不同温度下X80钢在高pH土壤模拟溶液中的腐蚀电化学行为

采用动电位极化、金相显微镜及电化学阻抗谱等方法研究了X80钢在不同温度(25℃,45℃和65℃)的高pH土壤模拟溶液(0.5mol.L-1 Na2CO3+1.0mol.L-1 NaHCO3)中的腐蚀电化学行为。动电位极化及金相显微镜结果表明,随着温度的升高,X80钢腐蚀速率增加,钝化膜耐蚀性降低,且65℃时最为严重;不同温度下钝化膜的电化学阻抗谱均呈现高、中频段容抗弧和低频段Warburg阻抗特征,随着温度的升高,X80钢表面钝化膜致密性逐渐变差,对基体的保护作用逐渐降低。     

X80钢在西气东输二线典型土壤中的腐蚀行为

采用室内埋片法、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)等方法研究了X80钢在西气东输二线沿线典型土壤环境中的腐蚀行为。结果表明,60天测试期内,X80钢在三种土壤介质中的阻抗谱都呈现为具有两个时间常数的双容抗弧特征:在玉门和伊川两种碱性土壤中的腐蚀速率随时间呈逐渐降低趋势;在樟树酸性土壤中的腐蚀速率呈逐渐增大趋势。三种情况下腐蚀形态都为点蚀:低含水量土壤介质中,钢表面因电解质液相非连续分布导致微观浓差腐蚀电池的形成是促进点蚀发生的主要原因。     

NaCl溶液中N80钢锈垢形成过程的电化学行为

利用线性极化、电化学阻抗谱及表面分析技术研究了N80钢在NaCl溶液中腐蚀锈垢形成过程的电化学行为。结果表明,随着锈垢的形成,腐蚀过程由电化学控制转变为扩散控制,电荷传递电阻及扩散电阻减小,阻抗扩散部分直线与实轴夹角逐渐减小。提出了试样表面锈垢的物理模型,解释了锈垢层疏松多孔特性与阻抗谱特征之间的相关性。腐蚀锈垢分为两...     

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。     

酸性土壤中的模拟滞留液溶液对X80钢腐蚀行为的影响

采用矩形剥离缝隙模型,原位测量了酸性鹰潭土壤模拟溶液中的剥离区滞留液的成分变化,选配了剥离体系腐蚀前期和后期的模拟滞留液溶液,并通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱和微观形貌分析对其腐蚀性进行评价。结果表明,剥离体系腐蚀后期滞留液的Cl-,Na+,K+含量升高,溶解氧含量减少、pH降低,其腐蚀电流密度升高,电荷转移电阻Rct减小,保护性腐蚀产物膜受到破坏,点蚀程度明显加重。相较本体溶液和前期滞留液,后期滞留液的腐性更严重。     

铁基非晶合金涂层在氯化钠溶液中的腐蚀行为研究

利用新型超音速火焰喷涂(AC-HVAF)技术,在304不锈钢基体上制备了Fe49.7Cr18Mn1.9Mo7.4W1.6B15.2C3.8Si2.4Fe非晶合金涂层。利用X射线衍射仪、场发射环境扫描电镜、显微维氏硬度仪、动态极化曲线、电化学阻抗谱研究了非晶合金涂层的结构、硬度、耐腐蚀性能以及电极反应动力学过程。通过与304不锈钢的对比,研究了Fe基非晶合金在中性介质下的腐蚀行为。结果表明,该Fe基非晶合金涂层具有较高的非晶含量,较均匀的组织,较高的硬度和在氯化钠溶液中较高的耐腐蚀性能。     

矿物掺合料及腐蚀溶液对混凝土中钢筋的锈蚀行为的影响

采用电化学阻抗谱研究了掺加不同量粉煤灰、矿粉的混凝土中钢筋的锈蚀行为,并探讨了复合盐溶液、海水和单一氯盐溶液对混凝土中钢筋阻抗谱及锈蚀行为的影响。结果表明:掺入30%(与水泥的质量比,下同)粉煤灰以及30%矿粉的C30混凝土,其抗压强度分别下降了45%和35%,且随着矿物掺合料掺量的增加,混凝土抗压强度损失越大。对养护7d的C30混凝土而言,腐蚀溶液导致钢筋锈蚀严重性排序为:复合盐溶液海水氯盐溶液。混凝土中掺入15%~20%矿粉或15%粉煤时,混凝土抵钢筋锈蚀能力最好,但随着矿物掺合料掺量进一步增加,其护筋能力下降。     

渗锌涂层钢腐蚀行为的电化学阻抗谱研究

研究了粉末渗锌涂层钢在3.5%NaCl溶液、人工海水(ASW)和天然海水(NSW)中的腐蚀行为。结果表明,渗锌层主要成分为Zn-Fe合金。渗锌涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀速率要大于ASW和NSW。这可能是由于两种介质中含有的成分能够与Zn反应,生成更难溶的物质堆积于涂层表面,导致腐蚀速率降低。     

交流干扰对阴极保护下X80管线钢腐蚀行为的影响

采用电化学阻抗谱法(EIS)研究了交流电对阴极保护下X80钢腐蚀行为的影响,EIS结果表明,EIS曲线包含两个时间常数,即高频电容弧和低频电感,通过等效电路LR(RQ)拟合表明,容抗弧随着交流电压的增加而减小,其电荷传递电阻(Rc)值从无交流干扰时的1669Ω.cm2减小到9V交流干扰时的566Ω.cm2,从而使腐蚀速率加快,降低阴极保护的保护程度。研究还表明,提高阴极保护电压的方法,将无法有效抑制交流干扰。     

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。     

X70管线钢在含CO2库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用动电位扫描、交流阻抗电化学方法和慢应变速率拉伸实验（SSRT）研究了CO2对X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂（SCC）行为的影响,并利用扫描电镜分析了不同CO2分压下的断面形貌．结果表明：CO2能够与腐蚀膜FeCO3反应,生成可溶性Fe的络合物Fe（CO3）2^2-,加速X70管线钢腐蚀;CO2与H2O形成H2CO3和HCO3^-,为阴极反应提供H^＋．X70管线钢在含CO2溶液中的SCC机理为氢脆一阳极溶解协同机理,且随CO2分压的增加,氢脆作用增大．     

CORROSION BEHAVIOR OF X70 PIPELINE STEEL IN SIMULATED KUERLE SOIL SOLUTION WITH CO2

采用动电位扫描、交流阻抗电化学方法和慢应变速率拉伸实验(SSRT)研究了CO2对X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响, 并利用扫描电镜分析了不同CO2分压下的断面形貌. 结果表明: CO2能够与腐蚀膜FeCO3反应, 生成可溶性Fe的络合物 Fe(CO3)2 2-, 加速X70管线钢腐蚀; CO2与H2O形成H2CO3和HCO3-, 为阴极反应提供H+. X70管线钢在含 CO2溶液中的SCC机理为氢脆--阳极溶解协同机理, 且随CO2 分压的增加, 氢脆作用增大.     

模拟酸雨溶液中应力对镀锌钢绞线腐蚀行为影响

通过Tafel直线外推法研究不同应力作用下斜拉桥拉索镀锌钢绞线在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,采用SEM、XRD、DTA-TG表征钢绞线镀锌层腐蚀后表面形貌、腐蚀产物理化性质.结果表明,随着应力增加,镀锌钢绞线极化电阻变小,腐蚀电流密度增大,且在1120MPa应力作用下镀锌钢绞线腐蚀电流密度达最大值,为无应力作用下腐蚀电流密度的7倍; 镀锌层发生局部电化学腐蚀,腐蚀后表面出现少量蚀坑,腐蚀产物填满这些蚀坑,覆盖于镀锌层表面,生成的白色腐蚀产物主要是ZnSO4•H2O.     

溶液状态对模拟剥离涂层底部Q345钢阴极极化行为的影响

采用分段电极测量阴极保护下矩形模拟剥离涂层底部Q345钢的电位和电流的分布。研究扰动、溶液氧含量和溶液初始pH值对缝内阴极极化行为的影响。结果表明,扰动作用能够迫使本体溶液中的氧进入缝内,降低缝内Q345钢的阴极极化程度。在低电导率溶液中,扰动作用能够在缝内诱发明显的氧浓差腐蚀电池,加剧缝底部Q345钢的腐蚀。本体溶液氧含量以及溶液初始pH值对缝内Q345钢的最终阴极极化水平影响很小。     

外加电位对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀行为的影响

采用电化学动电位极化技术、慢应变速率拉伸(SSRT)实验和SEM对X80管线钢在鹰潭土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为进行了研究.结果表明:X80管线钢在酸性土壤环境中具有较高的SCC敏感性,其断口模式为穿晶SCC;SCC机制随外加电位的不同而改变,在外加电位高于-930 mV时,其SCC机制由阳极溶解和氢致腐蚀两种电极过程控制,呈现阳极溶解和氢脆复合机制;当电位低于该电位时,其SCC为氢脆机制.随着外加阴极电位的降低,X80管线钢的SCC敏感性不断增大;与X70钢相比,氢脆作用在X80管线钢SCC过程中发挥了更重要的作用.     

采油管材N80钢在流动介质中的腐蚀行为研究

采用循环流动腐蚀试验装置，研究了N80钢在模拟油田含氧流动介质中的腐蚀行为，分析比较了温度、流速等因素的影响。结果表明，在流动的含氧模拟油田采出液中，N80钢的腐蚀速度因溶液温度不同而异，30℃时，随流速提高，腐蚀速度加快，而当温度升到40℃以后，随流速提高腐蚀速度反而下降。     

涂层剥离条件下X70管线钢的应力腐蚀裂纹萌生行为

通过循环载荷实验,研究了管道涂层剥离条件下,阴极保护电位对X70管线钢在近中性pH值溶液(NS4溶液)中应力腐蚀裂纹萌生的影响.利用SEM观察了距涂层剥离口不同距离处的应力腐蚀裂纹的萌生情况.结果表明,外加-850 mV阴极保护电位时,剥离涂层下样品表面裂纹的萌生程度随距离涂层开裂口长度的增加而逐渐减轻;外加-1000 mV阴极保护电位时,剥离涂层下样品表面裂纹的萌生程度随距离涂层开裂口长度的增加而稍有增加,但缝隙内各个位置的裂纹萌生程度低于-850 mV极化电位下缝隙内部相应位置的裂纹萌生程度;涂层的剥离降低了阴极保护的效果,要达到涂层完整时的阴极保护效果,则需要使阴极保护电位适当负移.     

X70管线钢楔型缝隙的阴极极化特性

应用楔型缝隙模型研究了X70管线钢在新疆库尔勒土壤模拟溶液中的阴极极化特性．研究了极化时间（1—30h）、缝口控电位（-775,-925和-1075mV（V8SCE））和缝口尺寸（0．15,0．30和0．45mm）等因素对缝内的极化电位、极化电流以及对应介质pH值的影响．结果表明,随着极化时间的延长,从缝口到缝底的极化电位梯度和极化电流梯度逐渐减小;随着缝口控电位的降低和缝口尺寸的增大,缝内试样的极化电位逐渐降低,而极化电流却逐渐增大,缝内试样对应介质的pH值也逐渐提高,进一步降低缝口控电位与增加缝口尺寸将使pH值的增加速度减小．     

模拟硫酸型酸雨对X70钢在酸性土壤中腐蚀行为的影响

采用极化曲线技术、电化学交流阻抗测试技术、扫描电镜和X射线衍射法等方法,研究了模拟硫酸型酸雨pH值对X70钢在酸性土壤中腐蚀的影响.结果表明,模拟酸雨加重了X70钢在酸性土壤中的腐蚀程度.X70钢的腐蚀速率随模拟酸雨pH值的降低而升高,其变化规律与失重法测量结果一致.腐蚀产物以Fe2O3和Fe3O4为主.