典型金属材料在淡化海水中的腐蚀性能

采用浸泡试验、电化学测试等手段研究了碳钢、黄铜和不锈钢在淡化海水中的耐蚀性。结果表明,在试验条件下,碳钢发生均匀腐蚀,黄铜发生脱锌腐蚀,不锈钢不发生腐蚀;碳钢和黄铜的腐蚀速率随温度升高而增大,某缓蚀阻垢剂对碳钢和黄铜的腐蚀有抑制作用。随温度升高,不锈钢耐点蚀性能降低,药剂对不锈钢的点蚀性能影响不大。     

微生物胞外聚合物(EPS)对金属耐蚀性的影响

微生物胞外聚合物(EPS)对金属腐蚀具有抑制作用,研究了EPS中的主要成分蛋白质和多糖对碳钢、铸铁、黄铜和304不锈钢腐蚀速率的影响,并以此为基础,开展了蛋白质、多糖抑制碳钢腐蚀的单因素试验以及正交试验。结果表明:单因素作用下,蛋白质或多糖的质量浓度为1.0mg/mL时,碳钢的腐蚀速率最低;多因素作用下,多糖加入量为0.7mg/mL、蛋白质加入量为0.7mg/mL、浸涂时间为36h时,碳钢的腐蚀抑制效果最佳。研究结果可以为金属防护领域研发新型防腐蚀涂料提供技术支持。     

凝汽器管在循环冷却水中的腐蚀评价方法

采用失重法(静态旋转挂片法和动态模拟法)与电化学方法(极化曲线和线性极化电阻法)研究了三种常见凝汽器管材(20钢、HSn70-1B黄铜和TP316L不锈钢)在某地表水中的腐蚀情况。结果表明,该地表水经阻垢缓蚀剂和加酸处理后在4倍浓缩倍率下运行时对TP316L不锈钢、HSn70-1B黄铜的腐速均小于0.005mm/a的技术标准要求,动态模拟试验得到的腐蚀速率略低于旋转挂片试验得到的腐蚀速率,电化学方法得到的腐蚀速率与失重法结果基本一致。     

20#碳钢和321不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀行为

高温环烷酸腐蚀是加工高酸原油过程中主要的腐蚀问题,温度和环烷酸浓度对其影响很大。本工作采用动态高温反应釜研究了不同温度和环烷酸浓度下20#碳钢和321不锈钢的腐蚀行为。结果表明,两种材质在环烷酸中的腐蚀速率随温度升高均呈现先增加后减小的规律。在环烷酸浓度为5%时,碳钢在280℃时腐蚀速率最高,而321不锈钢在260~280℃时腐蚀速率最高。在280℃时,随环烷酸浓度的增大,两种材料的腐蚀速率急剧增加,但浓度对两种材料的腐蚀速率加速比不同。在一定的环烷酸浓度下,两种材料的腐蚀速率发生突跃,对于20#碳钢,在环烷酸浓度1.5%~2%时存在一个腐蚀突跃区,而321不锈钢的腐蚀突跃区在环烷酸浓度为3%~5%之间。     

碳钢/Ti和碳钢/Ti/海军黄铜在海水中电偶腐蚀的研究

采用动电位极化技术及失重法研究Q235B碳钢/TA2钛和Q235B碳钢/TA2钛/海军黄铜在海水中的电偶腐蚀规律.测定了Q235B碳钢、TA2钛和海军黄铜在海水中的自然腐蚀电位、腐蚀速率和稳态极化曲线,测定了不同面积比时电偶对电偶电流的大小、方向,电偶电位以及电偶对阳极和阴极的失重速率,由电偶对不同面积比的数据得到Q235B碳钢被Ti电偶极化的动态极化曲线.结果表明,阳极的腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大而增加;阳极腐蚀速率随阴/阳极面积比的增大有一个极限值,即当阴/阳极面积比大于这个极限值时,阳极腐蚀速率不再增加.这三种金属构成的电偶对,海军黄铜是这个系统的阴极,受到碳钢的保护.     

温度对Cr13不锈钢CO2腐蚀行为的影响

模拟高温高压腐蚀环境,通过扫描电镜和能谱分析,研究不同温度下的Cr13不锈钢的耐CO2腐蚀性能。结果表明,随着温度升高,Cr13不锈钢CO2腐蚀速率在150℃达到最大以后下降;温度的变化也导致表面腐蚀产物成分和结构的变化,影响腐蚀产物对金属基体的保护效果。     

渤中19-6气田封隔器金属材料的腐蚀适应性评价

在模拟渤中19-6气田井下工况环境中对35CrMo碳钢、42CrMo碳钢、HS110抗硫钢、13Cr不锈钢、13Cr超级不锈钢(13CrS)、2205双相不锈钢等6种金属材料进行了腐蚀试验,研究其腐蚀行为。通过失重法计算金属的腐蚀速率,采用扫描电镜(SEM)观察金属腐蚀形貌,采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析腐蚀产物成分。结果表明：HS110抗硫钢、35CrMo碳钢、42CrMo碳钢、13Cr不锈钢、13Cr超级不锈钢、2205双相不锈钢的腐蚀速率依次降低,且所有钢在液相中的腐蚀速率高于其在气相中的腐蚀速率。渤中19-6气田封隔器的中心管推荐选用13Cr超级不锈钢和2205双相不锈钢,卡瓦等功能性部件推荐选用42CrMo碳钢。     

海水流速对典型金属管材腐蚀行为的影响

利用管路模拟腐蚀试验装置和电化学分析手段对比研究了4种典型海洋用金属管路材料在静态和动态海水环境中的腐蚀行为。结果表明,在静态海水环境中,碳钢的腐蚀速率远高于304不锈钢、B10铜合金和纯钛TA2。4种材料在3~10m/s流速内均为湍流腐蚀。流速为10m/s时,B10铜合金的动态腐蚀敏感性比304钢强,主要原因是在动态海水中B10的活化溶解区明显宽于304不锈钢,其成膜速度较慢。在静态和动态海水冲刷环境条件下,TA2由于在表面形成致密稳定的钝化膜,基本不发生腐蚀,是耐海水腐蚀性能最优异的管路材料。     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaCl溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的39％NaCl溶液中腐蚀的影响．结果表明较低温度(80℃)下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;120℃时碳钢CO2腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了3～4倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物FeCO3膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

模拟试验法选用锅炉化学清洗缓蚀剂

通过静态和动态模拟试验,考察了锅炉清洗过程中Fe3+和流速对腐蚀速率的影响, 并评价了4种缓蚀剂. 结果表明,Fe3+具有加速清洗液腐蚀碳钢的作用, 使20A碳钢的腐蚀速率成倍增大;清洗液中的腐蚀速率均随清洗流速的增大而增大, 但各种缓蚀剂的缓蚀效果的依次关系在3种流动状态下不变. 通过模拟试验找出锅炉清洗过程中的安全清洗流速和缓蚀剂安全添加量,JF-106安全清洗流速为 0.5m/s, 添加量至少为0.2%,其他缓蚀剂清洗流速小于 0.5m/s.     

碳钢在含硫化氢及高压二氧化碳饱和的NaC1溶液中的腐蚀行为

利用自制的高温、高压腐蚀试验及电化学测试装置,通过失重法、电化学极化曲线法及电子探针微观分析等方法,研究了温度、硫化氢浓度对碳钢在高压二氧化碳饱和的３％ＮａＣ１溶液中腐蚀的影响．结果表明：较低温度（８０℃）下,升高温度及增大硫化氢浓度均加速腐蚀反应的阴、阳极过程,失重腐蚀速率增大;高浓度的硫化氢抑制了腐蚀反应的阴极过程;１２０℃时碳钢ＣＯ２腐蚀产物膜对金属基体起很好的保护作用,失重腐蚀速率减小了３－４倍,随硫化氢浓度的增大,失重腐蚀速率缓慢增长,腐蚀产物ＦｅＣＯ３膜逐渐转变为以硫铁化合物为主的腐蚀产物膜．     

氯离子对电站常用金属材料腐蚀行为的影响

介绍了氯离子对电站常用碳钢、低合金钢和不锈钢在电站停用期间腐蚀行为(简称停用腐蚀)影响的研究进展,讨论了氯离子对碳钢、低合金钢和不锈钢的停用腐蚀作用机理和影响因素。结果表明:碳钢、低合金钢和不锈钢的停用腐蚀作用机理不同,碳钢和低合金钢停用腐蚀的主要诱因是凝结水和水中溶解氧存在,不锈钢停用腐蚀的发生主要归因于表面溶液介质中氯离子的浓缩。降低空气湿度、金属表面成膜和隔绝空气是抑制氯离子对金属材料造成停用腐蚀的较好方法。     

氯离子和电偶腐蚀对碳钢在热钾碱溶液中腐蚀的影响

研究了Cl-对碳钢和不锈钢在(K2CO3+KHCO3+ V2O5)溶液中腐蚀的影响,结果表明Cl-对阳极钝化曲线所示的腐蚀电位、钝化区间、过钝化电位和析氧过程无明显影响,未见试样有孔蚀的迹象.但随着Cl-离子浓度增大,其维钝电流密度也增大.90℃时,不锈钢-碳钢在此溶液中构成电偶腐蚀时,测得碳钢腐蚀速率为0.064 mm/a,比未成偶对时碳钢的腐蚀速率大一倍.90℃时,将已钝化的不锈钢-碳钢在(K2CO3+KHCO3)溶液中构成电偶腐蚀时,测得碳钢腐蚀速率为4.0 mm/a,比含有V2O5溶液中碳钢的腐蚀速率大64倍.     

N80碳钢在高含CO_2体系中的腐蚀规律

采用浸泡试验,电化学试验等研究了CO_2分压、温度、腐蚀时间等因素对N80钢在高含CO_2腐蚀环境中腐蚀行为的影响。结果表明:N80钢的腐蚀速率随腐蚀时间的延长逐渐减小;当温度为80℃时,N80钢的腐蚀速率出现最大值;在不同CO_2分压条件下,N80碳钢的腐蚀存在过渡平稳期。由于电极表面状态不同,N80钢表面呈现不同的电化学阻抗特征。N80钢的腐蚀产物FeCO_3膜为三层膜结构。     

碳化硅高温锌液热腐蚀特性研究

采用渗硅碳化硅作为试样,以600～800℃的熔融锌液作为腐蚀介质,用浸泡法测定了试样在高温熔融锌液中的腐蚀速率,并与1Cr18Ni9Ti不锈钢试样进行了比较。通过扫描电镜对不同条件下腐蚀机制进行探讨。试样在锌液中的腐蚀速率由失重法计算。通过对在不同温度和不同腐蚀时间的不锈钢与渗硅碳化硅(SiC)试样的腐蚀试验,可以发现,对于不锈钢,锌液腐蚀主要以溶解腐蚀形式为主;不锈钢试样的腐蚀速率远远大于碳化硅试样,在600℃时,不锈钢材料的腐蚀速率比碳化硅材料高2个数量级,在700℃时,不锈钢试样在8h就全部溶解,而在750、800℃时,试样在不到5 h全部溶解。而对于渗硅碳化硅试样,试样的腐蚀是以试样裂纹剥落和溶解共同作用。腐蚀机制依赖于锌液腐蚀温度,当锌液温度小于750℃时,腐蚀是以剥落和溶解共同作用,硅的溶解腐蚀现象较低,试样的腐蚀速率很小;SiC试样在750℃,8h的腐蚀速率仅0.6%;当锌液温度大于800℃时,腐蚀主要以硅的溶解腐蚀为主,腐蚀速率大幅度增加,试样在800℃,8h的腐蚀速率达到3%。     

变形温度对不锈钢复合近界面特征和协调变形的影响

为适应混凝土结构以提高建筑物长寿命要求，迫切需要制备一种具有耐蚀性、耐候性的建筑用材。不锈钢/碳钢复合材料完全满足复杂腐蚀环境的苛刻要求，还可以有效降低经济成本。本文基于Gleeble-3800热模拟机对不锈钢/碳钢复合材料进行高温压缩实验，研究温度950～1 150℃,应变速率0.1 s^-1、1 s^-1条件下近界面微观组织演变规律、近界面孔洞及过渡层特征；基于电子背散射衍射技术(EBSD),对不同温度和应变速率条件下的双金属变形协调性进行了研究。结果表明，当应变速率为1 s^-1,温度为1 100℃,近界面不锈钢侧和碳钢侧晶粒计算平均尺寸分别为11.38μm和13.54μm,再结晶晶粒体积分数分别为31.2%和39.3%;界面两侧晶粒发生动态再结晶比例相当，协调变形最佳。     

A3钢在含聚采出液中的腐蚀速率

采用挂片失重法研究了油田采出水对A3钢腐蚀试片腐蚀速率的影响;对过滤前后的油田采出水分别进行了静态腐蚀试验;向过滤后的油田采出水加入不同浓度的阴离子型聚丙烯酰胺、石油磺酸盐和甲醛所配制成的高/低浓度模拟水样,分别进行了静态和动态腐蚀试验。结果表明,流速和水样中含有的悬浮颗粒是影响腐蚀速率的重要因素。     

缓蚀剂MJ对碳钢在硫离子介质中的缓蚀性能

采用极化曲线法研究了缓蚀剂MJ对N80钢在硫离子介质中的缓蚀作用及缓蚀机理。结果表明:20℃下,不添加MJ时,随着硫离子含量的增大,腐蚀速率先增大后减小,硫离子质量浓度为100mg/L时腐蚀速率最大;在硫离子质量浓度为200mg/L的水溶液中加入MJ后,腐蚀速率明显下降,当MJ质量浓度为150mg/L时,缓蚀率可达81.9%,缓蚀效果明显优于市售缓蚀剂;MJ能使碳钢的腐蚀反应活化能升高,腐蚀速率明显下降,同时其在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附规律。     

模拟酸雨溶液中温度对桥梁索缆镀锌钢丝腐蚀行为影响

采用Tafel直线外推法、交流阻抗和加速腐蚀试验,研究了拉伸应力作用下高强度镀锌钢丝在不同温度的模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,表征其腐蚀前后形貌.结果表明:1100 MPa拉伸应力作用下镀锌钢丝于60℃模拟酸雨溶液中的腐蚀速率为27.6μA/cm2,较室温下腐蚀速率增加31%;腐蚀产物由多孔膜状变为颗粒状堆积于微孔处;1100 MPa拉伸应力作用下镀锌钢丝于50℃盐雾腐蚀试验环境中的腐蚀速率为4.3 mg/dm2.d,较35℃时增加19%.     

单相、两相流中65Mn和316L不锈钢的化学腐蚀研究

利用质量损失法,研究了单相、两相流中65Mn和316L不锈钢的化学腐蚀行为。结果表明:65Mn和316L不锈钢在单相、两相流中的冲刷腐蚀速率随温度升高而变大,随理论速率减小而增大。相同条件下,65Mn的质量损失速率比316L不锈钢大。两相流中的腐蚀机制与静态和单相流中的不同,为均匀腐蚀、轻微选择腐蚀、切削,以及轻微塑性腐蚀共同作用的结果,Ni-P镀层能减缓冲刷腐蚀对试样表面的影响。