X80管线钢红壤腐蚀初期电化学行为

通过室内土壤埋样实验,采用电化学阻抗谱(EIS)和极化技术研究了X80管线钢在红壤泥浆中的早期腐蚀行为。结果表明,X80管线钢在水饱和红壤中腐蚀初期(15 d内)的EIS具有两个时间常数特征,高频端呈现土壤介质特征容抗弧,10-2~104Hz频区为腐蚀界面反应过程对应的容抗弧,低频区(<10-2)为点蚀形核期产生的感抗弧;腐蚀30 d后电极反应过程受扩散过程控制。提出了红壤对管线钢的高腐蚀性与红壤铁氧化物间的关联。     

建筑用X80管线钢的腐蚀行为研究

采用浸泡腐蚀法、失重法和电化学法测试了不含Ce和含Ce的X80管线钢在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,并分析了造成腐蚀性能差异的作用机理。结果表明,含Ce和不含Ce的X80管线钢在NaCl溶液中浸泡45天后的表面都被红棕色的腐蚀产物所覆盖,添加Ce的B试样的表面形貌中的点腐蚀坑数量相对A试样更少,且表面点腐蚀坑更浅;添加Ce的B试样的腐蚀速率都要低于不含Ce的A试样;在X80管线钢中添加Ce后,试样的腐蚀电位发生了正向移动,且腐蚀电流密度相对更小,添加Ce的B试样的耐腐蚀性能要优于不含Ce的A试样。     

X80管线钢土壤模拟溶液腐蚀行为

采用土壤模拟溶液的试验方法结合电化学试验,对不同轧制工艺的X80管线钢在土壤环境中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,不同轧制工艺条件下X80管线钢的显微组织不同,显微组织影响X80管线钢的耐腐蚀性能,弥散分布的M-A岛易于导致微电池腐蚀而降低管线钢的耐腐蚀性能,腐蚀时间为30 d和72 d时X80管线钢的耐腐蚀性能的变化规律基本一致;土壤模拟溶液腐蚀试验失重法的试验结果与电化学试验结果基本吻合。     

X70和X80管线钢的电化学腐蚀行为

通过极化曲线和交流阻抗谱测试以及OM表面腐蚀形貌观察、SEM和TEM的组织观察,研究了Cl-和SO42-离子对X70和X80两种管线钢腐蚀过程的作用机理与规律。结果表明：Cl-有强穿透性,极易引起点蚀,两种钢的自腐蚀电流密度都随着Cl-浓度的增大而增大,点蚀和全面腐蚀也随之进一步加剧,X70钢在较低浓度的NaCl溶液中出现全面腐蚀和点蚀,X80钢仅在高浓度NaCl溶液中出现明显的点蚀,且在各种不同浓度溶液中腐蚀程度均没有X70钢严重。SO42-在金属表面吸附能力比Cl-强,少量SO42-在金属表面的吸附,造成Cl-的局部含量高,更易引起点蚀,而大量SO42-在金属基体表面覆盖,能阻碍Cl-的影响。X80钢比X70钢有更强的耐腐蚀性,X70钢对SO42-和Cl-的作用更为敏感。     

表面纳米化对X80管线钢应力腐蚀开裂行为的影响

通过超声表面滚压(ultrasonic surface rolling processing,USRP)方法对X80管线钢进行表面纳米化处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行了分析.采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)和扫描电镜观察研究USRP对X80管线钢在NS4溶液中的应力腐蚀行为.结果表明,USRP处理使X80管线钢表层晶粒细化至纳米量级,X80管线钢随着外加电位的负移,断裂时间、断面收缩率、应变量都明显缩短,X80管线钢的SCC敏感性增加,应力腐蚀断口呈穿晶准解理特征,表面纳米化延长了X80管线钢的断裂时间,增加了应力腐蚀抗力.     

SRB对X70管线钢在污染土壤中腐蚀行为的影响

利用极化曲线、交流阻抗、扫描电镜等方法,研究了X70管线钢在沈阳污染土壤中的腐蚀行为.结果表明,在接菌SRB的污染土中X70管线钢的腐蚀速率更高,且用肉眼可以看到去除腐蚀产物的X70钢的表面出现点蚀的痕迹.在接菌SRB和未接菌时X70管线钢在污染土中的交流阻抗谱图均表现为单一的容抗弧.     

交流电干扰下X80管线钢的腐蚀电化学行为

采用腐蚀电位、动电位极化曲线和微观形貌观察等方法研究交流电干扰对X80管线钢的腐蚀电化学行为影响,采用扫描电镜观测了试样表面腐蚀产物和腐蚀微观形貌。研究结果表明交流电干扰使X80管线钢的腐蚀电位向负方向偏移,随交流电密度的增大,X80管线钢的阳极溶解速率增大,腐蚀产物疏松,腐蚀形态由均匀腐蚀逐渐向局部腐蚀转变。由于交流电的整流效应、交变电场作用以及点蚀的自催化效应等综合作用,交流电干扰管线钢的腐蚀速率加快。     

X80管线钢在含硫原油中的顶部腐蚀行为

通过腐蚀挂片试验及扫描电子显微镜研究了X80管线钢在含硫原油中、不同硫含量和温差条件下管道顶部的腐蚀行为。研究表明:随着原油溶液中硫离子含量的增加,X80管线钢顶部腐蚀速率先增大后减小;温差为20~70℃时,随温差的增大,腐蚀速率先增大后减小,温差40℃时达到峰值;管道顶部发生了均匀腐蚀,产生致密的FeS2薄层,但在温差较小、水蒸气的冷凝速率较高的情况下,管道顶部表层会生成较厚且多孔的外层膜。     

交流干扰对阴极保护下X80管线钢腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗谱法(EIS)研究了交流电对阴极保护下X80钢腐蚀行为的影响,EIS结果表明,EIS曲线包含两个时间常数,即高频电容弧和低频电感,通过等效电路LR(RQ)拟合表明,容抗弧随着交流电压的增加而减小,其电荷传递电阻(Rc)值从无交流干扰时的1669Ω.cm2减小到9V交流干扰时的566Ω.cm2,从而使腐蚀速率加快,降低阴极保护的保护程度。研究还表明,提高阴极保护电压的方法,将无法有效抑制交流干扰。     

X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为

本文采用失重法、电化学测试、SEM、EDS等方法,研究了X80管线钢在鄯善土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:X80钢在3个测试点模拟土壤溶液中以全面腐蚀为主,局部位置发生点蚀;其在不同模拟溶液中的腐蚀速率大小依次为:AN000>AN065>AN016;随着浸泡时间的增加,Ca2+吸附在X80钢表面并形成Ca的产物层,有效地减缓了X80钢在AN016模拟溶液中的腐蚀。在含盐量较高的土壤环境中,富集在钢基表面的结晶盐对钢的腐蚀具有一定的减缓作用。     

X80管线钢在洛阳土壤中的电化学腐蚀行为研究

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,对X80管线钢在洛阳水饱和土壤中的电化学腐蚀行为进行了研究.结果表明.在洛阳水饱和土壤中,随腐蚀时间延长,X80钢腐蚀趋势和腐蚀速率均明显增大,局部腐蚀面积和深度不断增加,腐蚀程度加剧,腐蚀机理为氧浓差腐蚀电池和局部腐蚀自催化效应,腐蚀速度主要受氧扩散过程控制;EIS图谱具有双容抗弧与Warburg阻抗特征,电荷传递和扩散传质的阻力随时间越来越大,而结合层电阻明显减小,腐蚀产物主要为铁的氧化物、硫化物和土壤中盐类的混合物.     

温度对X80管线钢酸性红壤腐蚀行为的影响

使用电化学阻抗谱(EIS)研究X80管线钢在不同温度酸性红壤中的腐蚀行为,应用动力学和过渡态理论分析X80管线钢腐蚀过程的反应动力学特征。结果表明,X80钢在红壤中的EIS由高频区的土壤容抗弧和低频区的界面过程容抗弧组成。环境温度对X80钢红壤腐蚀影响显著:随温度的升高,土壤电阻和电荷转移电阻均呈减小趋势,腐蚀速率增大。反应动力学分析表明,X80钢在酸性红壤中的腐蚀是体系混乱度减小的吸热反应。     

X80管线钢在NS4溶液中的应力腐蚀行为

采用电化学试验和慢应变速率试验研究了X80螺旋埋弧焊钢管母材和焊接接头在NS4溶液中的电化学腐蚀与应力腐蚀行为。结果表明:在NS4溶液中,X80螺旋埋弧焊钢管母材的自腐蚀电位高于焊缝的,母材的自腐蚀电流密度低于焊缝的,母材的耐蚀性好于焊缝的;母材对应力腐蚀开裂不敏感,而焊接接头呈现出一定的应力腐蚀开裂敏感性,但并不十分显著。     

热处理对X80管线钢CO2腐蚀行为的影响

分析了热处理对X80管线钢显微组织的影响,采用失重法研究了试样在模拟地层水中的CO2腐蚀情况,观察试样的宏观腐蚀形貌,综合分析组织对X80管线钢CO2腐蚀行为的影响.结果表明:X80钢经调质处理后得到索氏体,正火得到珠光体.调质处理后,试样较原始硬度都有所提高,850℃淬火+ 550℃回火试样的耐CO2腐蚀性能最好,腐蚀速率为0.5285 mm/a.X80管线钢的原始组织的腐蚀情况主要为点蚀,调质处理试样出现均匀腐蚀,而正火试样只是局部存在明显点蚀.     

铁氧化菌对X80管线钢腐蚀行为的影响

采用电化学方法、腐蚀失重法及表面分析手段研究了X80钢在含有铁细菌(IOB)的油田产出水中的腐蚀行为。结果表明,IOB促进了X80钢的腐蚀。在空白的油田产出水中,X80钢腐蚀速率随时间增加先减小后增大。含有菌的油田产出水介质中,X80碳钢腐蚀速率先快速减小后又快速增大。含有铁细菌(IOB)的体系形成的生物膜较为疏松,同时可以看到大量的腐蚀产物及IOB细胞。而且通过三维立体显微镜可以看出含有IOB体系表面腐蚀较为严重且具有点蚀坑产生。极化曲线分析和失重分析都表明IOB的存在促进了X80碳钢的腐蚀。     

温度对X80管线钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟实际工况下,利用高温高压反应釜对X80管线的CO2腐蚀行为进行了研究,通过质量损失法、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段,研究了温度对X80管线钢腐蚀性能的影响.结果表明:随着温度的升高,实验钢的平均腐蚀速率和点蚀速率均是先增大后减小.在30℃时,试样表面未形成完整的腐蚀产物膜,此时环境温度较低,平均腐蚀速率和点蚀速率也最小;在60℃时,平均腐蚀速率达到最大值,此时腐蚀产物膜脱落严重,但点蚀现象并不明显;当温度到达90℃时,实验钢的点蚀速率达到最大值,并且点蚀速率与平均腐蚀速率相差程度最大;在120℃时,腐蚀产物膜与基体以及内外层之间的结合最为紧密,对基体的保护作用增强,所以此时的腐蚀速率比60、90℃的腐蚀速率均低.     

X80管线钢在黄海海水中的初期腐蚀行为

对黄海海域18个站位的海水腐蚀性进行了研究,通过电化学阻抗及动电位极化曲线测试研究了X80管线钢在黄海海域的腐蚀电化学行为,并分析了环境中腐蚀因子对X80管线钢腐蚀行为的影响规律。结果表明:依据水环境参数聚类分析,可将调查海域分为三类;海水的密度、盐度、溶解氧含量与X80管线钢腐蚀电流密度的相关性最为显著;X80管线钢在黄海海域的腐蚀总体上呈现南低北高,近岸低远岸高的趋势。     

SRB对X70管线钢在近中性pH溶液中腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗、动电位极化及微观观察法,对比了有、无硫酸盐还原菌(SRB)的情况下X70管线钢在近中性p H溶液(NS4)中的腐蚀行为,研究了SRB生长周期对X70钢腐蚀行为的影响。结果表明:X70钢在无菌溶液中腐蚀速率随时间增加呈单一增大的趋势。SRB在NS4溶液中的生长周期分为对数繁殖期(1~3 d),稳定生长期(4~7 d)和衰亡期(7~14 d)3个阶段。SRB对X70钢在NS4溶液中腐蚀速率的影响与其在溶液中生长规律有关:当SRB处于对数繁殖期和稳定期时,X70钢表面覆盖一层致密的生物膜,对钢起到了保护作用,此时X70钢的腐蚀速率比无菌条件下低;当SRB进入衰亡期,X70钢腐蚀的程度比无菌介质中严重,钢表面腐蚀产物逐渐增多,生物膜出现破裂,腐蚀速率增大。     

超声表面加工对X80管线钢及焊缝电化学行为的影响

通过超声表面滚压(Ultrasonic Surface Rolling Processing,USRP)技术对X80管线钢及焊缝进行加工处理,利用透射电镜对超声表面加工后母材和焊缝表面进行观察,用交流阻抗技术和动电位极化技术对X80钢及焊缝在高p H值溶液中表面的电化学腐蚀行为进行研究。结果表明,USRP处理可以使X80管线钢及焊缝表层晶粒细化至纳米级别,降低电化学腐蚀发生的可能性;试样在腐蚀介质中发生活化-钝化转变,USRP处理能够增大极化电阻,使得X80管线钢及焊缝的电化学腐蚀倾向降低。     

交流杂散电流对X80管线钢腐蚀行为的影响

采用失重法研究了不同电流密度(0～200 A/m2)的交流杂散电流对X80管线钢腐蚀的影响,并且采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)观察分析X80管线钢腐蚀后基底的微观形貌以及腐蚀产物的表面形貌、结构组成和物相成分.结果表明,随着交流杂散电流密度的增加,X80钢的腐蚀速率先是缓慢增大,随后快速增大,最后增大趋势减缓,并不会无限制增大.腐蚀产物分为两层,外层是红棕色的Fe2 O3和棕黄色的FeOOH混杂在一起的疏松多孔的结构,内层是黑色的Fe3O4形成的致密结构.低电流密度时,腐蚀形式主要是均匀腐蚀;高电流密度时,腐蚀形式转变为局部腐蚀.