新型吡啶季铵盐的合成和缓蚀性能的研究

合成了新型吡啶季铵盐阳离子缓蚀剂,研究并讨论了其在炼油装置塔顶空冷器、水冷器的1000 ppm HCl～500 ppm H2S腐蚀介质中对Q235钢的缓蚀性能及其与中和有机胺、表面活性剂的配伍性.研究表明,该吡啶季铵盐对Q235钢均表现出较传统咪唑啉季铵盐好的缓蚀性能,该吡啶季铵盐添加量20 ppm时缓蚀效率可达90％以上,对Q235钢腐蚀表现出明显的抑制作用.     

Q相对脱硫石膏氯离子固化和抗压强度的影响

受限于高氯离子迁移性能,大量品质较低的脱硫石膏在石膏制品中无法被有效利用。本文研究了Q相(Ca₂₀Al₂₆Mg₃Si₃O₆₈)对脱硫石膏中氯离子迁移性能的影响规律与机理。结果表明,在脱硫石膏中以10%~30%(质量分数)的比例掺入Q相,其水化产物主要为二水硫酸钙、钙矾石和AH₃凝胶,脱硫石膏样品中氯离子固化率和绝干抗压强度均得到了较大提升。掺入30%的Q相对脱硫石膏性能提升效果最佳,此时氯离子固化率达19.55%,石膏的绝干抗压强度提升了约51.5%。结合XRD、SEM和综合热分析探明了Q相-脱硫石膏水化产物中钙矾石、AH₃凝胶对氯离子固化和石膏力学性能改善的作用机理。     

煤气管道内积水中硫离子对Q235B钢腐蚀的影响

针对管道内壁存在含硫电化学腐蚀的现状,模拟大连市煤气管道内积水环境,采用动电位极化曲线扫描法和电化学阻抗谱,研究了硫离子（S2-）对Q235B钢腐蚀行为的影响。随着S2-质量浓度的增加,Q235B钢腐蚀电位先降低后升高,腐蚀速率先增大后减小。低质量浓度的S2-对Q235B钢的腐蚀表现为点蚀。高质量浓度的S2-对Q235B钢的腐蚀表现为均匀腐蚀,其腐蚀产物膜在短期内对Q235B钢有保护作用,即在一定程度上,高质量浓度的S2-对碳素钢具有缓蚀作用。当S2-的质量浓度为20mg／L时,Q235B钢的腐蚀速率最大。在人工煤气的生产净化中,应尽可能降低煤气中的含硫量。     

Q235钢在模拟海水环境混凝土孔隙液中阴极氧还原反应的动力学研究

通过用循环伏安和旋转圆盘电极伏安等电化学方法研究了Q235钢在模拟海水环境下的混凝土孔隙液中阴极氧还原反应行为及动力学参数.结果表明：在0.02 mol/L Ca(OH)2溶液中氧还原反应在阴极反应电位范围内,最初为混合过程控制的二电子反应即O2还原为HO-2,电位较负时为扩散过程控制的四电子反应,反应的最终产物为OH-.0.02 mol/L Ca(OH)2+3.5% NaCl溶液中氧还原反应半波电位与无氯离子溶液体系相比发生正移,氧还原反应以四电子反应为主,反应的最终产物为OH-.     

环境腐蚀对Q345角钢疲劳性能的影响研究

目的研究Q345角钢构件的疲劳性能随腐蚀损伤发展的变化规律,为分析"腐蚀-疲劳"交替循环工况下试件疲劳性能变化情况奠定基础。方法首先通过连续疲劳振动和间隔疲劳振动两种疲劳试验,测试分析了疲劳荷载施加方式对试件疲劳性能的影响,其中,试件间隔振动分三次完成,每次振动次数为连续疲劳振动次数的1/3。然后,根据不同"浸泡-晾置"次数,给出了三种腐蚀方式,并在p H值为2的酸性溶液中对试件进行加速腐蚀损伤试验。采取"腐蚀-疲劳"交替循环加载方式对3组39根Q345角钢构件进行腐蚀疲劳试验,由试件腐蚀疲劳破坏的试验现象及测试结果,分析试件疲劳性能随腐蚀疲劳损伤的变化规律,并研究Q345角钢试件的风致振动疲劳性能因大气环境中腐蚀损伤发生及发展的退化规律。结果疲劳荷载为221.43 MPa时,三种"腐蚀-疲劳"工况下,CF1、CF2与CF3相比,试件的疲劳寿命分别退化了5.1%和2.7%。疲劳荷载为308 MPa和221.43 MPa时,单点试验结果未随腐蚀方式变化而发生明显变化,但是当疲劳荷载减小到156.22 MPa时,CF1、CF2与CF3相比,试件的疲劳寿命分别退化了6.3%和4.5%。结论腐蚀损伤试验中"浸泡-晾置"交替循环次数越多,损伤越大,试件疲劳寿命退化,反映Q345角钢构件的疲劳性能受大气环境干湿交替腐蚀损伤影响明显。同一腐蚀方式中,疲劳荷载越小,腐蚀的影响越显著,脆性破坏特征越明显。     

Q235B-2B硼微合金化钢的高温塑性

采用Gleeble-3800热应力-应变热模拟试验机对某钢厂生产的Q235B-2B硼微合金化钢230 mm×1800 mm连铸板坯进行高温力学性能测试,得到了600~1350 ℃温度区间的高温强度和热塑性曲线图。试验结果表明,此钢种第三脆性温度区为750~1000 ℃,低塑性区间较宽。通过扫描电镜观察,能谱分析发现晶界有许多MnS析出物以及少量的BN与MnS复合析出物。硼微合金化钢裂纹敏感性比较高,这是由于硼在晶界的偏聚以及第二相粒子在晶界的大量析出脆化晶界,影响钢的热塑性,结合热力学理论分析,降低氮含量可减少第二相粒子析出,改善钢种的热塑性。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵与 NH4 SCN 缓蚀协同效应

目的研究十六烷基二甲基乙基溴化铵(CDAB)与NH4SCN在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀协同效应,并探讨其缓蚀机理和性能,以期为工业实际生产提供理论数据。方法运用失重法研究CDAB质量浓度与缓蚀率的关系,通过失重法、动电位极化曲线法和交流阻抗法分析CDAB与NH4SCN复配后的缓蚀率和缓蚀机理。结果仅添加CDAB时,缓蚀率随着CDAB质量浓度增大而增大,但缓蚀性能并不显著,当质量浓度为10 mg/L时缓蚀率仅为85.07%;当CDAB与30 mg/L的NH4SCN复配后,缓蚀率显著提高到96.73%,能有效抑制Q235钢在0.5 mol/L硫酸介质中的腐蚀。极化试验结果显示,该复配缓蚀剂是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随CDAB质量浓度增大而增大,与交流阻抗法、失重法试验结果相一致。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附服从Langmiur吸附等温模型,吸附吉布斯自由能ΔG0=-48.33 k J/mol,为自发吸附。结论 CDAB与NH4SCN在0.5 mol/L硫酸介质中具有优异缓蚀协同效应,能有效抑制腐蚀介质对Q235钢在的腐蚀,复配缓蚀剂具有较高的缓蚀率。     

能量输出幅度对电火花沉积 Ni201 修复层界面行为的影响

目的获得电火花沉积质量较好的Ni201修复层。方法运用电火花沉积技术,采用DHD-6000型电火花沉积设备在Q235钢表面制备Ni201修复改性层,利用电子扫描显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等检测方法,研究修复层与基体结合界面的微观结构、元素分布、相组成以及修复层表面残余应力。结果 Ni201修复层组织均匀致密,基体与修复层之间发生元素扩散;修复层结合界面处主要由Fe10.8Ni、γ(Fe,Ni)固溶体、Co Fe15.7及Fe相组成;Ni201修复层表面残余应力随能量输出幅度的增加而增大,在40%与45%能量输出条件下,残余应力分别为-38.1,-81.6 MPa,残余应力较小。结论 Q235钢基体与Ni201修复层元素相互扩散,基体与修复层之间形成了冶金结合,Ni201修复层为冶金结合层。再制造修复设备工艺参数选择是决定修复层质量的关键因素,能量输出幅度为40%的修复层质量优于能量输出幅度为45%。     

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。     

桥梁耐候钢Q345qNH在模拟西北大气环境中的腐蚀行为

目的 通过模拟西北大气环境对桥梁耐候钢腐蚀行为的影响,为西北地区桥梁钢耐蚀性能的研究提供理论依据。方法 选取除冰盐介质、NaHSO3介质、混合介质三种腐蚀介质进行干湿交替加速腐蚀实验,并采用扫描电镜+能谱、X射线衍射、电化学测试等方法,分析了Q345qNH钢在三种模拟大气环境中的腐蚀形貌、锈层特征及结构、腐蚀产物及锈层的电化学保护性。结果 Q345qNH钢在三种介质中腐蚀144 h后,腐蚀速率均明显下降,在288~480 h间,NaHSO3介质中的腐蚀速率下降趋势约是混合介质中的1.5倍、除冰盐介质中的3.8倍。三种腐蚀介质中,锈层成分均含有α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4,在除冰盐介质和混合介质中还会生成大量的不稳定β-FeOOH和可溶性FeOCl腐蚀产物,锈层疏松不稳定。此外,在NaHSO3介质中,自腐蚀电位Ecorr最高,自腐蚀电流密度Jcorr最低;除冰盐介质和混合介质中,Ecorr差别不大,但混合介质Jcorr<除冰盐介质Jcorr。对比腐蚀480 h的带锈样,稳态腐蚀区的阳极溶解电流密度有：除冰盐介质≈混合介质>NaHSO3介质。结论 Q345qNH钢在除冰盐介质中,各离子之间相互耦合,难以形成致密的保护性锈层,经过长时间的腐蚀过程,危害性最大;在NaHSO3介质中,外锈层元素富集,形成致密、稳定的保护性锈层;在除冰盐+NaHSO3混合介质中生成的锈层,其稳定性、致密性介于前两种介质中的锈层之间。