-FeOOH和γ-FeOOH的生成。这说明O₃/Cl^-复合大气环境能促进Q235B钢的大气腐蚀与锈层相组分变化密切相关。     

海南地区气象因素对Q235钢腐蚀的影响

根据在海南地区Q235钢大气暴露试验结果及对试验期间的气象因素进行分析整理,采用逐步回归的统计分析方法,找到了影响Q235钢腐蚀的主要气象因素。     

Q235碳钢在宜宾不同大气环境中的腐蚀行为

通过室外暴露试验和电化学测试,研究了电网设备主要金属材料Q235碳钢在四川宜宾地区不同大气环境中的腐蚀行为。结果表明：在四川宜宾A、B、C三个变电站环境中,Q235碳钢的平均腐蚀速率分别为19.68μm/a、41.40μm/a和28.75μm/a,其表面腐蚀产物主要由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe₃O₄组成,在B和C变电站环境中,Q235碳钢表面腐蚀产物中的α-FeOOH含量较高;在B变电站环境中,Q235碳钢的腐蚀电流密度最大,膜层电阻最小,说明其表面锈层对基体的保护性能较差。     

Q235钢在土壤中宏电池腐蚀行为的研究

在实验室中通过模拟装置对Ｑ２３５钢在土壤中的宏电池腐蚀行为进行了研究。结果表明,饱和／非饱和土壤环境的差异对金属的宏电池腐蚀具有决定性的作用,土壤的电阻率可以影响宏电池的电流分布。     

Q235钢在察尔汗盐湖卤水中的电化学行为

采用电化学方法研究了Q235钢在盐湖卤水中电化学行为随浸泡时间的变化规律.结果表明,在浸泡前期腐蚀较快,随着浸泡的进行,钢表面覆盖微薄的腐蚀产物层,在高盐度的卤水环境中,腐蚀产物层可有效增加氧扩散的阻力,减缓腐蚀的进行.     

缓蚀剂添加量对Q235螺纹钢耐蚀性能的影响

目的提高螺纹钢的耐蚀性能。方法采用模拟穿水淬火冷却工艺,在加入ZnSO_4缓蚀剂的介质中对Q235螺纹钢进行淬火热处理。通过XRD测试、大气腐蚀和电化学测试(包括极化曲线和交流阻抗)等手段对不同淬火介质中Q235螺纹钢进行表征和测试。结果淬火处理后试样表面生成Fe_2O_3、Fe_3O_4和Zn(OH)_2的保护膜,当ZnSO_4缓蚀剂添加量达到120 mg/L时,Q235螺纹钢的腐蚀速度由自来水淬火状态的0.4583 g/(d·m~2)降低到0.2083 g/(d·m~2),腐蚀速度降低了54.5%;Q235螺纹钢的腐蚀电位由-0.3752 V提高到-0.2997 V,增加了20.1%;腐蚀电流由5.2482×10~(-5)A降低到1.6082×10~(-5)A,降低了69.3%;容抗谱Rr由25.58Ω增加到32.52Ω,增加了27.1%。Q235螺纹钢在模拟雨水中的极化形式为电化学极化。结论 ZnSO_4缓释剂可有效提高Q235螺纹钢的耐蚀性能。     

Q235钢表面熔盐电镀铝及其耐蚀性的研究

将Q235钢试样分别经150℃的AlCl3-NaCl-KCl熔盐和800℃的Al和NaCl-KCl熔盐处理后,可在试样表面获得电镀铝层。对电镀铝层的耐蚀性进行了研究,结果表明,无论是低温电镀还是高温电镀,电镀铝层的厚度都随电流密度的增大和电镀时间的延长而增加,镀层厚度和电镀时问的平方根呈线性关系,而且其耐蚀性得到显著的提高。     

Q235钢在北京土壤环境中的腐蚀行为

通过现场实验(1,2和2.5 a)和电化学阻抗谱(EIS)的测试,并结合腐蚀形貌宏观观察,SEM,XRD及失重法对Q235钢在北京土壤环境中的腐蚀行为及机理进行了研究。结果表明：现场埋样1,2和2.5 a的Q235钢的腐蚀特征均表现为全面腐蚀,且局部点蚀程度严重。随埋样时间的延长,Q235钢的腐蚀速率先增加后略有减小, 其平均点蚀深度和最大点蚀深度均增加。腐蚀产物均主要由α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH及γ-Fe₂O₃组成。随埋样时间的延长,α-FeOOH相对含量有所增加,腐蚀产物层的致密性及连续性有所改善,但腐蚀产物层不具有良好的保护性。     

烟道气氨法脱硫液对Q235碳钢腐蚀研究

采用静态挂片、极化曲线和长期点蚀实验，研究了氨法脱硫浆液中F^-和Cl^-以及 (NH₄)₂SO₄对Q235碳钢腐蚀的影响。结果表明，Q235碳钢在含卤硫铵溶液中的均匀腐蚀速率随F^-浓度和Cl^-浓度增大均呈现先降低后增高的趋势，随着 (NH₄)₂SO₄质量分数增加，均匀腐蚀速率降低；随着F^-浓度的增大，自腐蚀倾向增加；随着Cl^-浓度以及 (NH₄)₂SO₄质量分数的增大，自腐蚀倾向均降低；Q235碳钢在氨法脱硫模拟浆液中点蚀较严重，需采取重防腐措施。     

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。     

温度对Q235钢在碱性土壤中腐蚀行为的影响

采用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱研究了Q235钢在不同温度碱性土壤中的腐蚀行为。试验结果表明:Q235钢的极化电流密度随着温度的升高而增大,结合层电阻R_1和电荷转移电阻R_t逐渐减小,提出了该体系的等效电路图。     

Q235钢在模拟大气环境中早期腐蚀图像小波包分析

应用适用于现场暴露试样的三维腐蚀形貌图像采集系统对Q235钢在模拟大气环境中的腐蚀形貌图像进行了采集。所得图像统一转换为灰度图像,进行中值滤波处理。为了更好的观察图像的细节信息,根据熵标准应用小波包变换对预处理后的图像进行分解,选取最优子图像后并提取其能量值。结果表明,根据图像能量值的变化可以对腐蚀试样进行定性的判断,而进一步根据计算出的图像特征值可以定量判断大气腐蚀早期腐蚀程度。     

L-苯丙氨酸对Q235钢在硫酸中的缓蚀作用

采用电化学方法,研究了L-苯丙氨酸对Q235钢在0.5mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用及缓蚀机理,分析了其缓蚀剂类型。结果表明:L-苯丙氨酸的缓蚀效率随浓度的增加而增大,而且随着温度的升高,Q235钢表面单个活性位点上吸附的缓蚀剂分子数量增加,缓蚀效率也增大;L-苯丙氨酸属于混合抑制型缓蚀剂,作用机理为几何覆盖效应,其在Q235钢表面的吸附为单分子吸附,且吸附规律符合El-Awady动力学模型。     

Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等技术对在红壤中服役多年的变电站接地网Q235碳钢进行了形貌观察和腐蚀产物分析,并通过电化学和模拟加速腐蚀试验对比研究了Q235碳钢在红壤中的腐蚀行为。结果表明:接地网材料表面形成的腐蚀产物主要是铁的氧化物,主要有Fe2O3、Fe3O4、FeOOH,并且Cl元素的存在会加剧Q235碳钢材料的腐蚀;当土壤含水率为20%(质量分数,下同)时,Q235碳钢在红壤中腐蚀速率最大,Q235碳钢的腐蚀电流密度随Cl-与SO42-的变化规律基本一致,都是先增大后减小,并且可划分为3个区间;Q235碳钢在红壤中的腐蚀速率随着试验时间的延长呈现先降低后小幅升高的趋势,该加速腐蚀试验,没有改变Q235碳钢在红壤中的腐蚀机理,且与现场有较好的相关性。