杂散电流对接地材料在陕北土壤模拟溶液中腐蚀行为影响

采用自行设计的杂散电流模拟装置,测试了距离杂散电流源不同距离的纯锌、纯铜和锌/铜耦接结构在陕北土壤模拟溶液中的电位和腐蚀电流,并结合电化学阻抗谱对接地材料腐蚀行为进行分析.研究发现接地材料纯锌表面存在明显的由阴极区向阳极区的过渡,阳极区的试样腐蚀严重;纯铜表面发生电化学反应的阻抗明显高于纯锌,在存在杂散电流的介质中具有更好的耐蚀性;锌作为牺牲阳极与纯铜接地材料耦接后,会使纯铜表面电位整体负移,原来位于杂散电流流出区域的纯铜也进入阴极区受到保护.     

X80管线钢在西南地区土壤中的腐蚀电化学特征

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,对X80管线钢在西南地区水饱和土壤中的腐蚀电化学特征进行了研究。结果表明,在水饱和西南土壤中,随腐蚀时间延长,X80钢腐蚀速率缓慢增大,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,电荷传递电阻和结合层电阻随时间而减小,腐蚀产物主要为铁的氧化...     

大气腐蚀下耐候钢的初期行为规律

 研究了耐候钢在40 ℃ 和100%RH高温高湿环境中初期大气腐蚀行为规律。结果表明,耐候钢初期大气腐蚀行为符合幂函数规律,随着Cu含量的增加,代表腐蚀发展趋势的n值减小,说明Cu有助于减缓耐候钢的腐蚀发展趋势。通过SEM扫描电镜和显微激光拉曼光谱分析模拟大气腐蚀初期腐蚀产物的形成和发展得知,在大气腐蚀初期,腐蚀产物形貌为团状和链状,团状腐蚀产物主要由γ Fe2O3和γ FeOOH构成,而链状腐蚀产物为α FeOOH。     

X120管线钢在酸性土壤模拟溶液中的均匀腐蚀行为

选用我国华南地区酸性土壤的典型代表——鹰潭土壤为腐蚀介质,按照GB12124-88标准,采用失重法测量了X120管线钢在模拟溶液中的短期均匀腐蚀速率,并用电化学方法同步测量了各时间段的瞬时腐蚀速率;采用SEM和XRD观察并分析了试样经过480 h腐蚀后表面锈层形貌及腐蚀产物组成。结果表明,用线性极化曲线模拟法能较好地预测腐蚀速率,发现以FeOOH和Fe3O4为主的内锈层能较好地阻碍腐蚀过程的进行。随着时间的推移,X120管线钢的阴极腐蚀过程由最初的浓差极化控制为主逐步转变为以活化极化控制为主的均匀腐蚀。     

pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响

通过腐蚀失重计算、扫描电镜、X射线衍射方法、极化曲线分析等手段,研究了pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响.在模拟酸性土壤环境中,Q235钢的腐蚀速率随土壤pH值升高而降低,经360 h腐蚀后,在pH值为4.0、4.5和5.1的土壤中试样的腐蚀速率分别为0.68、0.48和0.42 mm·a^-1.随土壤pH值升高,Q235钢锈层更为致密,其表面蚀坑由窄深型发展变为宽浅型发展.腐蚀产物均为SiO₂、α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe₂O₃及Fe₃O₄,随土壤pH值升高,腐蚀产物中α-FeOOH/γ-FeOOH质量比升高.极化曲线分析表明,随土壤pH值升高,Q235钢腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,试样腐蚀速率减小.     

低碳贝氏体钢在三种典型环境中的腐蚀行为和腐蚀产物

通过干湿循环加速腐蚀实验并结合X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和N₂吸附等方法,研究了低碳贝氏体钢在用相应溶液模拟的三种大气环境(海洋、工业和海洋工业大气)中加速腐蚀行为和腐蚀产物特征.实验结果表明,低碳贝氏体钢在三种环境中的腐蚀速率均低于商业化耐候钢09CuPCrNi.低碳贝氏体钢在上述三种环境中的腐蚀速率也有较大差别,其在含有复合腐蚀因子(Cl^-和SO₃^2-)的环境中腐蚀最为严重,而在只含腐蚀因子SO₃^2-的环境中腐蚀程度最轻.在不同环境中形成的腐蚀产物相组成差别很小,但锈层致密程度相差较大,并且锈层越致密,对应的钢腐蚀速率越低.在三种环境中的腐蚀对钢的拉伸力学性能的影响较小,说明没有产生严重的局部腐蚀.     

AZ91D镁合金在大气环境中初期腐蚀行为的研究

AZ91D镁合金在温度40 ℃和相对湿度100%RH的大气环境中, 其初期大气腐蚀符合指数衰减规律, 在高温高湿环境中促进了AZ91D镁合金大气腐蚀的发展. AZ91D镁合金的大气腐蚀初期腐蚀产物变化规律： 基体上出现点刺状腐蚀产物, 点刺状腐蚀产物长大后形成团刺状的腐蚀产物. 团刺状的腐蚀产物不断长大, 相邻近的团刺状的腐蚀产物聚集交织在一起, 构成疏松的腐蚀产物形貌. 这种疏松的腐蚀产物形貌不具备保护作用, 使得大气腐蚀不断加快. 通过对AZ91D镁合金的腐蚀产物的EDX能谱分析, 并结合对腐蚀产物形貌的观察, 表明在大气腐蚀初期的腐蚀产物主要为： 初期形成的MgO和随后形成更加稳定Mg（OH）2. AZ91D镁合金在β相、划痕和晶界等附近区域容易发生腐蚀. 同时表面残留的污染物（手的汗迹等）区域更加容易发生腐蚀.     

碳钢和耐候钢在南京工业大气环境中的腐蚀行为

对碳钢和耐候钢在南京工业大气环境中的腐蚀行为进行了研究。主要采用大气暴晒方法进行腐蚀失重分析;通过微观形貌、EDS、电化学手段对锈层形貌、锈层合金元素、腐蚀过程进行分析。结果表明,暴晒1个月内耐候钢腐蚀速率较普碳钢略高,两种钢的锈层均以Fe_2O_3、γ-FeOOH为主;随着腐蚀的进行,耐候钢锈层中γ-FeOOH开始逐步向α-FeOOH转变,合金元素Cr、Cu在锈层析出,锈层晶粒细化,锈层的钝化区间更宽,钝化电流密度更低。因此,从暴晒2个月后至16个月结束,耐候钢锈层具有更好的保护能力,其腐蚀速率低于普碳钢。     

铜管在羧酸环境下的腐蚀行为和腐蚀机理研究

铜管是空调及制冷行业用热交换器的核心部件,在服役过程中常由于蚁穴腐蚀导致设备提前失效。本文采用蒸气腐蚀、电化学腐蚀方法研究了铜管在羧酸环境下的腐蚀行为,通过金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、 X射线粉末衍射仪（XRD）观察和分析了表面腐蚀形貌和腐蚀产物的结构,通过接触角测量仪研究了羧酸与铜管的界面行为。结果表明,与CH3COOH蒸气腐蚀相比,铜管在HCOOH蒸气环境下的腐蚀速度慢,腐蚀产物更致密。在HCOOH蒸气环境下,铜管容易出现蚁穴腐蚀。铜管表面的腐蚀产物主要由羧酸铜和氧化亚铜组成。蚁穴腐蚀属于电化学腐蚀,腐蚀机理复杂。腐蚀初期,表面氧化膜被聚集在铜管表面的羧酸溶解,暴露的铜基体作为微观阳极,之后,腐蚀坑内产生的微裂纹的尖端作为微观阳极,使腐蚀加速,直至贯穿管壁。     

Q235钢和X70管线钢在北美山地灰钙土中的短期腐蚀行为

通过腐蚀失重速率试验、腐蚀形貌特征的扫描电镜观察和X射线衍射分析以及土壤理化性质分析等手段研究了国产Q235钢和X70管线钢在加拿大中南部的山地灰钙土中实地埋样试验一年后的短期腐蚀行为特征.结果发现Q235钢和X70钢的平均腐蚀速率和最大点蚀深度均比较接近,但Q235钢点蚀密度明显高于X70钢;两种钢的腐蚀产物成分类似,均为FeOOH、Fe₃O₄和Fe₂O₃的复杂混合物,腐蚀产物层不致密,存在明显的裂纹;两种钢表层土壤中均发现较多的硫酸盐还原菌、硫化菌和异养菌,这些菌群的共同作用能够加速腐蚀产物层下局部腐蚀的发生.     

含水量对X70钢在大港滨海盐渍土壤中腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学交流阻抗等技术对X70钢在含水量20%~34%(质量分数)的大港滨海盐渍土中的腐蚀行为进行研究.结果表明:土壤含水量对X70钢腐蚀行为影响显著;水质量分数为25%时X70钢发生局部腐蚀,水质量分数高于30%时发生均匀腐蚀;随着土壤中含水量的增加,腐蚀电流密度先增后减,在水质量分数为25%时腐蚀速率达到最大;含水量较低时,X70钢在大港滨海盐渍土中腐蚀的电化学阻抗谱会出现低频感抗弧,随着含水量的增加,低频感抗弧消失,表现为单一的容抗弧.     

钙离子的浓度对X80钢腐蚀行为的影响

采用失重法、电化学测试、扫描电镜、X射线衍射等方法研究了钙离子浓度对X80钢在哈密土壤模拟溶液中的腐蚀行为影响.在60d浸泡期内,X80钢在不同钙离子浓度模拟溶液中的腐蚀形态均为全面腐蚀,腐蚀产物都为B-FeOOH;X80钢在模拟溶液中的腐蚀速率随钙离子浓度的降低而呈逐渐增大的趋势.在180d浸泡期内,在钙离子浓度为63.5mmol·L^-1的模拟溶液中,钙盐随时间的增加在X80钢基体表面不断结晶析出;钙盐层有效阻碍了溶解氧的迁移,并促进其覆盖区域下形成氧浓差电池,最终导致基体表面点蚀的萌生.同时,在内层腐蚀产物表面连续析出的钙盐层的致密性也随时间不断得到改善,在一定程度上起到了抑制氯离子和溶解氧对基体的侵蚀作用,X80钢的全面腐蚀逐渐减缓.     

温度对Q235钢在大港土中腐蚀行为和机理的影响

利用极化曲线、线性极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了Q235钢在20~70℃、含水20%的大港土中的腐蚀行为.实验表明:Q235钢的腐蚀电流密度随温度升高而增大,线性极化电阻R_p及电荷转移电阻R_t随温度升高而减小;在阳极极化100~200 mV区间,Q235钢的电极过程受到了一定阻滞,E~lgI曲线在该极化区间内的斜率随温度升高而呈指数衰减;利用腐蚀电流密度和线性极化电阻所计算的Stern公式中的B值要大于活性区均匀腐蚀所对应的B值,在实验温度范围内,其数值基本维持在44.2 mV左右;线性极化电阻R_p是整个电极反应过程的综合体现,在含水20%的大港土中,由于受扩散过程控制,R_p的数值要比电荷转移电阻R_t大得多.     

多层线性模型在碳钢土壤腐蚀规律中的应用研究

针对材料在自然土壤环境中的腐蚀预测问题,提出应用多层线性模型对材料的腐蚀规律进行研究.多层线性模型是分析具有层次结构数据的新型统计技术,对于地区间土壤腐蚀规律的差异性特点和单地区实验观测样本不足的问题,可以为不同的区域分别建立腐蚀率模型,使模型假设与实际更为吻合.以碳钢在土壤中的腐蚀数据为研究对象,建立了腐蚀率的多层线性模型.实验验证了该模型可以准确地拟合和预测碳钢在土壤的腐蚀率变化,优于指数平滑算法和差分自回归移动平均算法.     

低碳贝氏体钢在薄液膜下的初期腐蚀

用质量分数3.5%的NaCl溶液作为腐蚀液,滴于低碳铁素体钢、09CuPCrNi钢和低碳贝氏体钢的表面并形成薄液膜,用金相显微镜观测薄液膜下三种钢的初期腐蚀.低碳铁素体钢和09CuPCrNi钢均出现了明显的晶界择优腐蚀,而低碳贝氏体钢没有出现明显的晶界择优腐蚀.钢基体的电化学阻抗谱和极化曲线测量结果显示低碳贝氏体钢具有最高极化电阻和最小腐蚀电流,表明细晶组织的低碳贝氏体钢的初期腐蚀速率低于其他两种钢.     

含Cr管线钢的力学性能和耐蚀性能

基于国内油气工业管线应用需要,采用控轧控冷工艺,研制了强韧性匹配优良的2%Cr低合金管线钢,并测试了其组织和力学性能.以针状铁素体和多边形铁素体为主的含2%Cr管线钢具有良好的强韧性组合.采用高温高压冷凝釜模拟湿气管线中的CO₂顶部腐蚀环境试验方法,研究含2%Cr低合金管线钢的抗CO₂顶部腐蚀性能.相较于传统管线钢,添加2%Cr后,其CO₂腐蚀产物膜是一层连续、致密的富Cr胶泥状非晶态产物膜,从而提高了其抗CO₂顶部腐蚀性能.     

光照对Q450NQR1耐候钢在干湿交替下腐蚀行为的影响

采用腐蚀质量损失、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、线性极化等测试手段,研究无光照、半光照及全光照三种实验条件对Q450NQR1耐候钢在干湿交替条件下腐蚀行为的影响规律.结果表明：光照对实验钢干湿交替腐蚀过程影响显著.实验钢在腐蚀前期（48 h）腐蚀速率大小依次为半光照、无光照和全光照,腐蚀中后期（72~96 h）腐蚀速率由大到小依次为半光照、全光照和无光照.腐蚀宏观形貌有明显差别,无光照时试样腐蚀产物呈淤泥状分布整个表面,有光照条件时腐蚀产物则呈颗粒状分布,但全光照条件时腐蚀产物颗粒更细且孔隙更小.另外,三种条件下腐蚀产物物相组成一致,但含量有所不同.线性极化测试得出96 h极化电阻由大到小依次为无光照、全光照和半光照,这一结果与通过腐蚀失重得出的腐蚀速率结果一致.