哈氏C-276合金与16MnR钢在盐酸中的电偶腐蚀行为

石化厂急冷塔中的哈氏C-276合金和16MnR钢易形成电偶对,在塔中HCl气氛下发生腐蚀。测定了哈氏C-276合金与16MnR钢在10%盐酸中的自腐蚀速率、电偶腐蚀速率和稳态极化曲线,探讨了偶接时间、阴阳极面积比、环境温度及腐蚀液流速对阳极电流密度的影响。结果表明:2种金属偶接后,阴极哈氏C-276合金腐蚀速率得到抑制,阳极16MnR钢腐蚀速率急剧增大;2种金属自腐蚀电位相差超过200 mV,电偶电位接近16MnR钢的自腐蚀电位;随偶接时间延长,电偶电流不断衰减,24 h后趋于稳定;阳极电流密度随阴阳极面积比增大、温度升高而增大,但呈非线性增长,一定程度后增长趋势变缓;流动的腐蚀液中的阳极电流密度大于静止腐蚀液中的。     

海水液滴铺展因子对碳钢表面电化学特性的影响

应用丝束电极技术(WBE)研究了海水液滴下碳钢表面的腐蚀行为。结果表明,随着腐蚀时间的延长液滴下阴阳极电流值逐渐下降,最终趋于稳定。比较了不同大小的海水液滴下碳钢表面的电流分布,发现液滴越小腐蚀越剧烈,且更易形成不对称的电化学区域。提出了液滴铺展因子的概念。研究发现,随着液滴铺展因子的增大平均电流密度呈指数增加,最大阳极电流密度和阳极电流密度标准偏差线性增加,腐蚀强度提高。     

采用丝束电极研究金属镍的快速电沉积行为

采用丝束电极(铜质和铁质)研究了金属镍的快速电沉积行为。研究表明，丝束电极表面存在腐蚀电位分布的不均匀性，经电沉积处理的丝束电极表面，也存在腐蚀电位分布的不均匀性。探讨了不同材质的丝束电极和不同镀液对金属镍的快速电沉积行为的影响。     

结合EIS和WBE技术研究环氧涂层劣化

为研究环氧涂层在浸泡条件下的失效机理,结合丝束电极(WBE)和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了环氧涂层浸泡在天然海水中的劣化过程, 同时分析了与涂层局部缺陷区相对应的电流密度分布和阻抗谱特征的差异．结果表明:丝束电极表面电流密度分布与EIS响应特征能够良好对应,两者结合使用可以实现对表面任意局部阳极和阴极区腐蚀过程的研究;涂层丝束电极的总阻抗响应主要与涂层局部缺陷最为严重处的电极过程特征相对应,而不能反映出其他区域的涂层劣化和涂层下基体的电化学过程信息;涂层下丝束电极出现了极性转换现象,但发生转换的原因各不相同．     

用牺牲阳极法对Mn-Cu基合金螺旋桨材料阴极保护的研究

本文叙述了用锌合金和铝合金牺牲阳极材料对Mu-Cu基合金低噪音螺旋桨材料进行阴极保护的研究结果。试验用3％NaCl水溶液作腐蚀介质。用牺牲阳极材料和Mn-Cu基合金材料组成电偶对。在介质静止和强烈搅拌条件下,取阳极面积和阴极面积比分别为1:20和1:40时,测得电偶电流和偶合电位。由阳极材料的溶解量计算出牺牲阳极的消耗率,并观察阳极溶解后的形貌。二种牺牲阳极材料均能使Mn-Cu基合金材料达到保护电位。而锌合金比铝合金牺牲阳极材料的消耗率低,尺寸减少小并且溶解均匀,故用锌合金做Mn-Cu基合金螺旋桨的将军帽牺牲阳极为最佳选材。     

氧化皮－碳钢电偶体系中MoO_4~（2－）的缓蚀机理

研究了氧化皮－碳钢电偶体系中ＭｏＯ４２－的缓蚀效果，并通过碳钢阳极极化曲线和氧化皮阴极极化曲线分析了ＭｏＯ４２－的缓蚀机理。结果表明，ＭｏＯ４２－是通过强烈抑制氧化皮－碳钢电偶体系中碳钢的阳极极化过程而抑制碳钢腐蚀的，缓蚀效果很好；碳钢的表面状况对ＭｏＯ４２－的作用效果有很大影响。当在钢表面存在腐蚀产物和阳极电流时，ＭｏＯ４２－的缓蚀率降低，但达到稳定的时间缩短。     

镁合金阳极的析氢、效率与电偶腐蚀放大效应

为了解决镁工程应用公认的主要障碍——电偶腐蚀,探明镁合金固有的负差数效应导致的阳极溶解异常放大和阳极析氢现象,本文通过阳极化镁的析氢速率、镁丝阵列电极、材料表面微观技术的测量,以及部分膜单价镁离子机制的理论推导和分析,发现阳极析氢对镁的"负差数效应"和电偶腐蚀有极强的加速作用;电极表面的微电偶并非强阳极极化条件下镁阳极效率低的根本原因;锌离子的"次生效应"对镁阳极过程有一定的抑制作用;镁表面膜的保护性是决定阳极析氢、电流效率、电偶腐蚀放大效应的关键因素.     

高pH值的硝酸铀酰溶液中碳钢腐蚀与沉积膜的特性

用均匀腐蚀法和电化学法研究了碳钢(A3)在pH值5.0的硝酸铀酰溶液中的腐蚀行为。均匀腐蚀试验结果表明，碳钢在PH值5．0硝酸铀酰溶液中发生非电化学腐蚀，使溶液酸度降低，导致铀酰离子水解，在碳钢表面形成了水合氧化铀沉积膜。动电位阳极极化试验结果显示，碳钢的腐蚀电位随扫描电位速率的增加向阴极方向移动，UO2^2 的沉积对碳钢的阴极反应有抑制作用。均匀腐蚀后的样品，经XRD、XPS分析证实，沉积膜主要为铀酰离子的氧化物沉淀。     

飞机多金属耦合在溶液状态与大气状态下的腐蚀行为对比及当量折算研究

本研究改进了薄液膜测厚装置与电化学测量装置,搭建了溶液电化学测量平台,得到了飞机材料体系中7050铝合金、Aermet100高强钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和QA110-4-4铜合金极化曲线及由它们构成的四电极体系中各电极表面的电偶电流;分别构建基于二次电流分布和壳电流分布的Comsol仿真模型,得到了溶液状态下和100μm液膜下四电极体系的电位和电流密度分布;将四种金属放入溶液状态和大气状态下得到的腐蚀形貌与仿真得到的电位分布进行了对比分析,并对四电极体系中各电极表面进行局部电流密度的面积分,计算得到各电极表面的电偶电流,与测试得到的电流值进行了比较。结果表明:四电极体系中各电极表面电偶电流仿真值与测量值误差在10%以内,液膜状态下多电极表面电位分布区间要远远大于溶液状态下,对比分析腐蚀形貌与仿真电位分布,可以看出仿真得到的表面电位分布高于自腐蚀电位的电极且均出现不同程度的腐蚀损伤,而对低于自腐蚀电位的电极表面腐蚀不明显,证明了模型对电位分布预测的准确性;Aermet100钢在溶液和100μm液膜下出现极性反转现象,在液膜状态下Aermet100钢与7050铝合金作为多电极体系阳极,存在一定竞争关系,使得液膜状态下铝合金腐蚀坑数量和表面电偶电流要小于溶液状态下,铜合金和不锈钢在四电极体系中无论液膜状态还是溶液状态均充当阴极,极性不发生改变。根据腐蚀损伤等效原则,分别计算了溶液状态和液膜状态下不同面积比7050铝合金和Aermet100高强钢的折算系数,这对飞机环境适应性考核广泛采用的加速环境谱中折算系数的选取有一定的参考价值。     

碳钢焊缝在混凝土孔隙液中的优先腐蚀行为与亚硝酸盐缓蚀剂作用效果

通过8通道耦合阵列多电极系统以及腐蚀试片的浸泡实验研究了碳钢焊缝在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为以及亚硝酸盐缓蚀剂的作用效果。通过测量开路电位、耦合电位以及电偶电流观测焊缝区域(Weld metal)、热影响区域(Heat affected zone)与母材区域(Base metal)之间的电偶腐蚀以及亚硝酸盐缓蚀剂对焊缝部位的作用效果。耦合阵列多电极系统以及腐蚀试片的浸泡实验结果共同表明,在含有Cl-的模拟混凝土孔隙液中,Q235的WM及其附近区域会发生优先腐蚀。同时,亚硝酸盐缓蚀剂能够明显减小不同区域之间的电偶电流,从而减小焊缝处的局部腐蚀风险。     

超级13Cr和P110油管钢在NaCl溶液中电偶腐蚀行为的研究

采用电化学方法研究了超级13Cr-P110钢偶对在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,测试了开路电位、电偶电流和电偶电位,采用SEM、EDS和XRD分别对腐蚀形貌和产物进行了表征。结果表明,超级13Cr和P110钢在NaCl溶液中存在明显的电位差,两者偶接时超级13Cr作为阴极被保护,而P110钢作为阳极被加速腐蚀,该电偶对产生的电偶电流密度会形成严重的电偶腐蚀,随着Sc/Sa的增大,电偶电流明显增大,阳极的腐蚀程度加重,腐蚀产物为氧化物,腐蚀破坏的形式由腐蚀产物疏松转变为腐蚀膜层开裂形成的片层状脱落。     

海泥中SRB对纯锌阳极腐蚀行为的影响

测量锌阳极在海泥和含硫酸盐还原菌(SRB)海泥中构成的宏电池中的腐蚀,研究了SRB对海泥中纯锌阳极材料的腐蚀行为的影响.结果表明,SRB能快速破坏纯锌的表面钝化膜,提高锌阳极在海泥中的自腐蚀速率。在含SRB和无SRB海泥构成的宏电池体系中,含菌海泥中的锌试样为电偶对的阳极,腐蚀增大;无菌海泥中的试样为电偶对的阴极,腐蚀受到抑制。     

用丝束电极研究16Mn钢的缝隙腐蚀行为

用丝束电极研究了0．51mol/L NaCl溶液中16Mn钢的缝隙腐蚀特征。采用电位、电流和阻抗扫描技术测试了缝隙内电位、电流和溶液电阻Rs的分布特征,发现缝内的电位和电流分布具有显著的不均匀性,缝内电极电位要负于缝外,缝内为阳极,缝外为阴极,从缝隙边缘向缝隙中心,电极电位沿径向先负移而后正移,阳极电流则是先增加而后下降。阻抗测量表明：缝内的Rs要较缝外约大20倍,而倍内的极化电阻Rp则较缝外小,且缝内中心区的腐蚀速率小于缝内边缘区。     

多相流动淡水体系中碳钢冲刷腐蚀电化学行为的研究

在含砂淡水流动体系中对HG60碳钢进行了电化学测量,用旋转圆柱电极方法研究了冲刷腐蚀条件下影响20A碳钢阴极行为的两个因素。结果显示,水流速度的提高、固体颗粒物的存在都能使氧的传输加强,提高氧的极限扩散电流,使碳钢的冲蚀情况加剧,在1800－3000r/min（线速度小于2．17m/s)转速条件下,碳钢在0．1mol/L硫酸钠介质中的冲刷腐蚀由氧的扩散控制;当水流速度进一步提高（≥8m/s)时,碳钢的阴极反应可能转变为扩散和活化共同控制。     

研究非均匀体在腐蚀条件下的断裂行为时应注意的几个问题

对焊接不均匀体在腐蚀条件下的电偶腐蚀行为进行了讨论。利用sMRE技术测定了带裂纹的非均匀体表面的电位分布,讨论了非均匀体表面腐蚀电位的不均匀分布现象,分析了非均匀体电偶腐蚀和缝隙腐蚀之间的相互作用,并指出了非均匀体的腐蚀行为对其断裂行为可能带来的影响。     

NiAl/AlBN封严涂层的电偶腐蚀行为

采用空气等离子喷涂工艺制备了NiAl/AlBN封严涂层。研究了NiAl/AlBN涂层在5%(质量分数)NaCl溶液中的电偶腐蚀行为。结合极化曲线、开路电位和微观形貌(SEM)观察,对封严涂层的腐蚀机理进行了探讨。通过计算出的平均电偶电流密度,评价了NiAl/AlBN封严涂层的电偶腐蚀敏感性。结果表明,AlBN涂层的腐蚀电位较NiAl涂层低,两者相差约70mV,电偶腐蚀过程中,腐蚀电位较低的AlBN涂层作为电偶对的阳极发生腐蚀,NiAl涂层作为阴极得到保护。NiAl/AlBN涂层的电偶电流密度为3.5331μA/cm2。电偶腐蚀后,电偶对的阳极、阴极的自腐蚀电位均降低了,阳极电位从-808mV负移到-883mV,阴极电位从-740mV负移到-800mV;电偶电位为-814mV。随着腐蚀时间的延长,AlBN涂层的防护性能逐渐减弱。     

海洋用高强钢E690氧浓差腐蚀行为研究

为了考察新型海洋平台用E690钢在海水环境中的耐蚀性能,采用动电位极化曲线、电偶电流测量以及扫描电镜和拉曼光谱分析法研究了其在溶氧量为0.3-8 mg/L之间的3.5%NaCl溶液中的氧浓差腐蚀行为,并讨论了溶氧量差值、阴阳极面积比以及锈层等因素对E690钢氧浓差腐蚀的影响。结果表明:当阴阳极面积比Sc/a≤4时,阴阳极面积比是影响氧浓差腐蚀的主要因素,当Sc/a4,阴极区溶氧量是影响氧浓差腐蚀的主要因素;锈层氧浓差腐蚀的影响与所处的环境有关,处于贫氧条件下时,对锈层下的金属有保护作用,而处于富氧氧条件下,锈层会参与阴极反应,加速金属腐蚀,并且由于锈层的不均匀性,还会造成阳极金属的不均匀腐蚀,产生点蚀坑。     

连续重整装置中三通管开裂分析

采用宏观形貌分析、扫描电镜观察、电子探针能谱分析、电极电位测定和电偶电流测定等手段,分析了某石化公司连续重整装置中氢气与石脑油混合的三通管的开裂原因。结果表明:开裂邻近三通管与变径管的焊接焊缝处,导致三通管开裂的主要原因是叠加在气蚀、氯和硫腐蚀基础上的电偶腐蚀;开裂三通管材料为Cr5Mo钢,而焊缝材料为铬镍不锈钢,两者之间的电位差高达60 mV,形成了电偶腐蚀,其中三通管因其电极电位比焊缝的更负,成为电偶对中的阳极而被加速腐蚀,从而使三通管在邻近焊缝处的壁厚不断减薄并最终开裂。     

CF8611/AC531复合材料的电化学特性及其与7B04-T74铝合金的电偶腐蚀仿真

本工作设计了CF8611/AC531复合材料的正面(FS)试件和侧面(SS)试件及其在3.5%NaCl+12.5%Cu2SO4电解液中的极化试验。借助电化学工作站、扫描电镜和能谱仪等设备,测量了CF8611/AC531复合材料、7B04-T74铝合金在不同环境条件下的极化曲线及二者的电偶腐蚀参量,观察了极化前后CF8611/AC531复合材料、电偶腐蚀后7B04-T74铝合金的微观形貌,分析了FS试件在含Cu~(2+)电解液中极化后表面的物质成分。基于稳态腐蚀场和参数化扫描技术,使用Comsol软件建立了在磨损状态下CF8611/AC531复合材料与7B04-T74铝合金的电偶腐蚀动态模型。结果表明:CF8611/AC531复合材料性能稳定,但原始加工表面存在碳纤维裸露缺陷;阴极反应速率与碳纤维裸露面积密切相关,根据试验结果划分了复合材料表面的活性阴极区和惰性阴极区;在电偶腐蚀中,7B04-T74铝合金的主要腐蚀形式为点蚀,未见复合材料失效;建立的电偶腐蚀模型有效、可用,总电偶电流与碳纤维裸露面积呈正线性相关,关系式为Ig=(2.794 1S+62.994)×10~(-7) A;当SFS∶SSS=5.53∶1时,FS试件和SS试件对7B04-T74铝合金试件的电偶效应相同。     

13Cr-N80油管钢在不同浓度NaCl溶液中的电偶腐蚀行为

采用电化学方法,研究了超级13Cr-N80油管钢电偶对在不同浓度NaCl溶液中的电偶腐蚀行为,采用SEM分析了电偶对中被腐蚀试样的腐蚀形貌,并利用EDS和XRD分析手段分析了其腐蚀产物。结果表明,在不同浓度NaCl溶液中,13Cr与N80之间均存在明显的电位差,13Cr与N80偶接时均发生了不同程度的电偶腐蚀,电偶对中N80作为阳极被加速腐蚀,而13Cr作为阴极得到保护,超级13Cr-N80油管钢电偶对必须对N80防护后方可偶接使用;随着NaCl溶液浓度的增大,超级13Cr-N80油管钢电偶对的电偶电流密度减小,电偶对中N80的腐蚀程度降低,且其表面的腐蚀产物主要由Fe3O4组成。