海水中碳钢内锈层中的微生物及其对腐蚀的影响

通过在海水中现场挂样,检测了碳钢内锈层中的硫酸盐还原菌(SRB)、异养菌、铁细菌和硫 氧化菌的数量,用SEM观察了内锈层中腐蚀性细菌的形态和分布,并测定了内锈层中的FeS含量,研究了内锈层中微生物对碳钢海水腐蚀的影响及碳钢内锈层中的微生物及其腐蚀与大型生物、锈层、温度等的关系.结果表明：碳钢在海水中暴露1～120个月,内锈层中有大量的硫酸盐还原菌聚集,同时有不同数量的异养菌、铁细菌和中性硫氧化菌存在;内锈层中有高含量的FeS,并随暴露时间的延长而增加.在青岛、榆林海水中暴露1个月,碳钢的腐蚀已经受到微生物,尤其是SRB的显著影响.     

生物污损对碳钢海水腐蚀的影响

采用现场挂样,观测了在青岛、厦门海水中暴露0.25～4年的碳钢表面的污损生物和沉积锈层的外观、特性及其与腐蚀形貌的对应关系,用MPN法(最大可能数法)检测了污损生物和沉积锈层下的内锈层中的硫酸盐还原菌(SRB),讨论了生物污损与碳钢局部腐蚀的关系.结果显示,硬壳生物和锈层下的内锈层中均有SRB存在,大型生物污损、锈层外观和碳钢的腐蚀形貌有较好的对应关系:大型硬壳生物下腐蚀轻微,表面较平整,因为SRB活性和氧含量均很低,腐蚀速率低;而疏松的橘红色锈层覆盖下的钢/锈面,SRB活性高且有一定的氧含量,腐蚀速率较高.     

碳钢在富集硫酸盐还原菌海水中的腐蚀行为研究

用交流阻抗技术、场发射扫描电镜和电子能谱等手段研究了在富集硫酸盐还原细菌海水作用下的Q235钢的腐蚀行为和锈层转化,比较了铁氧化物锈层对厌氧微生物腐蚀的影响.结果表明：表面已经存在铁氧化物锈层的碳钢,接种SRB菌液后,由于细菌的代谢产物（主要是硫化氢）与致密的铁氧化物发生反应,生成疏松的铁硫化物,最初使碳钢的腐蚀加速,随着细菌的生长,细菌代谢产生的胞外聚合物渗透到内层腐蚀产物上并粘连在一起,形成致密的保护层,腐蚀得到抑制.     

电化学方法研究锈层覆盖下碳钢的腐蚀规律

分别采用失重法与电化学方法(包括极化曲线、线性极化法和电化学阻抗技术)研究了碳钢在海水中浸泡48周的腐蚀规律。结果发现,短期浸泡在海水中的碳钢,表面生成的腐蚀产物薄且疏松,长期浸泡后,锈层逐渐分为两层:外锈层薄且疏松,内锈层厚且致密。短期浸泡,失重法与电化学方法得到的腐蚀规律一致,腐蚀速度逐渐减小并且数值相近,此时电化学方法可以用来准确的估算碳钢的腐蚀速度。长期浸泡,电化学方法测定的腐蚀速度转为逐渐增大,偏离了失重结果,并且锈层越厚偏差越大,此时电化学方法会过高估算腐蚀速度。     

滨海电厂水系统碳钢管道的腐蚀控制

针对某滨海电厂海水及海水反渗透产水管道的腐蚀现象,采用失重法、扫描电镜、X射线衍射及电化学测试,对比研究了碳钢在其中的腐蚀差异。结果表明:在海水中锈层抑制氧的传递,对碳钢起保护作用;在反渗透产水中锈层起大阴极作用,加速基体腐蚀。实际工程中,海水反渗透产水比海水对碳钢管道更具侵蚀性。重新矿化反渗透产水是降低其腐蚀性的有效方法;另外,可考虑采用更耐蚀的不锈钢、碳钢衬塑管等作为管材。     

带锈碳钢在稀 NaCl 溶液中的腐蚀行为

目的探索锈层对碳钢腐蚀的影响过程。方法通过失重法、表面分析、电化学测试等方法,研究碳钢在稀NaCl溶液中的腐蚀行为。结果在稀NaCl溶液中,初始产物γ-FeOOH表现为氧化剂,易还原成Fe3O4。金属表面将迅速形成黄色薄外层(γ-FeOOH层)+黑色厚内层(Fe3O4层)的双层锈层。外锈层因γ-FeOOH的还原反应而加速阴极过程;内锈层起大阴极的作用,溶解氧可以直接在其表面被还原。结论锈层将显著加速碳钢的腐蚀,最终腐蚀速率将由溶液中的氧极限扩散速率决定。防腐措施应能抑制锈层的腐蚀促进作用。     

Cl^-与SO4^2-土壤中硫酸盐还原菌对碳钢腐蚀的影响

根据碳钢在分别添加了Cl-、SO42-和Cl- SO42-的土壤中接菌与灭菌两种条件时的电化学阻抗谱特征,研究了硫酸盐还原菌(SRB)对碳钢腐蚀的影响.试验结果表明,三种盐分土壤中SRB均加速了碳钢的腐蚀速度.当Cl-灭菌土壤中添加SO42-时,26天后碳钢腐蚀速度显著增加;当SO42-灭菌土壤中添加Cl-时,碳钢腐蚀速度减小.     

实海环境碳钢的微生物腐蚀浅析

通过90天碳钢实海暴露试验,观察碳钢在不同腐蚀阶段的腐蚀形貌,检测了青岛海水环境中实海暴露的碳钢内锈层中的硫酸盐还原菌数量,对腐蚀机理进行了浅析。     

热带海洋环境下海水中微生物对45钢腐蚀行为的单因素影响

通过在热带海洋环境下对比45钢在自然海水和无菌海水中的腐蚀行为, 研究了微生物单因素对碳钢腐蚀行为的影响. 实验结果表明, 微生物对45钢平均腐蚀速率的影响与微生物种类和含量密切相关. 锈层中的微生物主要由假单胞菌、弧菌、铁细菌、硫杆菌、硫酸盐还原菌组成. 其中好氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌的含量均随浸泡时间呈规律性变化, 这也导致在不同浸泡时间下, 微生物的作用及作用机理的不同.     

紫外光下锈层光电催化性能对碳钢腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗方法,研究了在紫外光辐照下带锈层碳钢的腐蚀电化学行为,探究了紫外光所致的锈层光电催化效应及其对碳钢腐蚀的影响。结果表明,紫外光辐照能引发锈层光电催化反应,促使电极的腐蚀加速;锈层由γ-FeOOH外锈层和Fe2O3与Fe3O4内锈层组成,但它们在光电催化中的作用仍待研究。长期腐蚀过程的电化学阻抗谱图表明,带锈低碳钢电极的腐蚀比裸电极的大,随时间延长锈层逐步增厚引起光电催化效应强度增大,促进基体电极腐蚀程度增加;锈层积累42 d达到一定厚度时,随时间延长锈层促进基体电极腐蚀程度减缓,引起光电催化效应的强度会趋于一个稳定值。     

碳钢/Ti和碳钢/Ti/海军黄铜在海水中电偶腐蚀的研究

采用动电位极化技术及失重法研究Q235B碳钢/TA2钛和Q235B碳钢/TA2钛/海军黄铜在海水中的电偶腐蚀规律.测定了Q235B碳钢、TA2钛和海军黄铜在海水中的自然腐蚀电位、腐蚀速率和稳态极化曲线,测定了不同面积比时电偶对电偶电流的大小、方向,电偶电位以及电偶对阳极和阴极的失重速率,由电偶对不同面积比的数据得到Q235B碳钢被Ti电偶极化的动态极化曲线.结果表明,阳极的腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大而增加;阳极腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大有一个极限值,即当阴/阳极面积比大于这个极限值时,阳极腐蚀速率不再增加.这三种金属构成的电偶对,海军黄铜是这个系统的阴极,受到碳钢的保护.     

人工神经网络技术探讨碳钢,低合金钢的实海腐蚀规律

根据金属海水腐蚀的特征,用人工神经网络技术分析碳钢,低合金钢海水腐蚀数据,建立了碳钢,低合金钢的腐蚀速率与合金的成分及海水间的神经网络模型,可用于预测新钢种在其它海域中的腐蚀速率,并用所建模型分析了合金元素对腐蚀速率的影响。     

Microbial Activities’ Influence on Three Kinds of Metal Material Corrosion Behaviors

The corrosion behaviors of copper, 6063 aluminum alloy, and Q235 steel were investigated by open-circuit potential (OCP), anodic polarization curve analysis, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Scanning electron microscopy revealed that a small number of translucent rod-shaped bacterial colonies on the copper surface of copper, whereas plenty of rod-shaped microbes colony were detected on the surface of 6063 aluminum material. Moreover, rod-shaped bacteria and mold colonies attached to the surface of Q235 steel. The decrease in the OCP of copper, 6063 aluminum alloy, and Q235 steel led to higher corrosion tendency. EIS analysis showed that bacteria can reduce the value of AC impedance of copper, the polarization resistance, and the surface resistance, thereby accelerating corrosion. Moreover, the polarization resistance of aluminum alloy in bacterial seawater is lower than that in non-bacterial seawater, indicating the existence of bacteria accelerated the corrosion of 6063 aluminum alloy. The adherence of microbes on Q235 steel surface accelerated the dissolution of the surface layer, and then the passive film is replaced by incompact biofilm layer. Q235 steel corrodes faster under the influence of bacteria because the polarization resistance in bacterial seawater is much lower than that in non-bacterial seawater.     

灰色理论对碳钢、低合金钢海水腐蚀的预测和分析

应用灰色理论中的GM（1,1）灰色模型和灰色关联分析预测了碳钢、低合金钢在青岛、厦门和榆林全浸区的海水腐蚀速率并研究了海水环境对腐蚀速率的影响.模型经后验差检验显示有很好的精度.通过灰色关联分析建立的海水环境和腐蚀速率关联度显示,海水腐蚀的主要影响因素是溶解氧浓度、pH值和平均盐度.     

BP神经网络在碳钢、低合金钢海水腐蚀中的应用

根据实海环境数据及材料腐蚀数据,利用BP结构神经网络建立了碳钢、低合金钢在实海环境中腐蚀速度与环境因素、材料成份之间神经网络预测模型,并探讨了建立预测模型中遇到的一些问题.结果表明该模型可以较准确的预测碳钢、低合金钢在不同海域的腐蚀速度.      

含铬低合金钢在海水中的腐蚀研究

研究了含铬低合金钢在海水中的腐蚀行为 ,分析了其腐蚀率随时间的变化及铬元素对钢海水腐蚀行为的影响 .对铬钢的耐蚀性逆转和铬元素对钢海水腐蚀的影响提出了新的看法 .含铬低合金钢在海水中短期浸泡的耐蚀性比碳钢好 ,长期浸泡的耐蚀性比碳钢差 .碳钢的腐蚀率随时间逐渐下降 ,而含铬低合金钢的腐蚀率随时间逐渐上升 .铬元素使钢在海水中的初始腐蚀率降低 ,但它同时改变了钢的腐蚀率随时间下降的性质 ,使钢的腐蚀率逐渐上升 ,从而导致含铬低合金钢在海水中长期暴露的耐蚀性与碳钢发生逆转 .     

Q235钢在海水及海水淡化一级RO产水中的腐蚀特性研究

采用动态挂片实验,研究了Q235钢在海水及海水淡化一级RO产水中的腐蚀特性,并分析了试片表面的形貌及腐蚀产物成分,以探究Q235钢在一级RO产水中高速腐蚀的原因。结果表明:随时间的延长,Q235钢在海水中的腐蚀速度下降,并趋于稳定,而在一级RO产水中的腐蚀速度逐渐上升,并维持于高位;Q235钢在两种水体中的腐蚀产物,组分相同,但各组分的相对含量及变化趋势有很大差异;一级RO产水中,Q235钢生成的腐蚀产物为球状颗粒,没有海水中产生的针状腐蚀产物致密;一级RO产水的弱酸性促进γ-FeOOH迅速转化为导电氧化物Fe3O4,生成的锈层不连续,不能阻碍氧扩散过程的进行,这是导致Q235钢高速腐蚀的主要原因。     

钼酸盐复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀机理

采用电化学阻抗与能谱图研究了钼酸盐复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀机理。阻抗谱表明,该缓蚀剂通过增大金属表面的电荷转移电阻而降低电化学腐蚀速率;X射线光电子能谱(XPS)显示钼酸盐复合缓蚀剂在海水中的碳钢表面主要形成了Fe3O4、Fe2O3,以及三价铁与钼酸根和缓蚀剂中有机成分形成的有机铁络合物。能量谱(EDS)测试结果表明,添加了钼酸盐复合缓蚀剂的碳钢表面膜中钙元素含量很低(0.08%),表明缓蚀剂中具有阻垢性能的有机瞵酸盐(HEDP)和葡萄糖酸盐对海水中的Ca2+起络合分散作用,阻止了钙盐在金属表面的沉积,这也表明该缓蚀剂具有缓蚀性能的同时又具有良好的阻垢性能。     

25钢在热带海洋环境下海水中的微生物腐蚀及其对力学性能的影响

通过对比25钢在热带海洋环境下自然海水和无菌海水中的平均腐蚀深度,研究微生物对碳钢腐蚀行为的影响。结果表明,海水中微生物的存在显著影响碳钢的平均腐蚀深度。浸泡时间为365 d时,在自然海水中的腐蚀深度为无菌海水中的2.6倍,产生了明显的局部腐蚀。无菌海水和自然海水腐蚀都会造成材料抗拉强度的下降,对比发现腐蚀时间较长时自然海水中材料抗拉强度下降更大,说明微生物腐蚀对材料抗拉强度有一定影响。微生物腐蚀对材料抗拉强度的影响作用,主要在于微生物的存在使材料的平均腐蚀深度增大,引起材料横截面积的减小。微生物腐蚀并不会降低退火25钢的延伸率和夏比冲击功,实验过程中未发现微生物作用下材料的氢脆现象。