10种钢样在不同海水环境的潮差区和全浸区腐蚀规律研究

为研究厦门、湛江和青岛的潮差区和全浸区的腐蚀规律,通过现场暴露试验,获得了10种钢样(含碳钢和低合金钢)暴露7a的腐蚀结果,采用线性拟合的方法对数据进行了处理.结果 表明:在3个地点,腐蚀速率的基本规律为青岛＞湛江＞厦门,腐蚀速率与海生物污损密切相关.在3个暴露地点,全浸区前期腐蚀量低于潮差区而后期腐蚀量增速高于潮差区.在厦门暴露2a时,全部试样在2个区带的腐蚀率出现逆转,而在湛江和青岛,在7a时几乎所有试样均出现逆转.在厦门潮差区,合金元素的加入对提升钢的耐蚀性无明显的效果,甚至存在负面影响;在湛江潮差区和青岛潮差区,无论从短期还是长期来看,合金元素的加入都有利于提升钢的耐蚀性.在厦门全浸区和湛江全浸区,无论是短期还是长期来看,所有类型的碳钢和低合金钢腐蚀速率均接近;在青岛全浸区,无论是短期还是长期来看,加入合金元素对耐蚀性均有所提升,短期的效果更为明显.     

热浸镀层的海水全浸腐蚀行为研究

在舟山站进行了锌铝合金镀层的海水全浸腐蚀试验,失重腐蚀测试结果表明,其腐蚀深度随全浸时间按抛物线规律变化。XRD和EPMA分析结果表明,镀层表面的钙质沉积层与镀层金属的腐蚀产物及其凝聚的粘土胶体一起构成的复杂的腐蚀产物层,抑制了镀层腐蚀的传质过程和受扩散控制的氧去极化作用,从而使锌铝合金镀层表现出优异的耐海水腐蚀性能。     

海水间浸下45钢/B10电偶对的电化学研究

海水干湿交替的间浸环境会加速电极表面的腐蚀。采用动电位极化、电化学交流阻抗(EIS)及激光拉曼光谱等分析方法研究了45钢/B10电偶对在海水间浸工况下的腐蚀及其产物,并与海水全浸进行对比。结果显示:45钢电偶对在海水间浸下的腐蚀较严重,B10电偶对在海水间浸下的腐蚀速率较大,生成的腐蚀产物膜较厚;45钢电偶对锈层在海水全浸下的主要成分是α-Fe2O3和α-FeOOH,在海水间浸下的主要成分是α-Fe2O3和γ-FeOOH;B10电偶对锈层在2种工况下的主要成分有CuO,Cu2O和CuCO3.Cu(OH)2。结果表明,电偶对在海水间浸环境下的腐蚀较严重,这主要与电极表面的状态变化有关。     

316L不锈钢在海水中的阴极极化行为研究

为了探索316L不锈钢阴极保护有效控制电位,利用动电位极化曲线及恒电位极化法研究了316L不锈钢在天然海水和模拟闭塞液中的阴极极化行为,通过失重法研究了不同电位恒电位极化对316L不锈钢在模拟闭塞液中腐蚀控制的效果.研究表明:316L不锈钢在海水中适宜的阴极保护电位为-0.6～-0.9 V(vs.SCE),模拟闭塞液中...     

长尺电联接钢样在海水中的腐蚀行为研究

在青岛海域,试验环境:海水温度13.7℃,溶解氧浓度5.9mL/L,盐度3.15%,pH值为8.3,流速0.1m/s,经50d实海试验,研究了氧浓差电池对长尺电联接钢材腐蚀过程的影响.结果表明,氧浓差电池对腐蚀的影响随试验时间的不同有较大的差异,涨潮与落潮的差异也很显著.在试验初期的24h内,落潮过程中氧浓差电池产生的电流大于涨潮过程中产生的电流,阴阳极在电联接长钢样上交错出现,腐蚀区域与保护区域不明显.7d后,涨潮过程中氧浓差电池的作用开始大于落潮过程,潮差区的试样都受到了不同程度的阴极保护,形成固定的阴极保护区域,平均低潮位下为固定的阳极区域.此外,不同钢材的电偶电流强度存在明显差异.     

E36钢的海水腐蚀模拟试验研究

青岛海域投样初期的24 h内,电联接长尺试样上的阴阳极交错出现,并非潮差区为阴极,海水全浸区为阳极,与公认的氧浓差电池引起潮差区钢样受阴极保护之说不相符.在试验室内用人造海水和3%NaCl溶液模拟潮差区钢样的腐蚀环境,对干湿交替试样与全浸试样间的电偶电流进行了研究,探讨了潮差区钢样受阴极保护的原因.结果表明:潮差区试样表面锈层由FeOOH和Fe_3O_4组成,海水全浸区试样表面锈层由FeOOH组成,这种锈层结构的差异直接产生了试样间的腐蚀电位差,使潮差区的钢样受到了阴极保护,最终导致长尺试样在潮差区的腐蚀速率降低.     

海水问浸下45钢／BIO电偶对的电化学研究

海水干湿交替的间浸环境会加速电极表面的腐蚀。采用动电位极化、电化学交流阻抗（EIS）及激光拉曼光谱等分析方法研究了45钢／BIO电偶对在海水间浸工况下的腐蚀及其产物。并与海水全浸进行对比。结果显示：45钢电偶对在海水间浸下的腐蚀较严重,B10电偶对在海水间浸下的腐蚀速率较大,生成的腐蚀产物膜较厚;45钢电偶对锈层在海水全浸下的主要成分是Ot—Fe2O3和α-FeOOH,在海水间浸下的主要成分是a—Fe203和γ-FeOOH;B10电偶对锈层在2种工况下的主要成分有CuO,Cu2O和CuCO3·Cu（OH）2。结果表明,电偶对在海水间浸环境下的腐蚀较严重,这主要与电极表面的状态变化有关。     

4.5Ni钢在海水中的应力腐蚀行为试验研究

采用悬臂梁弯曲预裂纹试样应力腐蚀试验方法,进行了4.5Ni钢在海水环境下应力腐蚀试验和应力腐蚀断裂(SCC)试样断口扫描电镜观察,分析了该钢在海水中的应力腐蚀断裂特征。指出该材料在海水中属SCC不敏感材料。在海水环境中试验所产生的开裂带,SCC作用不明显。在高应力水平下,主要由于裂纹顶端的高塑性变形,裂纹顶端出现的长时间蠕变引起的。     

921A高强碳素钢在天然流动海水中的腐蚀行为

921A碳素钢作为海洋工程用高强钢,被广泛应用于水下海洋装备的建造。921A钢在服役期间内会遭受恶劣海洋环境以及复杂流场作用,其在流动海水中的腐蚀行为是影响水下海洋装备安全运行的重要因素。为了明晰921A钢在流动海水中的腐蚀规律,利用射流喷射系统研究了海洋工程用921A高强碳素钢在不同流速(1～8 m/s)天然海水中的腐蚀行为,并结合电化学测量、微观形貌分析和计算流体力学(CFD)仿真分析了海水中流场、传质和锈层分布对921A钢腐蚀行为的交互影响机制。实验结果表明,随着海水流速从1～3 m/s升高至5～8 m/s,钢材的腐蚀损伤形貌由“流痕”转变为点蚀,海水流速增加会导致更为致密的球状锈层形成。921A钢在流动海水中的腐蚀行为受到流速、传质、壁面切应力、正应力和锈层的协同作用,锈层积累和局部腐蚀更倾向于出现在同时具有低流速、低切应力和高正应力、高传质速率特征的区域。高流速下正应力和切应力的大幅升高是导致致密锈层和点蚀形成的重要原因。921A钢的腐蚀速率在浸泡初期受活性溶解区域的发展控制,实验后期传质和锈层成为影响921A钢腐蚀速率的主要因素。在下一步工作中,将继续围绕流动海水中碳钢材料...     

23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢在模拟海水环境中的腐蚀行为

采用模拟海水干湿交替气氛的周期浸润腐蚀、模拟海水大气环境的中性盐雾腐蚀及模拟海水全浸区的全浸腐蚀三种加速腐蚀实验方法以及电化学阻抗谱技术进行了23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢在海水模拟环境下的腐蚀行为。采用扫描电镜和X射线衍射方法对腐蚀形貌及腐蚀产物组分进行分析研究。结果表明:在模拟环境加速腐蚀实验中,23Co14Ni12Cr3Mo超高强钢腐蚀产物可分为外层锈层γ-FeOOH和内层锈层α-FeOOH,通过模拟三种海水环境的腐蚀速率得出干湿交替环境中的耐腐蚀性最差,腐蚀均是从点蚀开始,慢慢扩大,由局部腐蚀逐渐发展成均匀腐蚀。     

船用907钢表面化学镀耐冲刷腐蚀型NiMoB合金层的工艺参数优化

为提高船用907钢的耐冲刷腐蚀性能,设计了一种可与船用907钢海水管路内壁表面形成稳定化合物的NiMoB合金镀层,并采用正交试验优选了该化学镀液中NiCl_2,EDTA,Na_2MoO_4,KBH_4的浓度。采用扫描电镜观察合金镀层形貌;采用阻抗谱、极化曲线分析了合金镀层在模拟海水中的耐蚀性,并在模拟海水冲刷腐蚀环境下分析了Ni Mo B镀层的抗冲刷腐蚀特性。结果表明:不同的镀液参数对Ni Mo B镀层的性能影响较大,当NiCl_245.0g/L、EDTA 9.0 g/L、Na_2MoO_415.0 g/L、KBH_40.8 g/L,乙二胺45.0 g/L,NaOH 90.0 g/L时,NiMoB非晶态薄膜表面呈胞状物陈列,具有致密的表面形貌,镀层的耐腐蚀、抗冲刷腐蚀性能优良。     

海洋工程阴极保护技术发展评述

海洋属苛刻的腐蚀环境,腐蚀是影响海洋工程结构物服役性能和使用寿命的关键因素。阴极保护和涂层等手段相结合是防止海水中金属结构物腐蚀的有效方法。根据提供保护电流方式的不同,阴极保护分为牺牲阳极和外加电流阴极保护两种方法。牺牲阳极方法简单可靠,但阳极材料用量大,且要较为精确的设计。外加电流阴极保护方法可以实现自动控制,通过自动调整输出电流的大小,使被保护的结构物表面处于设定的保护电位范围。这里对海洋工程阴极保护技术的发展状况进行了较为系统的评述,介绍了海洋工程用牺牲阳极材料和外加电流阴极保护系统,分析了适用于不同强度级别结构材料的阴极保护电位范围,阐述了阴极保护优化设计技术,尤其是数值模拟技术的发展和应用状况,并讨论了海洋工程阴极保护监检测技术。最后,指出了海洋工程阴极保护技术未来的发展方向。     

钢筋混凝土结构中阴极保护技术的应用现状及研究进展

综述了电化学阴极保护在混凝土中钢筋防腐蚀的应用及其进展，着重评述了外加电流阴极保护法中阳极系统的应用现状及研究方向。     

牺牲阳极阴极保护在沿海挡潮闸中的应用

沿海工况下的水工钢闸门易遭受腐蚀破坏,为减轻腐蚀延长使用寿命,对射阳河挡潮闸35扇钢闸门采取了牺牲阳极阴极保护措施.保护系统运行近10 a,对钢闸门进行保护效果检查和保护电位检测.结果表明:钢闸门表面无锈蚀,阴极保护电位均满足规范要求且分布均匀,镁阳极适用于淡海水环境介质中且保护效果优异,由于闸门两侧及底部因其他构件吸收电流较多,阳极消耗较快,保护电位偏正;为使闸门表面达到同寿命保护,可在两侧及底部适当增加阳极数量或增加阳极质量.     

铜离子及电位对5083铝合金阴极保护行为的影响

目前有关船体防污涂料中的铜离子及阴极保护电位对铝合金船体的腐蚀电化学研究不够深入。通过极化试验、电化学阻抗谱(EIS)测试及外加恒电位阴极保护试验,并结合腐蚀形貌观察,研究了5083铝合金在有无Cu~(2+)的3.5%NaCl溶液中的极化及腐蚀特性,并结合不同电位下的阴极保护行为,探讨了其阴极保护电位范围。结果表明:防污剂中的Cu~(2+)沉积在铝合金基体表面会造成防腐蚀性能下降,降低铝合金舰船的阴极保护效果,应该避免Cu~(2+)的渗入;阴极保护电位过正,保护效果不佳,会造成铝合金表面发生点蚀,但若阴极保护电位过负,表面会发生析氢腐蚀,因此其合理的阴极保护电位范围为-1.00~-1.10 V(vs SCE)。     

AZ91D镁合金阴极电泳漆改性前后的膜层性能

为了提高AZ91D镁合金磷化-阴极电泳层的耐蚀性能,采用分散的纳米SiO2改性阴极电泳漆。结果表明:改性后的漆膜表面有较均匀的小突起,有利于提高其与基体的附着力、漆膜的硬度及抗冲击性能;改性后的漆膜耐蚀性明显优于未改性漆膜。     

Application of Acoustic Emission to the Study on Cathodic Polarization and SCC for High Strength Steels

The ambiguous effect of cathodic polarization onSCC of two high strength steels in 0.1 M Na_2HPO_4 and0.1 M NaNO_3 has been investigated by means of meas-uring electric resistance(R)and recording acoustic emis-sion(AE)signals simultaneously.Results showed that AEsensitivity strongly depends on K value in different solu-tions.Both anodic and cathodic polarization can acceler-ate crack growth rate at high K values,but it appears thatthere are only subtle differences in their AEcharacteristics.AE signals only reflect the macroprocessesof crack growth rather than the elementary ones and cannot be used for identification of the micro-mechanisms ofSCC.     

低合金钢的大气腐蚀规律研究

大气腐蚀受自然环境影响因素很多.通过暴露试验,对09CuPTiRE等8种低合金钢和普通碳钢(A3钢)在宜昌、三斗坪、秭归3个试验点进行了大气腐蚀试验,获得了1,2,5 a的腐蚀数据.采用扫描电镜、X射线衍射仪和电子探针分别进行了锈层形貌观察、结构分析及锈层内合金元素分布的测试,采用电化学腐蚀测试仪对锈层进行了阳极极化曲线测定.结果表明:试样在宜昌站的平均腐蚀速率(16.9～23.9 μm/a)是三斗坪站(9.4～14.6 μm/a)的1.5倍左右;耐蚀性最好是09CuPTiRE钢,暴露5 a后其相对耐蚀性在三斗坪约为A3钢的1.54倍,在宜昌约为A3钢的1.41倍.锈层的物理分析及阳极极化曲线的测定验证了暴露试验结果.     

电偶对中6A01铝合金的电化学腐蚀行为研究

为了解决高速列车环境下6A01铝合金的电偶腐蚀问题,利用电化学阻抗谱和极化曲线等电化学方法研究了6A01铝合金在不同溶液中的电偶腐蚀行为.结果表明:6A01铝合金在NaCl溶液和模拟污水溶液中以点蚀为主,模拟污水溶液中铝合金的腐蚀速率较小,腐蚀速率随时间先增大后减小,再增大再减小,最后趋于稳定,铝合金的耐蚀性能减弱.铝...     

钛合金与钢的电偶腐蚀行为研究

研究了TA28、Ti6321钛合金以及921A、907A船体结构钢在海水环境中的腐蚀特性及电化学行为,对两种钛合金与船体钢之间多面积比条件下的电偶腐蚀行为进行了试验。结果表明,当钛合金与钢直接接触时,钛合金与钢制船体间存在轻微的电偶腐蚀,采用电绝缘措施可以有效控制钛合金对钢制船体的电偶腐蚀。