三种典型接地极材料在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用浸泡试验、电化学极化和EIS测试、SEM和EDS等方法,研究了Q235碳钢、镀锌钢、镀铜钢在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明,几种材料的耐蚀顺序依次为镀铜钢>镀锌钢>Q235碳钢;Q235碳钢表面的腐蚀产物具有明显的层状结构,内层腐蚀产物较致密,对基体的保护作用明显,外层腐蚀产物的含氧量高,较疏松;镀锌钢和镀铜钢表面的腐蚀产物主要为锌和铜的氧化物。     

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。     

接地材料在陕西典型土壤中的初期腐蚀行为

采用宏观形貌、微观形貌、点蚀坑深度测量、EDS和拉曼光谱分析等方法,研究了Q235碳钢和镀铜钢在陕西3种典型土壤5个月埋设的腐蚀行为。结果表明,镀铜钢在3种土壤中的耐蚀性均好于Q235碳钢;千阳棕壤对接地材料的腐蚀性最强,靖边风沙土次之,宜川黄绵土腐蚀性最弱;两种接地材料在3种土壤中的腐蚀产物和腐蚀过程基本相似,Q235碳钢的腐蚀产物主要为Fe_2O_3,FeOOH和Fe_3O_4,镀铜钢主要为Cu_2O和CuCO_3·Cu(OH)_2。     

输电杆塔材料在模拟海岸-工业复合环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235、Q420、SQ420NH以及Q235镀锌钢在模拟海岸-工业环境中的大气腐蚀行为。四种材料的大气腐蚀速率由腐蚀失重法获得。利用XRD、SEM分析腐蚀锈层。结果表明:对于Q235、Q420和SQ420NH三种碳钢,前期腐蚀失重相差不大;腐蚀后期,SQ420NH开始表现出耐候性特点,耐蚀性优于Q235和Q420。三种碳钢的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH。随着腐蚀时间的延长(720 h),γ-FeOOH逐渐向α-FeOOH转变,锈层的致密度增加。腐蚀初期,Q235和Q420腐蚀产物形貌分别为棉花球状和片状,SQ420NH腐蚀产物形貌则为棉絮状。腐蚀后期,三种碳钢腐蚀产物演变为更多棉花球状。Q235镀锌钢腐蚀产物密实,孔洞、蚀坑数量较少,具有较好的保护性。     

同材料三电极体系研究接地网材料土壤腐蚀

采用电化学阻抗谱(EIS),以同材料三电极为测试体系研究了Q235钢、紫铜和热镀锌钢在土壤中的腐蚀行为,采用金相显微镜观察了腐蚀产物形貌,并比较了紫铜和热镀锌钢的耐蚀性。结果表明,Q235钢发生了较严重的腐蚀,腐蚀产物层疏松,腐蚀介质在产物层中浓缩,造成了Q235钢的点蚀;紫铜表面生成了致密的灰褐色钝化膜,膜层电阻随时间上升,在第9天时最高,之后维持稳定;热镀锌钢表面生成了淡黄色的疏松覆盖层,镀层电阻随时间先升后降,在第5天时最大,镀层具有一定的自修复功能。紫铜耐蚀强于热镀锌钢。     

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。     

Q235钢在煤浸出液中的腐蚀行为

采用离子色谱对某长焰煤浸出液进行了成分分析,用电化学阻抗谱和极化曲线研究了煤浸出液中离子含量和温度对Q235钢腐蚀的影响,用失重试验研究了Q235钢在不同转速和不同溶液中的腐蚀行为。结果表明:煤浸出液中主要的阳离子为Na~+和Ca~(2+),主要的阴离子为SO_4~(2-)和Cl~-;煤浸出液中离子含量增加和温度升高都会使Q235钢的耐蚀性降低;转速增大,Q235钢在煤浸出液中的腐蚀速率增大,当转速为60r/min时,Q235钢的腐蚀速率达到0.304 7mm/a,约为静态时的2.3倍;Cl-和SO_4~(2-)含量的增加都会促进Q235钢的腐蚀,SO_4~(2-)和Cl~-同时存在对Q235钢的侵蚀作用增强。     

热浸镀镍基合金涂层组织及腐蚀行为

采用热浸镀技术在Q235钢表面制备了镍基合金涂层,采用XRD和SEM-EDS研究了涂层腐蚀前后的相组成、形貌和成分,并探讨了腐蚀机理.结果表明:涂层中有多种形态的析出物,涂层与基体之间存在宽5～8μm的过渡带;盐雾试验后,涂层表面腐蚀产物为Ni(OH)2,Fe3O4和Fe+3O(OH),平均腐蚀速率大约为1.18×10-7g/(h·mm2);腐蚀首先发生在显微孔洞或析出相边界处,表现为局部腐蚀特征.     

溶液酸碱度对锌包钢腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学阻抗谱和全浸失重法研究了锌包钢接地材料和Q235钢在不同pH值的江西赣州红壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:在pH值为6、7、8的三种红壤模拟溶液中,随pH值的增大,锌包钢腐蚀速率减小;随着浸泡时间的延长,腐蚀速率先减后增。锌包钢与Q235钢对比发现,锌包钢最小腐蚀速率呈现的时间长于Q235钢,锌包钢的腐蚀速率约为Q235钢的1.5倍,而耐点蚀性能则约为后者的4倍。     

青藏高原几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

采用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等方法研究了紫铜、光圆钢、螺纹钢及镀锌扁铁等几种接地材料在青藏高原土壤中的腐蚀特性。结果表明:除紫铜外,镀锌扁铁的抗腐蚀性最好,腐蚀速率为0.006 mm/a,约为螺纹钢的1/2,螺纹钢耐蚀性最差。光圆钢、螺纹钢腐蚀产物的成分主要是Fe_2O_3及其水化合物Fe_2O_3·nH_2O;镀锌扁铁的主要腐蚀产物为Zn_5(CO_3)_2(OH)_6、Fe_2O_3、ZnO;紫铜的主要腐蚀产物是CuCO_3·Cu(OH)_2、CuO、Cu_2O。     

输电杆塔材料在海洋大气环境中的初期腐蚀行为

研究了南方电网杆塔材料Q235、Q345以及镀锌钢在海洋大气环境中的初期腐蚀行为。利用SEM、EDS分析了试样表面锈层的微观形貌和化学成分,利用X射线衍射仪分析了锈层的物相组成,并用失重法计算了腐蚀速率。结果表明,除了Q345的腐蚀速率略低于Q235外,这两种钢材的初期腐蚀行为非常接近,腐蚀产物主要为γ-Fe OOH和α-FeOOH,这种腐蚀产物疏松多孔,存在大量裂纹。海洋环境中氯离子的存在促进了腐蚀产物的形成,从而加速了基体的腐蚀;镀锌钢表层为相对致密的氧化锌,没有铁的氧化物,因此其腐蚀速率很低,表现出了良好的耐腐蚀性。     

阴极保护对Q235钢在兰州土壤中耐腐蚀性的影响

采用失重、SEM及XRD法,研究了阴极保护对Q235钢在兰州土壤中埋片4年后耐腐蚀性的影响.结果表明,施加阴极保护后Q235钢的耐蚀性远高于无阴极保护,有阴极保护时试片表面仅发生了较轻微的腐蚀,无阴极保护时Q235钢表面发生了明显的不均匀全面腐蚀和出现了大量的点蚀坑群;腐蚀产物的锈层主要由CaCO3和SiO2(表层)、Fe2O3和FeOOH(中间层)和Fe3O4(内层)组成,Q235钢的耐蚀性及腐蚀形态与钢表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关;Q235钢在现场埋片过程中的阴极反应为氧的去极化反应;土壤中的含水量、C(1)-和CO32-对Q235钢的腐蚀起主导作用.     

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。     

经济型Cu-P-Cr耐候钢的显微组织及耐蚀性

在0.01 mol/L的NaHS03溶液中,测定Cu-P-Cr、Cu-P-Cr-Ni钢的极化曲线及周浸腐蚀质量损失,对其组织及耐蚀性进行研究.结果表明,Cu-P-Cr钢48 h、72 h耐蚀性略低于Cu-P-Cr-Ni钢,但随着周浸时间的加长,至96 h时,Cu-P-Cr钢质量损失率低于Cu-P-Cr-Ni钢;两种钢在72 h、96 h相对Q235钢的腐蚀速率分别为0.595、0.529和0.546、0.596.在经济型耐蚀钢中,细化原奥氏体晶粒可提高耐蚀性;通过控制连铸和连轧工艺,Cu、Cr、V和Mn协同形成复合相,抑制了单相Cu在钢的表面或晶界处富集.     

造纸蒸球焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为

针对Q235钢焊缝在亚硫酸铵介质中腐蚀严重的实际,采用三电极电化学研究法和金相组织分析法研究了J420焊条焊接Q235钢的焊缝在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为。研究结果表明Q235钢用J420焊条焊接后,焊缝的组织特点决定了其耐蚀性较差。温度升高,亚硫酸铵溶液浓度增大,均促使焊缝的腐蚀速率增大。     

接地网材料在土壤浸出液中腐蚀的灰色关联度分析

采用灰色关联度方法,分析了土壤中常见阴离子及pH对紫铜和热镀锌钢在土壤浸出液中腐蚀速率影响程度的大小,得到了对腐蚀速率影响最大的显著因子.通过开路电位测量、EIS分析和极化曲线测量研究了显著因子对材料的腐蚀影响.结果表明,Cl-和pH是影响紫铜和热镀锌钢腐蚀速率的显著因子,Cl-摩尔浓度为0.01 mol/L和0.1 mol/L时,Cl-主要通过改变紫铜表面荷电状态影响腐蚀速率大小;当其摩尔浓度为0.3mol/L时,Cl-降低了紫铜电极反应电荷传递阻力,使腐蚀加速,此时pH对紫铜腐蚀的影响不再显著.热镀锌钢在含Cl-的酸性,碱性溶液中都会发生较严重的腐蚀,Cl-可在镀锌层孔隙中累积造成热镀锌钢的点蚀,在碱性条件下Cl-更容易在镀锌层中富集.     

激光熔化沉积CoCrNiNbW高熵合金耐磨及腐蚀性研究

目的 解决Q235钢材料在实际应用中由于磨损、腐蚀导致使用寿命缩短问题,提升Q235钢表面的硬度、耐磨性和耐蚀性。方法 利用激光熔化沉积技术在Q235钢表面制备无裂纹CoCrNiNbW高熵合金涂层。采用扫描电子显微镜、X射线光谱仪、光学显微镜表征其微观组织结构、元素分布和物相成分;采用显微硬度计、试块-试环摩擦磨损试验机分别测试高熵合金涂层和Q235钢的显微硬度和耐磨性能,研究涂层的强化机制和磨损机理;采用电化学工作站测试分析高熵合金涂层和Q235钢的电化学腐蚀行为,研究涂层的耐蚀性和腐蚀机制。结果 CoCrNiNbW高熵合金涂层的微观组织主要由等轴晶组成,涂层中部和底部存在未熔化Nb和W颗粒,起强化相作用;主要物相由富含Co、Ni的FCC相及富含Nb的BCC相组成;高熵合金涂层的平均显微硬度为800HV0.2,约为基材的4倍;涂层的磨损机制以磨粒磨损为主,磨损率为2.315´ 10^–5 g.m^–1,约为基材的1/5;在质量分数3.5%的NaCl溶液中,高熵合金涂层具有更好的耐腐蚀性,腐蚀电阻约为基材的8倍。结论 高熵合金涂层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性较Q235钢基材有很大提升。     

碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为

通过现场暴晒实验研究碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为和机理。Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中经过1 a暴露后,Q235钢的腐蚀速率大于Q450钢。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了两种碳钢表面的腐蚀产物,两者的腐蚀产物主要为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4。Q235钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较高,其腐蚀产物疏松,耐蚀性较差。而Q450钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较低,其腐蚀产物相对致密,耐蚀性较好。去除腐蚀产物后,通过体视学显微镜观察发现,Q235钢的表面产生大量密集腐蚀坑,且腐蚀坑深度和体积都大于Q450钢表面腐蚀坑。     

Q235钢-紫铜在不同温度酸性红壤中的电偶腐蚀行为

目的研究Q235钢-紫铜电偶对在不同温度红壤中,电偶腐蚀的加速效应和腐蚀机理。方法通过恒温恒湿箱模拟不同温度的酸性红壤环境。采用失重法测定Q235钢-紫铜电偶对的电偶腐蚀动力学曲线,采用ZRA零电阻电流计研究电偶电流和电偶电位随腐蚀时间的变化曲线。通过XRD、SEM/EDS检测腐蚀产物的成分和微观形貌。结果电偶腐蚀20 d后,土壤温度为20、40、60℃Q235钢的腐蚀质量损失分别为0.4276、0.9432、1.4622 g/dm~2,电偶腐蚀效应分别为4.51、2.90、2.56。Q235钢在酸性红壤中呈局部腐蚀形态,当土壤温度为20℃和40℃时,腐蚀产物主要由FeO、Fe_3O_4与土壤颗粒胶结形成,结构较疏松;当温度为60℃时,腐蚀产物主要由Fe_3O_4组成,结构较致密。随着腐蚀时间的增加,电偶电位呈现起伏波动,电偶电流减小。腐蚀20 d后,Q235-紫铜电偶对在60℃下的电偶电流(71.1μA)小于20℃下的电偶电流(336μA),电偶腐蚀作用较弱。结论土壤温度越高,Q235钢腐蚀越严重。腐蚀进行的后期,温度较高的红壤中,Q235钢形成的腐蚀产物结构致密,且土壤氧含量低,对电偶腐蚀产生抑制作用。     

输电杆塔材料在模拟工业环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235,Q345钢以及镀锌钢在NaHSO_3溶液喷雾的模拟工业大气环境中的腐蚀行为。使用腐蚀失重法获得了3种材料的腐蚀速率。结果表明,在NaHSO_3溶液低浓度范围(≤0.005 mol/L),随浓度增加,Q235和Q345钢的腐蚀程度均较低且无明显变化;在中等浓度范围(0.005~0.02 mol/L),随浓度增加,两种材料呈加速腐蚀的趋势;在较高浓度范围(0.02~0.03 mol/L),两种材料的腐蚀程度最高,但随浓度增加并无明显改变。XRD分析和SEM观察进一步表明,以上腐蚀规律与是否发生片状γ-FeOOH向棉花状α-FeOOH转变有关。另外,在各种浓度下,镀锌钢的腐蚀产物类型无明显差异,主要由ZnO,Zn_4CO_3(OH)_6,Zn_5(CO_3)_2(OH)_6及Zn_4SO_4(OH)_6组成。