酸性土壤环境中剥离涂层下X80钢应力腐蚀行为及机理

目的研究酸性土壤环境中剥离涂层下X80管线钢应力腐蚀行为及机理。方法采用电化学极化曲线测试、慢应变速率拉伸试验和腐蚀形貌扫描电子显微镜观察,对服役于鹰潭土壤环境的X80管线钢在剥离涂层下滞留液中的应力腐蚀行为及机理进行了分析研究。结果 X80管线钢在剥离涂层下的滞留液中具有一定的SCC敏感性,应力腐蚀开裂类型属于TGSCC,敏感性较大位置为近漏点处、剥离区中下部及剥离区底部,且近漏点处滞留液体系中X80钢的SCC机理受阳极溶解(AD)机制控制,剥离区底部滞留液中SCC机理受阳极溶解+氢脆(AD+HE)的混合机制控制。结论服役于酸性土壤中的X80管线钢在外防腐涂层破损后,除开放破损处将发生腐蚀外,剥离涂层下的管线钢还会存在一定的应力腐蚀敏感性。     

Cl~-和SO_4~(2-)对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响

采用极化曲线和电化学阻抗技术研究了模拟液中Cl-/SO_4~(2-)比例及溶液浓度对钢筋在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响。结果表明:当模拟液中m(Cl-)/m(SO_4~(2-))为1.5时,即溶液为亚氯盐渍土模拟液时,钢筋的腐蚀速率最大。钢筋的腐蚀速率随溶液中SO_4~(2-)含量的增加呈先增大后减小趋势,在模拟混凝土孔隙液介质中,一定含量的SO_4~(2-)会促进钢筋的腐蚀,而通过成比例增加溶液中SO_4~(2-)及Cl-的含量,模拟腐蚀的渐变过程,发现钢筋的腐蚀速率逐渐减小。电镜形貌分析进一步说明腐蚀速率的减小与钢筋电极表面盐膜形成而导致的阴极过程扩散阻力有关。     

20~#钢在三元复合驱弱碱体系采出液中的腐蚀与防护

通过室内配置模拟液和现场取样挂片试验,对腐蚀后的金属表面进行了形貌观察和表面元素分析,研究了20#钢在三元复合驱弱碱体系溶液中的腐蚀状况。结果表明,在模拟液中,20#钢腐蚀速率随三元组分浓度的提高而减缓;采出液在三元成分上返期间腐蚀速率略有增加,在0.244~0.271 mm/a之间。对油田常用内防腐涂层进行了室内静态模拟试验、动态环道试验和现场试验。结果表明,环氧粉末涂层具有较好的防腐蚀性能,其交流阻抗值在107Ω.cm2以上,适用于三元复合驱弱碱体系。     

高pH值完井液中钛合金管材的腐蚀行为研究

基于高温高压腐蚀速率和原位电化学测试,并结合分子动力学模拟和第一性原理计算,探讨了钛合金(TC4)管材在高pH值完井液中的腐蚀行为,以及钝化膜的热力学稳定性。结果表明:TC4钛合金在180℃的高pH值磷酸盐完井液中的腐蚀极为严重,其均匀腐蚀速率高达0.4429mm/a;在高pH值磷酸盐完井液中,TC4钛合金的腐蚀为阳极反应过程控制,随着温度的升高,其腐蚀电位、腐蚀产物膜的膜阻和极化电阻显著降低,腐蚀反应的热力学驱动力增大、动力学阻力降低,腐蚀电流密度显著升高;在碱性溶液中,TiO_2钝化膜的钛氧键发生不同程度断裂,并且随着温度升高、碱性增强,TiO_2与溶液的界面结合能逐渐增大,钝化膜的热力学稳定性明显降低;在碱性焦磷酸钾溶液中,TiO_2钝化膜均可与K_2HPO_4、K_3PO_4反应生成疏松多孔的KTiOPO_4腐蚀产物膜,但TiO_2与K_3PO_4反应的热力学倾向更大。     

高氯介质中pH对316L不锈钢和Q235碳钢腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗谱、极化曲线、丝束电极等技术研究了316L不锈钢和Q235碳钢在不同pH且含有高浓度氯化物的高炉煤气冷段管道冷凝液模拟液中的腐蚀行为。结果表明,随着溶液pH的升高,两种材料的阻抗值均逐渐增大,316L不锈钢的钝态电流密度和Q235碳钢的腐蚀电流密度均减小。丝束电极电流分布图中阳极电流区域随溶液pH的升高而减小,不锈钢和碳钢分别表现出局部腐蚀和全面腐蚀的特征。     

一种碱性电镀锌镍合金镀层的抗腐蚀性能研究

在一种锌镍合金碱性电镀体系中,以四乙烯五胺(TEPA)和三乙烯四胺(TETA)混合物作为镍离子络合剂的碱性电镀锌镍合金体系,在低碳钢基材上电沉积制备锌镍合金镀层.利用电化学工作站测试了镀层在3.5％NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱,考察不同电沉积条件参数(电流密度、镍含量、搅拌等)对锌镍合金镀层的腐蚀电化学行为的影响.结果表明,在3.5％NaCl溶液中的模拟海水溶液中,通过极化曲线测得腐蚀电位和腐蚀电流可知镀液含镍含量一定范围内(Ni2+/Ni2++Zn+=15 mol％～20 mol％,得到的镀层对基体有很好的防护作用;随着电流密度的增大镀层的腐蚀电位变负;腐蚀介质的酸碱性越强对镀层的腐蚀越大.     

Cu对低合金高强耐候钢耐蚀性的影响

采用周期浸润加速腐蚀实验，模拟实际大气腐蚀环境，研究了Cu含量对含cr低合金高强耐候钢耐蚀性的影响规律．利用扫描电镜（SEM）和x射线衍射仪（XRD）等手段检定腐蚀的深度、腐蚀产物膜中元素分布及其相组成．结果表明，当Cu含量较低时，锈层容易从表面剥离，使侵蚀性溶液渗入，钢的失重速率增高；随着Cu含量的增加，锈蚀的深度明...     

热带雨林环境中霉菌对PCB-Cu腐蚀行为的影响

目的 研究PCB-Cu在热带雨林环境下的霉菌腐蚀行为。方法 利用平板培养法筛选出PCB表面出现频率较高的两株真菌Fusarium solani和Daldinia eschscholtzii。利用干重法研究Cu2+对其生理活性的影响,利用扫描电子显电镜观测PCB-Cu表面的生物成膜情况,并利用动电位极化曲线研究其腐蚀电化学行为。 结果 两株真菌在6天时,均能在PCB-Cu表面形成生物膜,且在菌丝密集处,出现腐蚀产物的堆积。同时,薄液膜内Cu2+浓度的升高能抑制菌体的繁殖。相比于无菌组,两株菌株均能够在前期抑制PCB-Cu自腐蚀电位Ecorr的升高,在后期抑制PCB-Cu自腐蚀电位Ecorr的降低。结论 霉菌孢子接种到PCB-Cu表面后,由于初期PCB-Cu表面薄液膜中的Cu2+含量较少,对菌体的抑制作用较低,因此菌体活性较好,其分泌物抑制了PCB-Cu表面氧化膜的生成,从而在初期促进了PCB-Cu的腐蚀。但随着腐蚀反应的进行,PCB-Cu表面薄液膜中Cu2+浓度逐渐升高,菌体的活性受到抑制,因此腐蚀性分泌物含量下降,而此时附着在PCB-Cu表面的生物膜对基体起到了保护作用,从而开始抑制腐蚀。     

溶液环境对模拟剥离涂层下X70钢腐蚀行为的影响

采用矩形缝隙装置,研究了阴极极化条件下本体Na₂SO₄溶液浓度、pH 值以及本体溶液的含氧状况对模拟剥离涂层下溶液的化学和电化学环境的影响,分析了剥离区域内X70钢表面发生的电化学反应。结果表明,增加本体Na₂SO₄溶液的浓度虽然有利于阴极电流在剥离涂层内传输,但会导致钢板表面钝化膜的破坏而发生腐蚀。本体溶液pH值为酸性时缝内的化学环境变化迅速,缝口处发生腐蚀反应;而碱性条件下剥离区的pH值基本不变。本体溶液供氧量的减少降低了剥离区域内阴极保护的有效距离。外加电位的中断使缝内溶液酸化,X70钢处于自腐蚀状态。     

防护层剥离条件下钢铁的缝隙腐蚀分析

通过塔菲尔曲线测试和均匀腐蚀全浸试验,分析了防护层剥离条件下Q235钢及其添加不同含量Cr元素后钢铁材料在5 mol/L的KOH溶液中的缝隙腐蚀情况.研究表明,防护层剥离条件下Q235钢在碱液环境下存在较为严重的缝隙腐蚀;合金元素Cr能有效改善防护层剥离条件下Q235钢在碱液中的耐缝隙腐蚀性能,且其耐缝隙腐蚀性随Cr含量的增加而提高.     

埋地管线阴极保护屏蔽剥离涂层下薄液腐蚀环境特征及演化

构建了埋地管线表面剥离高绝缘性聚乙烯(PE)涂层下模拟缝隙实验装置,采用微电极技术研究阴极保护(CP)水平和环境气氛(CO2和O2)条件下剥离涂层下缝隙薄液电化学环境(电位和溶液pH值等)特征及其演化规律,探讨剥离涂层下近中性pH环境存在条件.结果表明,不同阴极保护水平和CO2分压条件下,剥离涂层下可出现近中性到高pH值各种薄液环境.高阴极保护电流使管表产生并维持高pH环境;大面积剥离、阴极保护屏蔽或缺失和CO2的缓冲作用可使剥离涂层下封存近中性pH应力腐蚀开裂(SCC)敏感薄液环境;由剥离涂层下缝隙薄液pH值可判断剥离涂层下阴极保护有效性及其屏蔽程度.     

剥离涂层下的X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为

构建了埋地管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的矩形缝隙剥离涂层模型,采用原位电化学测量方法对剥离区的X80钢进行电化学交流阻抗谱(EIS)表征,并对其腐蚀行为进行了研究.结果表明.腐蚀初期剥离区各位置的电化学反应特征相同、EIS由高频容抗弧和低频感抗弧组成.随着腐蚀反应进行,高频容抗弧半径增大.低频感抗弧消失.距漏点不同距离的X80钢试样的腐蚀程度有所区别:漏点处和剥离区底部的腐蚀最严重.为吸氧腐蚀和阳极溶解所致;剥离区中部腐蚀较弱,去除腐蚀产物的X80钢表面出现明显的点蚀坑,点蚀倾向加重,腐蚀类型由全面腐蚀向局部腐蚀转变.根据EIS规律和实验结果.剥离区的腐蚀进程可分为氧耗尽、阴离子迁移和腐蚀扩展3个阶段.     

Q235钢和纯铜在不同pH红壤模拟溶液中的腐蚀电化学特征

采用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)技术,对比研究了Q235钢和纯铜在不同pH红壤模拟溶液中的腐蚀电化学特征。结果表明:Q235钢和纯铜的腐蚀速率均随着溶液pH的升高而降低。在红壤模拟溶液中,Q235钢的阳极主要发生Fe的活性溶解,腐蚀过程受阴极还原反应控制;纯铜阴极主要发生氧的去极化反应,腐蚀过程受阳极溶解反应控制,且溶液中的H+含量会影响腐蚀产物膜的形成过程。在pH为4和5的模拟溶液中,纯铜的耐蚀性较碳钢的提高不大;在pH为6的模拟溶液中,致密腐蚀产物膜的形成使纯铜的腐蚀速率显著降低。     

哈氏合金C276在溴胶混合液中的耐蚀性

目的研究哈氏合金C-276在溴胶溶液中的耐蚀性能,分析哈氏合金C-276在溴胶溶液中的腐蚀及失效机理。方法采用挂片试验方法,模拟溴化丁基橡胶生产过程中溴胶混合釜的腐蚀环境,研究温度、液溴含量、水含量、转速等环境因素影响哈氏合金C-276的腐蚀规律,利用SEM、XRD等现代分析技术,对腐蚀产物形貌、成分进行分析。结果哈氏合金C-276在含溴腐蚀溶液中的主要腐蚀产物为Ni Br2、Fe Br2、Mo Br2、Cr Br3等,腐蚀速率随温度、水含量、液溴含量以及转速的增加而增大。温度、水、液溴以及转速等因素均对腐蚀的发生起到了重要作用,腐蚀类型以全面腐蚀为主,伴随晶间腐蚀。结论溴胶混合液腐蚀环境下,哈氏合金C-276发生了严重的电化学腐蚀,提高温度、液溴含量、水含量、转速均会明显增加哈氏合金C-276的腐蚀速率。哈氏合金C-276不能作为溴化丁基橡胶生产设备中溴胶混合器的主材质。     

Zn在模拟酸雨溶液中及其液膜下的腐蚀

利用可控液膜厚度的闭塞电解池，研究了Zn在模拟酸雨本体溶液及薄液膜下的腐蚀行为．在pH值为2．4—3．8的模拟酸雨本体溶液中，Zn的阻抗谱由高频容抗和低频感抗构成，Zn的腐蚀受电荷传递过程控制．Zn的腐蚀速率和腐蚀电位都随着溶液pH值降低而升高．在较低pH值(2．4和27)的溶液中，由于较强的析氢过程产生表面吸附的氢气泡，使气泡周边的腐蚀重于Zn表面的其它区域，而使表面形成了明显的环形腐蚀痕迹．在薄层液膜下，随着液膜的减薄，Zn的腐蚀过程发生变化，当液膜减至100μm以下时，低频感抗为一扩散特征的Warburg阻抗代替，Zn的腐蚀控制步骤由电荷传递控制转由电荷传递和物质扩散混合控制．研究结果表明，液膜的减薄抑制了Zn腐蚀的阴极过程，Zn的腐蚀速率也随着液膜的减薄而降低。     

X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶解氧液中的腐蚀行为

采用动电位极化和交流阻抗技术(EIS)研究了库尔勒土壤模拟溶液中的溶解氧对X70管线钢在该溶液中腐蚀行为的影响.极化曲线及交流阻抗试验结果表明,随着库尔勒土壤模拟溶液中氧含量的减少,X70钢的极化电阻(Rp)升高,腐蚀电流密度(icorr)降低,腐蚀速率减小;在溶解氧含量较高(1.1345 mg/L和3.0491 mg/L)时,腐蚀行为是活化控制过程;在溶解氧含量较低(0.4056 mg/L)时,腐蚀行为是扩散控制过程.     

醋酸钾型除冰液薄液膜厚度对飞机用4130钢腐蚀行为的影响

搭建了薄液膜腐蚀试验装置,使用膨体聚四氟乙烯(E-PTFE)防水透气膜准确控制了薄液膜厚度。利用电化学方法研究了质量分数为5%的醋酸钾型除冰液薄液膜厚度对飞机用4130基材钢腐蚀行为的影响。结果表明:该体系腐蚀过程主要受阴极氧扩散控制,薄液膜下腐蚀产物的溶解与扩散过程对腐蚀速率有较大影响;不同液膜厚度下腐蚀体系的阻抗谱均只有一个时间常数,且溶液电阻随液膜厚度增大而减小。当液膜厚度很薄(30μm左右)时,腐蚀速率很低;随液膜变厚,腐蚀速率先缓慢升高,然后迅速上升;在液膜厚度200μm左右达到极值,然后快速下降;当膜厚进一步增大,接近全浸状态,腐蚀速率又逐渐升高,并趋于稳定。     

PCB-HASL电路板在NaHSO_3/Na_2SO_3溶液中的腐蚀电化学行为

采用电化学阻抗谱(EIS)和扫描Kelvin探针技术(SKP)研究了热风整平无铅喷锡处理印制电路板(PCB-HASL)在模拟电解质0.1 mol/LNaHSO3以及不同pH值的0.1 mol/LNaHSO3/Na2SO3溶液中的腐蚀行为与机理,探讨了浸泡时间和pH值对其腐蚀机理转变的影响,通过OM,SEM结合EDS对PCB-HASL表面上腐蚀产物形核和扩展行为进行了观察和分析.结果表明,PCB-HASL试样在酸性NaHSO3/Na2SO3溶液体系中的腐蚀形式类似点蚀,浸泡前期腐蚀坑加速扩展,腐蚀产物主要为Sn的氧化物和硫酸盐.NaHSO3溶液能够活化PCB-HASL试样表面,且腐蚀坑形核仅发生在浸泡初期.而在中性或碱性NaHSO3/Na2SO3溶液体系中,PCB-HASL试样表面腐蚀坑形成受到抑制,电解质溶液通过氧化膜向电极界面的传输过程限制了电极反应速率.     

生物可降解金属材料体外腐蚀测试体系综述

随着生物可降解金属材料日益受到关注,大量的体外腐蚀测试体系被用来模拟其体内腐蚀行为。不同的测试体系具有其独特的优点和缺点。为建立一个合理的并且更接近体内真实情况的测试体系,对可降解金属材料的腐蚀机理和体外腐蚀测试体系进行总结。从电解质溶液的选择、样品表面粗糙度的影响、测试方法以及腐蚀速度的评价方法等几个方面进行阐述,得到以下初步结论：电解质溶液应该选择与体液成分接近的含有蛋白的缓冲模拟体液,样品表面粗糙度和溶液体积与样品表面积之比应该接近植入部位的实际要求,并且采用动态腐蚀测试方法,同时多种腐蚀速度评价方法应当相互参照。     

埋地管线剥离覆盖层下阴极保护的有效性

由微小缝隙模拟管线剥离覆盖层（涂层）下的局部电化学环境，用微电极技术测量了缝隙内局部电位及pH的分布，研究了缝口阴极保护电位、剥离区几何形状、溶液电导率等因素对剥离区内部局部环境及阴极保护水平的影响。结果表明，剥离区内电位降（电位梯度）主要集中在破损口附近，而剥离区深处接近自然腐蚀状态；剥离区内有效保护距离随缝口保护电位负移而增加，但缝口过保护并不能有效提高剥离区保护效果。阴极保护可使剥离区局部电化学环境pH升高、电导率增大。