桥梁钢Q345q在3种模拟大气环境中的腐蚀行为研究

选择3种模拟西北地区大气环境的腐蚀介质(除冰盐介质、工业大气介质及除冰盐+工业大气介质),采用干湿交替加速腐蚀实验研究了桥梁钢Q345q的腐蚀行为,通过失重法探讨了桥梁钢Q345q在3种不同腐蚀环境下的腐蚀动力学曲线,并采用XRD、SEM和电化学工作站等分析了桥梁钢Q345q腐蚀不同时间形成的锈层物相、形貌、结构及其电化学特性。结果表明:虽然在除冰盐介质中480 h内腐蚀速率小,但表面形成含有β-FeOOH和氯化物等不稳定可溶性的腐蚀产物,导致锈层疏松,腐蚀电流增大,锈层不具保护性;在NaHSO_3介质中的腐蚀速率较高,但随着腐蚀时间的延长锈层致密性增加,腐蚀速率下降较快,锈层阳极稳态腐蚀电流减小,锈层具有保护性;而在混合介质中腐蚀行为为耦合效应,由于氯化物等腐蚀产物使得锈层致密性下降,但锈层仍具有一定的保护性。     

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。     

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。     

Q500qENH特厚桥梁钢板及其焊接接头的耐腐蚀性能

采用周期浸泡腐蚀试验技术,结合电子探针以及XRD物相分析等手段,研究了桥梁钢Q500qENH及其焊缝和普通Q345B钢在模拟工业大气环境中(0.01 mol/L NaHSO3水溶液)的耐腐蚀性能。结果表明,桥梁钢内外锈层分明,锈层较致密,且在内锈层中检测到Cr有明显富集,其年腐蚀速率也相对较低。Q345B钢的锈层疏松,内外锈层没有明显分界。桥梁钢锈层都是由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4组成的。桥梁钢中物相α-FeOOH含量较多,Cr分布于内锈层的裂纹处,使内锈层更加致密。     

Q690qENH钢暴晒两年的大气腐蚀性能

采用鞍钢生产的Q690qENH高强度耐候桥梁钢和对比试样Q345qE桥梁钢在鞍山和鲅鱼圈地区开展2年大气暴晒试验。利用失重法、电化学分析、锈层截面分析和XRD锈层物相分析等手段对暴晒后的试样进行了研究。结果表明,Q690qENH在鞍山和鲅鱼圈2年的腐蚀速率分别为0.014 6mm/a和0.018 2mm/a,Q345qE在鞍山和鲅鱼圈2年的腐蚀速率分别为0.018 1mm/a和0.026 3mm/a,Q690qENH的耐蚀性优于Q345qE,Q690qENH在海洋大气环境中的自防护效率较高;Q690qENH的阳极过程受到更显著的阻滞,阳极电流小于Q345qE;Q690qENH钢中合金元素铜、镍、铬的局部富集促进保护性锈层形成;具有保护作用的内锈层是Q690qENH高强度耐候桥梁钢的耐蚀性好于Q345qE桥梁钢的主要原因。     

Q235钢在模拟海水全浸区腐蚀行为的研究

为了研究Q235钢在海水中的耐腐蚀性及腐蚀机理,采用静态浸泡试验方法,研究了Q235钢的腐蚀速率、局部腐蚀形貌、腐蚀断面形貌,并对腐蚀层成分进行分析。结果表明:Q235钢在模拟海水全浸区的腐蚀速率先降低,然后略有升高,再略微降低,最后趋于稳定,其抗腐蚀能力较好;腐蚀先出现点蚀,最后形成连续的腐蚀层;腐蚀层分为两层:内锈层是Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH的混合物,外锈层是γ-FeOOH。     

湖南地区大气腐蚀严酷性的环境因素与大气腐蚀监测仪评定

通过大气暴晒试验和大气腐蚀监测仪(ACM)技术研究了碳钢在湖南大气环境中的腐蚀行为,探讨了大气环境因素、样品形状因子等对大气环境腐蚀严酷性评估的影响。结果表明,湖南地区碳钢腐蚀速率与空气中SO_2沉积量呈正相关关系,但氯化工厂附近Cl-的沉积量成为了影响碳钢腐蚀的重要因素。在相同大气环境中,Q345钢的腐蚀速率快于Q235钢,Q235角钢的腐蚀速率快于Q235平板钢。ACM累计电量与Q235钢大气腐蚀速率之间符合线性关系,ACM技术可用于碳钢大气腐蚀行为预测和环境腐蚀性评定。     

Cu,P,Cr 和 Ni 对低碳钢耐蚀性的影响简

选择Cu-P-Cr-Ni钢、Cu-P-Cr钢和Q235碳钢,在0.01 mol/L的NaHSO3溶液中进行周期浸润、阻抗谱和极化曲线实验,研究了Cu-P-Cr-Ni系合金钢相比Q235碳钢在模拟工业大气(SO2)环境下的耐腐蚀性能;利用SEM,EPMA面扫描和XRD分析腐蚀锈层的形貌、组成及Cu,Cr和Ni的元素分布情况。结果表明:Cu-P-Cr-Ni系钢的腐蚀诱发敏感性最低,其次为Cu-P-Cr钢,腐蚀速率分别为Q235碳钢的59.5%和52.8%;锈层分为内、外两层,致密的内锈层明显发生Cu的颗粒状、Cr的团聚状富集,外锈层主要有Cr的富集,Ni富集不明显。Cu和Cr等的富集可形成致密的内锈层,提高低碳钢的耐蚀性。     

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。     

低碳钢Q235在模拟酸雨大气腐蚀条件下的电化学阻抗谱监测

使用干湿交替方法模拟酸雨大气腐蚀条件,并利用电化学阻抗谱(EIS)技术对腐蚀过程进行实时监测,对低碳钢Q235在模拟酸雨大气环境下的腐蚀行为进行研究,着重探讨阴极还原反应的演化特征.结果表明,低碳钢Q235的阴极反应为氧的还原反应和锈层(腐蚀产物)的还原反应并行.随着干湿交替循环次数的增加,氧还原反应的活性逐渐减弱,最后几乎完全消失;而锈层还原反应的活性逐渐增虽,并取代氧还原反应成为主要的阴极反应.在同一个干湿交替周期内,腐蚀速率随着液膜厚度的减小呈现先增加,然后迅速降低的规律,这是由于液膜厚度对腐蚀反应同时存在2种效果相反的作用所致.     

环境变迁对Q235和09CuPCrNi-A钢早期腐蚀行为的影响

通过现场曝晒实验,采用SEM,EDS,XRD及电化学测量方法研究了Q235碳钢和09CuPCrNi-A耐候钢在武汉城市大气和武汉石化环境中交叉曝晒180 d后的腐蚀行为和规律。结果表明:Q235碳钢和09CuPCrNi-A耐候钢在武汉大气和武汉石化环境中交叉曝晒早期锈层表面凹凸不平,多裂纹和孔隙。不同环境条件下,早期腐蚀形成的锈层对后期腐蚀会产生影响,环境的变化会影响锈层的演化。从腐蚀动力学和极化曲线结果来看,存在I武汉站连续曝晒相似文献   

Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

Cr对Q420钢在高盐度大气环境下耐蚀性的影响

通过腐蚀失重比较了4种不同Cr含量的Q420钢在模拟的高盐度工业大气环境下的耐蚀性能,研究了Cr对Q420钢锈层结构与组成的影响及其作用机理。结果表明,含Cr钢的耐蚀性能优于Q420钢,且9%(质量分数)Cr钢的腐蚀速率最低,耐蚀性最好;Q420钢的腐蚀速率保持稳定,含Cr钢的腐蚀速率先增大后减小,这是因为含Cr钢的锈层随着腐蚀的进行会由初期的不稳定状态转变为稳定状态,耐蚀性得到增强;Cr促进了内锈层中稳定相α-FeOOH的生成,使锈层结构更加稳定、致密,对腐蚀性介质的传递过程起到了显著的阻碍作用。     

低合金高强度钢的耐模拟工业大气腐蚀行为研究

选择Q345E和Cr-Ni-Cu两种典型的低合金高强度钢,在0.052%(质量分数) NaHSO_3水溶液中进行极化实验和间浸挂片实验,比较了两种钢的腐蚀速率,评价了两种钢的耐蚀性。利用SEM和XRD分析两种钢的腐蚀形貌,锈层结构及其相组成。结果表明,Q345E和Cr-Ni-Cu钢的腐蚀电位分别为-730和-705 mV;两种钢的腐蚀锈层物相均含有γ-FeO(OH)和少量的α-Fe,随腐蚀时间延长,存在少量α-FeO(OH)和Fe_3O_4。Cr-Ni-Cu钢相比Q345E钢,其腐蚀速率较低,Cr,Ni和Cu等元素的存在提高了其耐蚀性能;Cr-Ni-Cu钢的表面锈层比Q345E钢更加致密,锈层微裂纹更少。     

模拟工业-海岸大气中pH值对Q235B钢腐蚀行为的影响

采用干/湿交替腐蚀增重模拟实验、XRD以及EIS等方法,研究了模拟工业-海岸大气中p H值变化对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,当SO2浓度较低时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响不明显;当SO2浓度较高时,p H值变化对Q235B钢腐蚀速率的影响存在极值现象,即:当p H值处于"较高"和"较低"之间某一值时,Q235B钢的腐蚀速率达到极大值.当模拟工业-海岸大气中SO2浓度一定时,p H值变化对Q235B钢表面锈层相组成的影响不明显.分析表明,模拟工业-海岸大气环境中SO2的存在一定程度上抑制了b-Fe OOH的形成.随着SO2浓度的升高,锈层中b-Fe OOH和g-Fe OOH的相对含量在减少,g-Fe OOH可能发生了向Fe3O4的还原或向a-Fe OOH的相变转化.随着腐蚀时间的延长,锈层相组成的演化呈现出相似的规律.此外,当模拟工业-海岸大气中SO2浓度较低时,Q235B钢腐蚀主要遵循Cl-的循环机制,改变p H值对钢腐蚀行为的影响不明显;SO2浓度较高时,Q235B钢腐蚀初期主要遵循Cl-的循环机制,随着腐蚀时间的延长,SO2对腐蚀的影响逐渐显著,并以H2SO4再生循环的方式加速钢的腐蚀.     

Q235碳钢在SO2气体中的初期腐蚀行为

通过SO2气体加速腐蚀实验,利用环境扫描电镜(XL30-FEG-ESEM)、能谱分析(EDAX)和Fourier红外光谱(FTIR)等分析技术,研究了碳钢Q235在湿热SO2气氛中的腐蚀行为和锈巢形成机制.结果表明:Q235在不同浓度SO2中腐蚀速率的变化趋势是不同的.浓度较高时,腐蚀速率随腐蚀时间延长而降低;浓度较低时,腐蚀速率随腐蚀时间延长缓慢增加.提高SO2浓度对锈层中含硫化合物的形成影响不大,但对锈层中氧化物或氢氧化物形成起到促进作用.实验条件下的腐蚀产物均含有FeSO4.7H2O,Fe2(SO4)3.9H2O,γ-FeOOH和无定形的δ-FeOOH,当SO2体积分数大于0.5%时,产物中还出现α-FeOOH.在0.05%SO2气氛中,Q235表面形成锈巢,锈巢内、外的各种元素含量差异很大.     

Q235和09CuPCrNi-A钢在两种不同大气环境中腐蚀早期锈层演化研究

通过SEM、电化学方法以及XRD半定量分析方法,对在城市大气(武汉站)和工业大气(石化站)中曝晒早期的Q235碳钢和耐候钢锈层初期演化机制进行研究。与Q235碳钢相比,耐候钢在条件恶劣石化环境中更快体现耐候性,而在武汉站暴晒初期耐候钢腐蚀速率较Q235碳钢快。在含S高的石化环境,对于α-Fe OOH形成有一定催化作用。另外发现锈层初期的氧化还原反应分为两个阶段。第一个阶段锈层还原产物的氧化较快,而第二个阶段,还原产物Fe3O4积累,氧化过程受阻,并且锈层整体电化学活性有所升高。     

O3/Cl-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段，研究了O₃/Cl^-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明，O₃和Cl^-的协同作用对Q235B钢的腐蚀有明显的促进作用，其腐蚀速率随着模拟环境中Cl^-含量的增加而增大。腐蚀演化特性方面，Q235B钢在腐蚀的初期阶段腐蚀速率最大，中期阶段腐蚀速率迅速下降，而到后期阶段腐蚀速率又有所提高。相比于不含O₃的大气环境，当Cl^-浓度较低时，O₃和Cl^-对Q235B钢腐蚀产物组份的影响并不明显。而当Cl^-浓度较高时，O₃和Cl^-能明显促进β-FeOOH的生成而抑制α-FeOOH和γ-FeOOH的生成。这说明O₃/Cl^-复合大气环境能促进Q235B钢的大气腐蚀与锈层相组分变化密切相关。     

模拟工业-海岸大气中SO_2对Q235B钢腐蚀行为的影响

采用循环干/湿模拟腐蚀增重实验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和XRD方法,研究了模拟海岸-工业大气中SO2对Q235B钢腐蚀行为的影响.结果表明,在腐蚀初期SO2抑制了Q235B钢的腐蚀;在腐蚀后期,SO2促进了Q235B钢的腐蚀.当SO2的浓度较低时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而增大;当SO2的浓度较高时,腐蚀速率随SO2浓度的升高而减小.工业-海岸大气中的SO2组分可以抑制腐蚀产物中g-FeOOH和b-FeOOH的生成,而促进a-FeOOH生成.低碳钢腐蚀速率随SO2浓度变化出现的极值现象与SO2导致的锈层相组分变化密切相关.     

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为了考察开发钢Q450NQR1的耐候性,对其分别进行了实验室周期浸润试验和大气暴晒试验,试验结果表明,实验室周期浸润试验中,144 h腐蚀率相对Q345B减少了1/3,且Q450NQR1锈层中稳定的α-FeOOH含量较高,而Q345B钢较低;大气暴晒试验中,腐蚀初期Q450NQR1钢试样腐蚀率稍大一些,腐蚀后期,其表面形成稳定的致密锈层后,Q450NQR1钢的耐腐蚀性能开始体现。