碳钢在油水混相介质中的CO2/H2S腐蚀行为

采用极化曲线和电化学阻抗测试，研究了N80钢在50℃的3%NaCl盐水与凝析油混相溶液中，不同CO₂、H₂S分压比(θ=P_CO2/P_H2S)条件下的腐蚀规律；采用SEM、XPS等分析了N80钢表面腐蚀产物的形貌和组成。结果表明：在饱和CO₂溶液中，随着H₂S含量的增加，碳钢电极的腐蚀减弱；当θ<20时，随着θ增大，腐蚀电流密度逐渐减小，腐蚀主要由H₂S控制，在N80钢表面生成了均匀致密的针状晶型腐蚀产物，主要是FeS和FeS_1-x膜；当20<θ<500时，随着θ的增大，腐蚀电流密度先增大后减小，腐蚀由CO₂和H₂S共同控制，钢片表面生成了多种晶型腐蚀产物，主要是FeCO₃和FeS_1-x膜；当θ>500时，随着θ的增大，腐蚀电流密度增大，腐蚀反应由CO_...     

L360钢在H2S/CO2环境中腐蚀的预测

运用BP人工神经网络技术建立了预测L360钢在H₂S/CO₂环境中腐蚀的模型,神经网络拓扑结构为5-4-1,网络模型训练成功以后,应用它预测L360钢在H₂S/CO₂中的腐蚀速度.结果表明,人工神经网络模型预测的结果与实验数据相当符合,误差在14%以内.由此可见,BP神经网络模型可以作为预测H₂S/CO₂环境致集输管线腐蚀速率的工具.     

飞机起落架AMS4340M钢在3.5％NaCl溶液中腐蚀电化学行为研究

采用EIS、动电位极化曲线、浸泡腐蚀实验等测试方法研究了飞机起落架AMS4340M钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。AMS4340M钢的显微组织为回火马氏体、残余奥氏体、碳化物。浸泡过程中合金的腐蚀方式主要为均匀腐蚀。XRD测试结果显示,合金表面的腐蚀产物较少,Fe₂O₃、Fe₃O₄的衍射峰较弱。电化学结果表明,在3.5%NaCl溶液中,合金钢表现为阳极活性溶解,极化曲线表现出了明显的钝化特征,随着浸泡时间的延长,AMS4340M钢的自腐蚀电位 (E_corr) 逐渐增大,最大约为-225 mV,腐蚀电流密度逐渐减小 (I_corr),最小为0.004 μA·cm^-2,合金的耐蚀性增大,腐蚀速率逐渐减小。AMS4340M钢的阻抗谱在低频区域和高频区域均由一个容抗弧组成,其中,浸泡240 h状态下试样的容抗弧半径最大,总阻抗最大。     

H2S浓度对35CrMo钢应力腐蚀开裂的影响

用电化学技术研究了35CrMo钢在含有不同浓度H₂S溶液中的腐蚀行为,通过慢应变速率拉伸实验研究了35CrMo钢在不同浓度H₂S介质中的应力腐蚀开裂 (SCC) 行为与机理。结果表明：35CrMo钢在pH值为5的H₂S环境下存在SCC敏感性,H₂S浓度升高,SCC敏感性增加,H₂S浓度为200 mg/L时有明显的SCC敏感性。H₂S浓度达到200 mg/L时,能明显促进35CrMo钢腐蚀电化学过程进行。在pH值为5的H₂S环境下,35CrMo钢的SCC机制是以氢脆 (HE) 为主,阳极溶解(AD)为辅的协同机制。     

Ni/Cu定向结构涂层在不同浓度H2SO4中的耐蚀性能

为了研究Cu元素对Ni基合金定向结构涂层耐腐蚀性能的影响,向Ni60合金粉末中添加了5%Cu(质量分数,下同),制备了定向结构Ni60/Cu复合涂层。采用电化学试验和浸泡试验,评估了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的电化学腐蚀特性和浸泡腐蚀性能,探讨了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。结果表明,涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀均表现为活化-钝化-过钝化的过程,电化学阻抗谱在整个时间常数内具有典型的容抗特征,H₂SO₄溶液浓度从5%增至80%时,电荷转移电阻先减小后增大,涂层的耐腐蚀性呈现先降低后升高的趋势。随着H₂SO₄溶液浓度的增加,涂层表面的腐蚀程度先加剧后逐渐减缓,且在H₂SO₄溶液浓度为40%时,腐蚀电位移至最负,腐蚀电流密度增至最大。但在H₂SO₄溶液浓度达到80...     

H2S溶液中316L不锈钢TIG焊接头的腐蚀性能

文中通过极化曲线、交流阻抗、Mott-Schottky曲线、浸泡腐蚀试验等方法对316L奥氏体不锈钢TIG焊接头各区域在不同浓度H₂S溶液中的耐蚀性能进行了研究.极化曲线及交流阻抗结果表明,随着溶液中H₂S浓度的升高,焊接接头各区域的耐蚀性明显降低.另一方面对于相同浓度的H₂S溶液,316L基体的耐蚀性最好,其次是热影响区,焊缝区的耐蚀性最差.Mott-Schottky曲线结果表明,焊接接头在H₂S溶液中的表面钝化膜形成p-n结结构,掺杂浓度高达1022 cm-3,且掺杂浓度随H₂S浓度升高而增大,致使钝化膜防护性能降低.     

块状非晶合金CU-Zr-Ti-Sn在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学极化曲线方法和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了Cu60Zr30Ti10和(Cu60Zr30Ti10)99Sn1块状非晶合金及其晶化后在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为．极化曲线测试结果表明，(Cu60Zr30Ti10)99Sn1非晶合金在3．5％NaCl溶液中的阳极极化衄线有一定的钝化倾向，且其阳极电流密度较Cu60Zr30Ti10非晶合金的阳极电流密度有所降低；同时EIS结果显示，其电化学反应电阻Rt较Cu60Zr30Ti10的Rt值有所增大，说明添加1％Sn使非晶合金Cu60Zr30Ti10的耐蚀性能有所改善．相应成分晶化后的合金与非晶合金的极化曲线相比较，阳极极化表现出较大的钝化倾向，且阳极电流密度略有降低．晶化后合金的EIS测试显示有两个时间常数，即由高频容抗弧和低频容抗弧构成．晶化后合金与其非晶合金相比较，电化学反应电阻见明显增大，表明晶化后合金的耐蚀性能有所提高。     

防喷器用718合金在CO_2、H_2S/CO_2环境中的腐蚀行为研究

通过腐蚀失重、应力腐蚀开裂(SCC)性能评价实验以及电化学测试研究了镍基合金718在模拟苛刻H2S/CO2环境和CO2环境中的腐蚀行为。结果表明:在模拟高温高压H2S/CO2腐蚀环境中,镍基合金718具有极其优越的抗均匀腐蚀、局部腐蚀和SCC性能;在饱和CO2腐蚀体系中,718合金的阳极极化曲线存在明显的钝化区,加入H2S后,极化电阻减小,钝化膜的保护作用减弱;镍基合金718在饱和CO2溶液体系中均具有较好的钝化和再钝化能力,且在50℃时,其点蚀电位最高,滞后环最小,耐缝隙腐蚀性能良好。     

Al-Zn-Sn-Ga阳极腐蚀过程的电化学阻抗谱

通过测定Al-Zn-Sn-Ga阳极在3.5%NaCl(质量分数)溶液中浸泡不同时间的电化学阻抗谱(EIS),研究该阳极的腐蚀发展过程和腐蚀特征。结果显示:当合金刚被浸入3.5%NaCl溶液时,EIS谱为反应电阻很大的容抗弧,表明此时合金处于钝化态;随着浸泡时间的延长,EIS谱中高频段的容抗弧明显减小且低频段出现感抗弧,合金进入点蚀期;继续延长浸泡时间,EIS谱中除高频段的容抗弧和中、低频段感抗弧外,在低频段出现另一容抗弧,合金处于点蚀扩展期;随着浸泡时间的继续增加,低频段感抗弧消失,EIS谱由两个容抗弧组成,合金达到均匀腐蚀期。因此,合金的腐蚀由钝化态开始,经点蚀期和点蚀扩展期,达到均匀腐蚀期。     

碳酸钠浓度对X70钢腐蚀行为的影响

用塔菲尔极化曲线法、阳极动电位扫描法和交流阻抗法研究了X70钢在不同浓度Na_2CO_3溶液中的腐蚀行为,结果表明,随着Na_2CO_3浓度的增加,腐蚀速率先减小后增大,自腐蚀电位先正移后负移。当Na_2CO_3浓度较低时,交流阻抗谱表现为一个容抗弧和一个感抗弧。而当Na_2CO_3浓度增大到0．1mo1/L时,X70钢开始钝化,交流阻抗谱表现为一个容抗弧。当浓度继续增大时,钝化性能下降。     

高温高压H2S/CO2环境缓蚀剂分子结构与缓蚀性能关系的研究

用静态和动态腐蚀失重法研究喹啉季铵盐、吡啶季铵盐、曼尼希碱和咪唑啉季铵盐四种不同主体类型缓蚀剂在高温高压H₂S/CO₂环境中N80钢的缓蚀性能,并结合扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）表面分析技术研究了不同缓蚀剂主体分子结构与缓蚀性能的关系。结果表明,四类缓蚀剂的缓蚀效率的大小顺序是：喹啉季铵盐>吡啶季铵盐>曼尼希碱>咪唑啉季铵盐。喹啉季铵盐与其他三种缓蚀剂主体分子结构相比具有更好的抗硫性能,其对N80钢具有良好的吸附性能,可形成抗腐蚀性介质渗透能力强的致密均匀和稳定不易分解的有机膜。其缓蚀剂用量为0.15%时,缓蚀率可达97%。     

H2S/CO2环境中L360钢点蚀行为研究

利用静态挂片失重法研究了含H₂S/CO₂模拟油田水溶液中, 温度及Cl^-浓度对L360管线钢点蚀的影响, 并利用Gumbel第一类近似函数分析了最深蚀孔概率. 结果表明, 在40℃~70℃之间, Cl^-浓度为10 g/L条件下, 点蚀的严重程度随温度增高而增大. 恒定温度下, Cl^-浓度对点蚀发生也有明显的影响, 当Cl^-在10×15 g/L范围时, 腐蚀试样发生明显的点蚀; 当Cl^-浓度大于20 g/L时, 试样主要发生均匀腐蚀, 随着Cl^-浓度的增大, 腐蚀产物膜变得更加疏松, 保护性能下降, 均匀腐蚀速率增大. 最深点蚀分布服从Gumbel第一类近似函数.     

含羟基双子表面活性剂在CO2饱和盐水溶液中对Q235钢的缓蚀性能

合成了4种不同链长的n-3OH-n(n=12,14,16,18)型双子表面活性剂,并用静态失重法、动电位极化和电化学阻抗谱技术研究了其在CO₂饱和的盐水溶液中对Q235钢的缓蚀作用。结果表明,在60℃时4种表面活性剂对Q235钢均表现出一定的缓蚀效果。其中,12-3OH-12和14-3OH-14缓蚀效果更为显著。动电位极化曲线表明n-3OH-n(n=12,14,16,18)型双子表面活性剂是一种阴极阳极共同抑制但以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂。电化学阻抗测试与极化曲线和失重法得到的结论基本一致。     

Fe基非晶/纳米晶涂层的微结构及其在H2O2溶液中的腐蚀性能

为研究强氧化环境中,显微结构和相组成对Fe基非晶/纳米晶复合涂层的腐蚀腐蚀性能的影响,采用大气等离子喷涂(APS)技术,在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体上喷涂制得具有不同微结构和相组成的Fe基非晶/纳米晶的复合涂层。采用XRD、SEM、TEM和DSC等检测方法对涂层的组织和相组成、晶化行为、晶化程度、内部的孔隙等微观结构进行表征。采用电化学法研究具有不同微结构和相组成的涂层在30%H₂O₂ (质量分数,下同)溶液中的腐蚀行为,探讨Fe基非晶/纳米晶复合涂层在强氧化环境中的腐蚀机理。研究表明,Mo₃Si和Fe₅Si₃相的形成使得涂层耐腐蚀性能明显降低。     

十八烷基二甲基甜菜碱对冷轧钢在H2SO4溶液中的缓蚀性能

利用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱 (EIS)、扫描电镜 (SEM) 和原子力显微镜 (AFM) 研究了十八烷基二甲基甜菜碱 (BS-18) 对冷轧钢在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中的缓蚀性能。结果表明,BS-18对冷轧钢在0.5 mol/L H₂SO₄中具有优良的缓蚀性能,且BS-18在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。缓蚀率会随着温度的升高而增大,在50 ℃时BS-18浓度为100 mg/L时缓蚀率可高达96.9%。添加BS-18后同时抑制了阴极和阳极反应,使电荷转移电阻显著增大,且显著降低了冷轧钢表面的腐蚀程度实。     

镍基合金在含H2S/ CO2环境下的电化学腐蚀行为研究

    采用电化学阳极循环极化曲线、交流阻抗技术分别研究了3种镍基耐蚀合金在饱和CO₂的NaCl溶液中和加入H₂S的体系中的电化学腐蚀行为.结果表明：在Cl^-浓度为50 g/L的NaCl溶液中,3种材料的点蚀电位存在明显差异,Inconel 625点蚀电位最高;循环极化结果显示Inconel 625合金的滞后环最小,其保护电位(或再钝化电势)相对较高,表明其耐局部腐蚀性能优于其它两种材料;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含硫时3种材料显示单一的容抗弧,在CO₂+H₂S共存时低频显示扩散阻抗控制,Inconel 625均具有相对较大的极化电阻.     

缓蚀剂分子结构与抗硫性能及其缓蚀机理研究

用饱和H₂S/CO₂失重法、高压H₂S/CO₂动态失重法、原子力显微镜（AFM）、环境扫描电镜（SEM）和X射线能量色散光谱（EDX）研究了咪唑啉衍生物、曼尼希碱、吡啶季铵盐、喹啉季铵盐和新稠杂环季铵盐5种不同分子结构缓蚀剂对N80钢的抗硫性能。结果表明5种缓蚀剂对N80钢的抗硫性能均随缓蚀剂浓度的增加而增强,各缓蚀剂的抗硫性能优劣顺序为：新稠杂环季铵盐>喹啉季铵盐>吡啶季铵盐>咪唑啉衍生物>曼尼希碱。静电吸附作用较强、空间位阻效应较小且中心吸附原子的电子云密度较大的缓蚀剂抗硫效果更好,其缓蚀机理主要是有效抑制CO₂/Cl^-腐蚀且促使试片表面生成致密的硫化物保护膜。     

Corrosion Behaviour of a Non-equiatomic CoCrFeNiMo High-Entropy Alloy in H2S-Containing and H2S-Free Environments

The corrosion behaviour of a non-equiatomic CoCrFeNiMo high-entropy alloy (HEA) in H₂S-containing and H₂S-free environments was studied by electrochemical tests, surface characterization, and solution analysis. The results showed that the HEA exhibited primary and secondary passivation in the H₂S-free environment, and the transition was owing to the enhanced dissolution of Fe species. Compared with the primary passive film, the Cr/Fe ratio in the secondary passive film increased at the expense of the selective dissolution of Fe. Therefore, the corrosion resistance of HEA decreased with the applied potential. Cr was the most stable element in the film of HEA, regardless of H₂S. The presence of H₂S accelerated the dissolution of all the cationic elements in the HEA. H₂S promoted the formation of thicker but less protective surface film and induced the loss of passivity.