Q235钢在三元驱油剂介质中的腐蚀特性研究

针对胜利油田孤岛西区复合驱油(ASP)试验，配制模拟液，采用静态挂片失重法，研究了Q235钢在复合驱油剂模拟液中的腐蚀状况；用腐蚀电化学法研究了Q235钢在模拟液中的腐蚀行为，对其腐蚀机理进行了初步探讨；用微观测试技术对Q235钢在模拟液中腐蚀后的金属表面作定量元素分析，确定了腐蚀产物的相组成。试验结果表明，复合驱油剂配方(HPAM、Na2CO3、BES、PS)中，各单剂组分在试验研究条件下对Q235钢的腐蚀有一定的抑制作用，且随着模拟液中复合驱油剂含量的增加，对Q235钢腐蚀的抑制程度增强。     

防护层剥离条件下钢铁的缝隙腐蚀分析

通过塔菲尔曲线测试和均匀腐蚀全浸试验,分析了防护层剥离条件下Q235钢及其添加不同含量Cr元素后钢铁材料在5 mol/L的KOH溶液中的缝隙腐蚀情况.研究表明,防护层剥离条件下Q235钢在碱液环境下存在较为严重的缝隙腐蚀;合金元素Cr能有效改善防护层剥离条件下Q235钢在碱液中的耐缝隙腐蚀性能,且其耐缝隙腐蚀性随Cr含量的增加而提高.     

Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

16MnR钢在多种回填材料中的腐蚀行为

测定了钠基膨润土、钙基膨润土、粘土、氧化镁和水泥粉等候选回填材料在封闭洞室中自然吸水条件下的性能,研究了16MnR钢片在5种回填材料中的腐蚀行为。结果表明,回填材料的含水率、Cl-含量和pH值是影响16MnR钢片腐蚀速率的主要因素。16MnR钢片的腐蚀速率随着回填材料厚度的增加而降低,在氧化镁和水泥粉中的腐蚀速率明显小于在钠基膨润土、钙基膨润土和粘土中的腐蚀速率。回填厚度超过12 cm时,氧化镁和水泥粉中钢片的腐蚀速率仅为同样高度钠基膨润土、钙基膨润土和粘土中钢片腐蚀速率的1/10。氧化镁和水泥粉的回填厚度超过5 cm,或者钠基膨润土、钙基膨润土和粘土的回填厚度超过12 cm时,填埋在它们当中的16MnR钢片的腐蚀速率均小于挂片的大气腐蚀速率。     

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的协同作用对Q235钢腐蚀行为的影响

采用失重法、交流阻抗测试和扫描电镜等手段研究了氧化亚铁硫杆菌(T.f)和氧化硫硫杆菌(T.t)的协同作用对Q235钢腐蚀行为的影响。结果表明,T.f和T.t的协同作用加剧了Q235钢的均匀腐蚀速率,混合菌体系中Q235钢的腐蚀失重远大于两种微生物单独存在体系。显微分析结果表明,T.t体系中金属没有出现点蚀,混合菌体系中Q235钢的点蚀坑较T.f体系中的小而浅,T.t的存在降低了Q235钢的局部腐蚀。     

Q235-304L电偶对在Na2S溶液中的电偶腐蚀行为研究

用电化学法和浸泡法研究了Q235-304L电偶对在3种不同浓度的Na2S溶液中的电偶腐蚀行为,用SEM观察试样的表面形貌.结果表明:在3种溶液中Q235钢的阳极过程均为混合控制,而304L的阴阳极过程均为电化学控制;偶接后Q235钢表面阳极金属的溶解过程与阴极过程同时进行,其阳极溶解电流大于电偶电流值;电偶腐蚀效应随阴阳极面积比的增大而增大;随着S2-浓度的升高,电偶对中Q235钢的腐蚀速率减小,电偶腐蚀效应也随之降低.     

苯胺四聚体聚乙二醇嵌段共聚物在盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能

目的研究苯胺四聚体PEG两亲性嵌段共聚物(PEG-TA)对Q235钢在1 mol/L HCl介质中的缓蚀性能。方法采用静态失重测试、电化学测试、腐蚀表面形貌分析研究了自制的PEG-TA在1 mol/L HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果红外和紫外表征表明,氨基封端苯胺四聚体和聚乙二醇为原料成功合成了两亲性嵌段共聚物PEG-TA。极化曲线研究表明,PEG-TA的加入明显可以抑制Q235钢在1 mol/L HCl介质中的腐蚀,且随着PEG-TA浓度的增加,缓蚀效果越好,在25℃的实验温度范围内,质量浓度为30 mg/L时,PEG-TA的缓蚀效率可以达到93.97%,属于阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。电化学阻抗图谱研究表明,随着PEG-TA浓度的增加,Q235钢表面腐蚀反应的电荷转移电阻和膜电阻逐渐增大,钢表面缓蚀剂的含量和覆盖率增加,腐蚀抑制性增强。PEG-TA缓蚀剂分子在Q235钢表面的吸附遵循Langmuir等温模型,并且属于物理和化学混合吸附。SEM研究证明,在1 mol/L HCl中,PEG-TA可有效地抑制碳钢的腐蚀。结论 PEG-TA在1 mol/L HCl中有效提高了Q235钢的耐蚀性,是一种高效环保的缓蚀剂。     

电力设备架构部件用Q235B钢和镀锌钢在工业高湿热环境中的腐蚀行为

通过中性盐雾试验,研究了Q235B钢和镀锌钢在NaHSO₃和NaCl混合溶液中的腐蚀行为,利用扫描电镜和电化学测试等方法,分析了两种材料的耐蚀性。结果表明：随着腐蚀时间的延长,Q235B钢表面腐蚀产物由片状γ-FeOOH转变为球状α-FeOOH,Q235B钢和镀锌钢表面的腐蚀产物层逐渐变得致密,镀锌钢的低频容抗弧半径和电荷转移电阻均呈先减小后增大的趋势;在盐雾腐蚀过程中,Q235B钢的腐蚀电流密度大于镀锌钢的,镀锌钢的电荷转移电阻大于Q235B钢的,表明镀锌钢的耐蚀性比Q235B钢的好。     

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。     

Q235钢在污染土壤中的氧浓差宏电池腐蚀

利用失重法、电化学阻抗测试等方法,研究了Q235钢在污染土壤中的氧浓差宏电池腐蚀行为。实验结果表明,砂土中Q235钢为宏电池的阴极,粘土中Q235钢为阳极。随着实验时间的增加,粘土中Q235钢自然腐蚀速率逐渐减小,而粘土中作为宏电池阳极的Q235一直保持着较高的腐蚀速率。粘土中宏电池阳极的腐蚀速率为自然腐蚀速率的2.15倍。在粘土宏电池中阴阳极面积比15:1情况下,阳极的腐蚀速率较阴阳极面积比1:1时增加了近1倍。     

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。     

几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

采用失重法、电解腐蚀和极化曲线测试等方法研究了紫铜、Q235钢和在Q235钢表面镀铜、镀锌及刷达克罗涂料等几种接地材料在渭南地区土壤中的腐蚀特性.研究结果表明:紫铜材料的耐蚀性最好,腐蚀速率在0.04 g/(m2.h)以下;Q235钢的耐蚀性最差,腐蚀速率大于0.28 g/(m2.h);镀铜和达克罗涂层的腐蚀速率与紫铜相近,约为0.04 g/(m2.h);镀锌层可以防止Q235钢的腐蚀,腐蚀速率比Q235钢下降约2/3;材料的腐蚀过程为电化学腐蚀控制.     

典型接地材料在碱性土壤模拟液中的腐蚀行为研究

通过电化学阻抗谱和极化曲线电化学测试技术研究了Q235钢、镀锌钢和纯铜在山东典型碱性土壤模拟液中的腐蚀电化学行为,利用金相显微镜和激光共聚焦显微镜(CLSM)对其极化后的表面腐蚀形貌进行了分析。结果表明,3种金属材料在该种碱性模拟环境下发生不同程度的腐蚀,其阳极过程都为金属的阳极溶解,而阴极过程为吸氧反应。Q235钢的耐腐蚀性最差,Q235钢和镀锌钢发生全面腐蚀,纯铜表面发生点蚀,3种金属的耐腐蚀程度为：纯铜>镀锌钢>Q235钢。     

耐酸性土壤腐蚀接地网用钢研究

采用硅藻土模拟法研究了Q235,A1和A2钢在模拟酸性土壤中的腐蚀行为,对比分析了材料的腐蚀失重,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了材料的腐蚀形貌及腐蚀产物。结果表明,在模拟酸性土壤中,Q235,A1和A2钢周期360h的腐蚀速率别为0.48,0.14和0.097mm/a。碳层分析表明,降低碳含量有助于减少钢中的微电池腐蚀;Cr的加入可以提高基体的自腐蚀电位;腐蚀后内锈层位置Cr的富集可以提高锈层的致密性,并改变点蚀的扩展方式;3种材料主要腐蚀产物均为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4,其中A1和A2钢内锈层腐蚀产物中α-FeOOH比例增大,其α/γ-FeOOH比值约为Q235的10倍,腐蚀产物保护性更优。     

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和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中长周期暴晒时的腐蚀行为研究

在吐鲁番干热大气环境中对Q235和Q450钢进行4 a大气暴晒实验。结果表明,两种钢表面均有较为明显的锈层,Q450耐候钢4 a的平均腐蚀速率为12 g·m~(-2)·a~(-1),Q235钢平均腐蚀速率为14 g·m~(-2)·a~(-1),Q450钢腐蚀速率相对较低,腐蚀坑深度较浅。腐蚀产物主要由α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe_2O_3·H_2O组成,其中Q450钢腐蚀产物中α-FeOOH比例相对较高,腐蚀产物致密。电化学阻抗测试结果表明:Q450钢腐蚀产物电阻远大于Q235钢的,表面电荷转移电阻也大于Q235钢的,即Q450钢耐蚀性较好,腐蚀产物对基体保护作用相对较好。     

交流电干扰下Q235钢与铜在不同含水量北京土壤中的短期腐蚀行为

利用电化学测试和埋片试验研究了交流电干扰下Q235钢和铜在不同含水量北京土壤中短期腐蚀行为。结果表明:交流电对Q235钢与铜的腐蚀起到明显促进作用,对铜影响更大;交流电与土壤含水量对Q235钢的影响有明显的交互作用,对铜则无明显的影响;交流电主要影响材料的阳极反应过程,含水量主要影响材料的阴极反应过程;土壤含水量未达到饱和时,Q235钢与铜表面均发生腐蚀,且随着土壤含水量的增加,腐蚀均逐渐加重,其表面点蚀坑密度和深度均逐渐减小;在土壤含水量达到饱和时,Q235钢与铜表面均又出现较严重点蚀。     

690 MPa级耐候桥梁钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为研究

采用周期浸润加速腐蚀实验和电化学方法,结合场发射扫描电镜 (FE-SEM)、X射线衍射 (XRD)、电子探针 (EPMA) 等表面测试技术研究了 690 MPa 高性能耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明,在腐蚀初期,以贝氏体为主的Q690qENH钢的耐蚀性优于含有铁素体和珠光体组织的Q235钢;在腐蚀后期,Q690qENH钢腐蚀速率逐渐减小且远低于Q235钢,Q690qENH钢锈层中Cu、Cr、Ni合金元素的富集提高了锈层的致密性和稳定性,对腐蚀性介质的抵抗作用更强,锈层保护性参数 α/γ*更大。电化学结果也表明,Q690qENH 钢的锈层电阻及线性极化电阻更大,保护作用更强,因此在模拟工业大气环境中耐蚀性明显优于Q235 钢。     

pH对Q235B钢在船舶尾气脱硫液中电化学腐蚀行为的影响

目的 研究pH值对Q235B钢在脱硫液中腐蚀行为的影响,为后续工艺参数控制与防护方案设计奠定基础。方法 开展浸泡实验和电化学实验,研究Q235B钢在不同pH值脱硫液中的腐蚀行为,并通过电子扫描显微镜与能谱仪,对不同pH值下腐蚀产物的形貌与元素组成进行分析。结果 失重法测定Q235B钢的腐蚀速率时,腐蚀速率随pH值的升高而减小,且变化幅度越来越小。电化学测试中,Q235B钢在脱硫液中的开路电位随pH值的升高而正移,极化曲线测试没有出现钝化区,自腐蚀电位也随pH值的升高不断正移,而腐蚀电流密度反之。Nyquist图为非标准的半圆形容抗弧,随pH值的升高而不断扩大。通过扫描电镜观察,pH为4.0时,腐蚀产物较少且零星分布在碳钢表面,结构形似花蕾且空隙较多;随着pH值的升高,腐蚀产物显著增多,结构发生改变;当pH为10.0时,碳钢表面覆盖一层红褐色的产物,结构呈球状且紧密堆积。能谱分析显示：腐蚀产物主要由Fe和O元素构成,随着pH值升高,两者含量在产物中的占比不断增加;另外,还含有少量的Na、S和Zn元素。结论 在所研究的pH值范围内,Q235B钢在脱硫液中的腐蚀速率随pH值的升高而降低,腐蚀受到不同程度的抑制。pH值的升高能促进生成有效且致密的腐蚀产物层。在pH值较低时,Q235B钢的腐蚀主要受阳极活化控制;随着pH值的升高,溶液中OH-浓度增大,腐蚀主要受阴极氧去极化控制,耐腐蚀性能增强,腐蚀速率减小。     

Q235钢在油田污水处理系统中的垢下腐蚀行为

采用人造岩心模拟垢层,利用电化学测试及腐蚀形貌分析,研究了不同渗透率垢层覆盖下Q235钢在模拟生产水中的垢下腐蚀行为。结果表明:覆盖在Q235钢表面的垢层对基体的腐蚀反应有抑制作用,且垢层的渗透率越小,其抑制作用越强,随着腐蚀时间的延长,垢层对腐蚀反应的抑制作用先增大后减小;垢层覆盖下,Q235钢的均匀腐蚀减缓,但局部腐蚀发生的概率大大增加。