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。     

X80管线钢在硫酸盐还原菌作用下的腐蚀行为

目的 通过实验模拟硫酸盐还原菌（SRB）对X80钢的腐蚀,探究硫酸盐还原菌的腐蚀过程。方法 通过细菌培养实验,计数得到固着SRB和浮游SRB的生长曲线以及溶液中pH值的变化曲线。通过腐蚀电化学测试,研究了SRB对X80腐蚀的影响。通过浸泡实验,获得SRB对腐蚀速率的影响。采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜对SRB腐蚀后的表面形貌和最大点蚀深度进行了分析,利用EDS和XPS对腐蚀产物的成分进行了分析。结果 在接种SRB的溶液中,X80钢表面固着的SRB比浮游的SRB多;随着培养时间增长,溶液pH增大。接种SRB环境中,X80钢阻抗和线性极化电阻均小于无菌环境中的值,有菌环境中腐蚀电流密度大于无菌环境中的值。随着浸泡时间增长,最大点蚀坑深度变深。通过EDS能谱分析发现,在含有SRB的环境中,S元素和O元素的含量较无菌环境中高,XPS结果表明,SRB环境中腐蚀产物多为Fe的硫化物。结论 固着SRB使试样表面的铁溶解为铁离子,铁离子与溶液中的硫酸根离子在SRB生命活动的作用下生成铁的硫化物,从而促进了X80钢的腐蚀。     

显微组织对X70钢在含有硫酸盐还原菌的3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响

通过空冷、水冷和炉冷3种热处理方法得到不同显微组织的X70钢。采用SEM和EDS分析了不同显微组织X70钢在含有硫酸盐还原菌(SRB)的3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀形貌和腐蚀产物成分。采用动电位极化和电化学阻抗谱技术研究不同显微组织X70钢的电化学行为。结果表明,X70钢的原始组织为铁素体+珠光体;空冷组织为粒状珠光体分布在铁素体晶界上;炉冷组织由片状珠光体和先共析铁素体组成;水冷组织主要由板条状马氏体和少量块状铁素体组成。各热处理条件下试样在有菌介质中浸泡初期表面覆盖一层致密的生物膜,对电极起到了保护作用。水冷和空冷试样表面生物膜在浸泡第8和10 d后破裂,而炉冷和原始试样表面的生物膜完整性则较好;在有SRB的3.5%Na Cl溶液中X70钢炉冷试样的耐蚀性最好,水冷试样的耐蚀性最差。     

中性介质中Q420qD高强桥梁钢的腐蚀行为

通过中性盐雾腐蚀试验、电化学测试等手段研究了Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢和其对比材料F500L-Z普钢在中性介质中的腐蚀行为.结果表明:Q420qD超低碳贝氏体高强桥梁钢的耐腐蚀性优于F500L-Z普钢;其电化学阻抗值随金属材料浸泡时间的延长而增大,说明随着浸泡时间的延长,金属材料表面锈层不断加厚,逐渐增加了阻挡电解液对金属材料的侵蚀及金属材料表面金属原子失去电子向溶液中迁移的过程.     

SRB对X70钢及其焊缝在近中性pH溶液中SCC行为的影响北大核心CSCD

采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验和扫描电镜观察研究了有、无硫酸盐还原菌(SRB)情况下X70管线钢及焊缝在近中性p H溶液(NS4)中的应力腐蚀行为。电化学实验结果表明:X70管线钢母材和焊缝在NS4溶液中的极化曲线都表现出典型的活性溶解特征,且有菌介质中管线钢表面能生成一层具有保护性的生物膜。SSRT曲线和SEM结果表明:在无菌NS4溶液中,X70钢母材和焊缝的SCC机理为氢致开裂机理。在有SRB的NS4溶液中,由于SRB生命代谢释放大量代谢产物H2S,促进H原子进入管线钢,将破坏其基体的连续性,从而导致氢损伤,使X70钢母材和焊缝的SCC敏感性都大于其在无菌介质中,其开裂机理表现为硫化物应力开裂和氢致开裂共同作用。在有菌和无菌介质中,焊缝的应力腐蚀敏感性均高于母材,这是由于焊缝处组织不均匀、存在残余应力造成的。     

X100管线钢鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的研究

采用失重法、线性极化曲线和阻抗谱电化学技术,结合SEM、EDS和XRD研究了SRB+IOB对X100管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:X100管线钢在无菌环境下的腐蚀为中度腐蚀,腐蚀速率随浸泡时间的增加先减小,后缓慢增大,腐蚀产物主要为Fe_2O_3。有菌(SRB+IOB)环境下浸泡5 d后的腐蚀为严重腐蚀,浸泡17和40 d后的腐蚀为中度腐蚀,腐蚀速率随浸泡时间的增加不断减小,腐蚀产物主要为FeS和Fe_2O_3。X100管线钢在无菌环境下的腐蚀倾向为随浸泡时间的增加不断增大,在有菌(SRB+IOB)环境下为不断减小。腐蚀速率在无菌环境下为先迅速减小后缓慢增大,在有菌(SRB+IOB)环境下为不断迅速减小。SRB+IOB的存在加剧了X100管线钢的腐蚀。     

SRB对X70钢及其焊缝在近中性pH溶液中SCC行为的影响

采用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验和扫描电镜观察研究了有、无硫酸盐还原菌(SRB)情况下X70管线钢及焊缝在近中性p H溶液(NS4)中的应力腐蚀行为。电化学实验结果表明:X70管线钢母材和焊缝在NS4溶液中的极化曲线都表现出典型的活性溶解特征,且有菌介质中管线钢表面能生成一层具有保护性的生物膜。SSRT曲线和SEM结果表明:在无菌NS4溶液中,X70钢母材和焊缝的SCC机理为氢致开裂机理。在有SRB的NS4溶液中,由于SRB生命代谢释放大量代谢产物H2S,促进H原子进入管线钢,将破坏其基体的连续性,从而导致氢损伤,使X70钢母材和焊缝的SCC敏感性都大于其在无菌介质中,其开裂机理表现为硫化物应力开裂和氢致开裂共同作用。在有菌和无菌介质中,焊缝的应力腐蚀敏感性均高于母材,这是由于焊缝处组织不均匀、存在残余应力造成的。     

X65碳钢机械液压杆的耐蚀性能研究

对机械液压杆用X65碳钢进行了耐腐蚀性能研究,考察了腐蚀介质温度和醋酸浓度对机械液压杆表面腐蚀形貌和耐腐蚀性能的影响。结果表明,当腐蚀介质温度为20℃时,随着浸泡时间的延长腐蚀速率增加;而当腐蚀介质温度为90℃时,随着时间的延长腐蚀速率降低;腐蚀产物主要为Fe CO3,醋酸的加入在一定程度上可以溶解腐蚀产物。     

X70钢在含H2S的弱酸性溶液中的腐蚀行为的电化学研究

用动电位扫描法和电化学阻抗谱研究了X70钢在含H2S弱酸性溶液中的腐蚀行为,讨论了酸度、温度、浸泡时间、极化电位对X70钢腐蚀行为的影响。结果表明,恒温下,随着溶液酸度的增加,促进了腐蚀反应阴极过程的进行;当酸度一定时,随着温度的增加,X70钢的自腐蚀电流逐渐增大,自腐蚀电位先负移后正移;随着浸泡时间的延长,FeS保护膜变得更加稳定,抑制作用增强;FeS保护膜在一定电位范围内可对电极反应起到抑制作用,当电位增加到更高的数值时,这种保护膜就会被破坏而失去保护作用。     

航煤铁细菌对X80钢腐蚀行为的影响

采用失重法、电化学技术以及表面分析技术研究了X80钢在有、无铁细菌(IOB)的模拟航煤积水溶液中的腐蚀行为。结果表明:IOB的存在加快了X80钢的腐蚀速率。X80钢在有、无IOB的溶液中均发生严重腐蚀,在含有IOB溶液体系的腐蚀速率是无菌溶液体系的两倍多。含IOB的溶液体系中,X80钢试样表面生物膜的致密性与IOB的数量变化呈正相关。IOB组成的生物膜起到了钝化保护作用,会阻碍溶液中部分腐蚀性离子的侵入,IOB存在于生物膜内,为维持自身的新陈代谢对X80钢造成了更严重的腐蚀,基体被腐蚀呈现带棱角的片状腐蚀产物。无菌溶液中的X80钢仅受到溶液中腐蚀性离子的影响,试样表面发生均匀腐蚀,且腐蚀产物膜呈疏松多孔的形貌。     

X70管线钢在大庆土壤环境中微生物腐蚀行为研究

采用极化曲线、电化学阻抗谱技术和SEM、EDS、XRD分析方法研究了X70管线钢在含硫酸盐还原菌(SRB)的大庆土壤模拟溶液中的微生物腐蚀行为。结果表明,SRB在大庆土壤环境模拟溶液中生长周期分为对数生长期、衰减期和死亡期3个阶段。SRB的新陈代谢对大庆土壤环境产生显著影响:pH值在SRB生长的前2 d降低,然后呈逐渐上升趋势。氧化还原电位在SRB对数生长期降低,在衰减期和死亡期呈增加趋势。溶液电导率在SRB的对数生长期时增加,在衰减期和死亡期呈整体减小趋势。在SRB对数生长期,游离的SRB利用其新陈代谢产物H将硫酸盐还原成硫化物,促进了点蚀的发生;在SRB衰减期,腐蚀产物成团簇状,膜层致密,减缓腐蚀;在SRB死亡期,生物膜脱落,腐蚀产物膜有明显裂纹出现,形成微观腐蚀电池,导致X70管线钢的腐蚀加剧。X70管线钢在SRB的大庆土壤中腐蚀产物为FeS和Fe3O4。     

土壤中残余尿素对Q235钢微生物腐蚀的影响

利用电化学阻抗谱、动电位扫描测试技术、扫描电镜以及表面能谱分析方法在湿度为10%的土壤中,研究了尿素(0.05 mass%)对Q235钢微生物腐蚀的影响。结果表明,在接菌土壤中尿素对Q235钢腐蚀起加速作用,在灭菌土壤中尿素对Q235钢腐蚀起抑制作用。在接菌土壤中,试验前期阻抗谱上出现一个时间常数;5 d后变为两个时间常数,试件表面已生成一层腐蚀产物。试验后期出现Warburg阻抗,表明此时电极反应受扩散控制,并且接菌土壤中试样的腐蚀产物中存在S元素。     

Enhanced Bio-corrosion Resistance by Cu Alloying in a Micro-alloyed Pipeline Steel

On the composition base of commercial X65 grade pipeline steels, a Cu modified pipeline steel was designed to show improved resistance to microbially induced corrosion (MIC). The mechanical properties of the Cu-added steel and its corrosion behavior in a soil solution inoculated with sulfate-reducing bacteria (SRB) were investigated in this work. The results demonstrated that Cu-added steel exhibits a good combination of strength and toughness. Cu ions released from the Cu-added steel could effectively kill the SRB attaching on the steel surface, thus evidently decreased the pit depth and diameter of Cu-added steel. Furthermore, during the long-term immersion, the Cu-rich film formed by the enrichment of Cu in the corrosion product layer on the steel surface could also contribute to the improvement of the bio-corrosion resistance of Cu-added steel.     

应用原子力显微镜研究硫酸盐还原菌对A3钢的腐蚀

应用原子力显微镜（AFM）研究硫酸盐还原菌（SRB）、微生物膜、腐蚀产物膜和A3钢腐蚀后的表面形貌,获得了高分辨率、清晰的图像.测得了SRB的大小,微生物膜、腐蚀产物膜的厚度和形成的点蚀孔深度.结果表明,A3钢的微生物腐蚀过程是先形成致密的硫化物膜,然后微生物在其上面聚集附着形成微生物膜;A3钢的微生物腐蚀主要以点蚀形式发生.     

酸性土壤浸出液中X80钢微生物腐蚀研究:(Ⅱ)腐蚀形貌和产物分析

利用X射线光电子能谱分析(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了X80管线钢在一种酸性土壤浸出液中硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀的产物成分和形貌。结果表明,SRB没有改变样品表面腐蚀产物膜的结构,但其生理过程促进了S从氧化态向还原态的转变,并促进了S在腐蚀产物中的沉积;同时代谢产物磷化物也沉积在腐蚀产物中,改变了腐蚀产物的成分。SRB提高了管线钢局部腐蚀的敏感性,使得腐蚀形式从非均匀腐蚀向局部腐蚀转变。SRB代谢产物和细菌/金属间的直接电子转移可能是促进局部腐蚀萌生的主要原因。     

静磁场下硫酸盐还原菌对HSn70-1铜合金的腐蚀行为

采用失重法、电化学测量和表面分析技术研究了有、无静磁场环境下,在含有硫酸盐还原菌(SRB)的培养基中HSn70-1铜合金的腐蚀行为。结果表明:SRB条件下,HSn70-1铜合金腐蚀质量损失最大,无磁场下的腐蚀电流密度远大于有磁场条件下的,磁场的加入可以有效地减缓HSn70-1铜合金的腐蚀。SEM,EDS,XRD和XPS实验分析表明,静磁场下HSn70-1铜合金表面腐蚀产物膜均匀致密,腐蚀产物为金属硫化物,Cu的化合价以一价(Cu+)为主;而无磁场时腐蚀产物疏松,腐蚀产物硫化物中Cu主要为二价(Cu2+)。静磁场条件下所形成的致密的Cu2S腐蚀产物层阻碍腐蚀的发生,有效地减缓了HSn70-1铜合金的腐蚀。     

Fe^2＋对碳钢的微生物腐蚀作用的影响

硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）对碳钢的腐蚀与其腐蚀产物ＦｅＳ膜的状态有关。实验表明,当介质中的Ｆｅ＾２离子浓度低于５０ｍｇ／Ｌ时,ＳＲＢ的存在对碳钢起保护作用,其腐蚀产物膜致密,阻碍了介质与铁的作用,而且生物膜（ｂｉｏｆｉｌｍ）＾［１］中的细菌数当于介质中的菌量;当介质中Ｆｅ＾２浓度高于５０ｍｇ／Ｌ时,ＳＢＲ的腐蚀产物膜厚且疏松,ＦｅＳ成为腐蚀微电池的阴极,对碳钢的腐蚀起促进作用,生物膜的存在影响了杀菌剂     

含菌介质中MDOPD对SRB菌及生物膜腐蚀的抑制作用

用动电位扫描极化曲线、原子力显微镜和电子探针等方法研究了SRB生物膜在培养基介质中对于含咪唑杂环的双季铵盐化合物MDOPD的敏感性．结果表明：含菌介质中，MDOPD吸附在电极表面，形成完整致密的有机保护膜，对电极的腐蚀反应具有良好的抑制作用，SRB的代谢及腐蚀产物也难以在电极表面直接吸附和沉积，从而降低了SRB生长代谢的次生过程（包括酸浸蚀等）对腐蚀的促进作用；同时也降低了介质中的SRB参与碳钢腐蚀的机会．     

循环冷却水中 2507 双相不锈钢微生物腐蚀研究

目的研究2507双相不锈钢在循环冷却水模拟溶液(添加微生物SRB+IOB)中的腐蚀特征,确定其腐蚀机理。方法模拟某炼油厂循环冷却水溶液,采用SEM,EDS和电化学测试等手段分析2507双相不锈钢在SRB+IOB循环冷却水中浸泡不同时间后的腐蚀产物形貌及其电化学腐蚀情况。结果2507双相不锈钢的腐蚀速率很低,属于轻度腐蚀;在循环冷却水模拟溶液中的阳极极化曲线具有明显的钝化区,且钝化膜具有良好的自修复能力;腐蚀倾向随时间增加先增大后减小,腐蚀速率随时间增加先减小后增大。结论 SRB和IOB及其代谢活动与Cl-协同作用是点蚀的主要原因;2507双相不锈钢具有良好的钝化性和耐微生物腐蚀性能。     

SRB-biofilm influence in active corrosion sites formed at the steel-electrolyte interface when exposed to artificial seawater conditions

Electrochemical evolution of the interface formed by carbon steel exposed to artificial seawater with nutrients in the presence and absence of mixed cultures that contain sulfate-reducing bacteria (SRB) is characterized by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The artificial seawater in sterile conditions progressively covered the surface of the steel sample with two different layers after 30 days of exposure. An outer layer is formed by a mixture of chlorides and phosphorus-based iron corrosion products with organic compounds from the culture media, and an inner layer is formed by corrosion products mixture constituted mainly by phosphorus-base products. Alternatively, under biotic conditions there was one heterogeneous layer composed by a mixture of phosphorous and sulfur-based corrosion products and biofilm. Three time constants were observed with EIS for sterile conditions. At low frequencies one constant is associated with the charge transfer resistance related to the iron dissolution reaction and inversely proportional to the active area; the porous resistance magnitudes at medium frequencies characterized the physicochemical properties of the inner layer, and high frequency described the electrical properties of the outer mixture layer. Low carbon steel in the presence of SRB (halophilic hydrogenotrophic) showed the impedance distribution after the formation of a corrosion product thick black layer mixed with organic composites and bio-entities. The SRB-biofilm enhanced the corrosion rate and influenced the appearance of diffusion controlled mechanism process. Electrical passive analogs in terms of constant phase elements characterized the evolution of the cover films formed and the impedance of the layers with time. The mechanisms are characterized based on the impedance response for three time constants in the absence of SRB and one time constant with a finite Warburg element when SRB are present in the electrolyte. The validation of the theoretical approximation with electrical analogs was in good agreement with the experimental results.