热压烧结Fe_3Si-10%Cu复合材料在稀H_2SO_4中的腐蚀行为

采用机械合金化制粉/热压烧结制备了Fe3Si-10%Cu复合材料,研究了其在0.4,0.6和0.8 mol·L-1的稀H2SO4中的浸泡腐蚀行为.结果表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在稀H2SO4中表现出腐蚀失重,且随H2SO4浓度增加材料的腐蚀速率降低;复合材料中Fe3Si和Cu两相在H2SO4溶液中形成了一个腐蚀电池,其中Fe3Si相为阳极,发生腐蚀,Cu为阴极,得到保护;电化学腐蚀测试表明,Fe3Si-10%Cu复合材料在0.4,0.6和0.8mol·L-1的H2SO4溶液中自腐蚀电位相当,且在0.4 mol·L-1溶液中具有最低的自腐蚀电流和维钝电流.在0.6和0.8 mol·L-1的H2SO4溶液中,阳极反应产物以SiO2形态附着在Fe3Si-10%Cu材料表面导致腐蚀速率下降.     

磷酸盐快补材料的耐腐蚀试验

目的研究不同腐蚀介质对磷酸盐快补材料的影响,为防腐蚀设计提供理论基础.方法根据现有磷酸盐快补材料耐腐蚀的定义和评价指标,研究5种腐蚀介质对磷酸盐快补材料力学性能、体积稳定性和强度保留率的影响,进而得出其耐腐蚀能力的强弱.结果磷酸盐快补材料的抗压和抗折强度随龄期的增长其变化趋势大致相同.各种溶液中的磷酸盐快补材料的干缩率随龄期的增加而增加,28d龄期以前的增长幅度较大,后期增长幅度明显降低.磷酸盐快补材料在5种腐蚀介质中的强度保留率最高为53.91%,最低22.43%.结论磷酸盐快补材料在盐腐蚀介质中,耐腐蚀较强;在酸碱腐蚀介质中,耐腐蚀较差.     

含硫油品储罐腐蚀产物硫铁化物的生成及其氧化倾向性

硫铁化物的氧化放热被认为是引起含硫油品储罐火灾与爆炸事故的主要原因.储罐内壁铁的主要腐蚀产物Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与H2S气体反应可以生成不同形式的硫铁化物,同时H2S气体溶解在水中生成的氢硫酸与内壁铁也可以生成硫铁化物.考察了不同方式生成的硫铁化物的氧化倾向性,并对其硫化产物进行了扫描电镜分析.结果表明,Fe2O3、Fe3O4生成的硫铁化物氧化倾向性较高,结构的不同可能是造成其自燃性差异的主要原因.     

低碳钢在湿热工业海洋大气中的腐蚀特征

以0.1 mol·L-1 NaCl+0.01 mol·L-1 NaHSO3溶液为腐蚀介质,采用干/湿周浸加速腐蚀实验、腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等方法,研究了湿热工业海洋大气中低碳钢的腐蚀行为.结果表明:实验钢的腐蚀过程均遵循幂函数d=Atn分布规律,钢种不同,常系数A、n的值不同;腐蚀产物主要由非晶物质和少量Fe3 O4、α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH晶体组成.所得锈层可分为主体锈层和界面疏松带两部分,由内至外锈层中Fe、O含量梯度变化很小.Cl-、SO2与水分的长期协同作用会导致内锈层结构变差,而添加稳定性或耐蚀性较高的元素可以改善锈层质量,进而增强钢材的耐腐蚀性能.     

复合磷酸盐型钝化预膜剂的复配与筛选

选取磷酸盐与碳酸盐进行复配,并用正交试验法筛选出一种新型复合钝化预膜剂,采取旋转挂片法进行预膜剂的缓蚀性能测试,并对金属表面微观形貌、元素成分使用SEM电子扫描电镜与能谱(EDS)进行检测分析.结果表明,当磷酸盐、碳酸盐投加量分别为320 mg/L和100 mg/L时,新型复合钝化预膜剂对碳钢A3的腐蚀率为0.074 5 mm/a,对紫铜合金的腐蚀率为0.006 6 mm/a,满足化学清洗后对金属的缓蚀要求;同时,复合磷酸盐型钝化预膜剂对金属具有良好的协同增效缓蚀性能,在金属表面形成稳定的钝化膜,降低了金属的腐蚀速度,增强了金属的抗蚀能力,扩展了单一预膜剂的使用范围.     

两个同构的过渡金属锗磷酸盐化合物的合成与表征

通过水热法成功合成了两个过渡金属锗磷酸盐化合物Cs[M~ⅡGe(OH)_2(H_(0.5)PO_4)_2](M~Ⅱ=Co,Fe),并采用粉末X射线衍射、单晶X射线衍射、红外光谱分析和热分析方法对样品进行表征.结果表明:这两个过渡金属锗磷酸盐化合物同构,是为数不多的具有二维层状结构的锗磷酸盐;同时由于Ge元素的d轨道电子数排满,姜-泰勒效应不明显,使得化合物Cs[M~ⅡGe(OH)_2(H_(0.5)PO_4)_2](M~Ⅱ=Co,Fe)结构中由GeO_4(OH)_2八面体和M~ⅡO_4(OH)_2(M~Ⅱ=Co,Fe)八面体通过共棱连接的一维金属链相对较直.     

卷曲后供氧差异对热轧带钢氧化皮组织及耐蚀性的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、盐雾实验和电化学极化方法,研究了SS400热轧带钢沿宽度方向不同位置氧化皮的组织、结构及其耐蚀性. 结果表明,SS400边部取样位置的氧化皮厚度最厚且比较均匀,结构致密,存在明显的Fe_3O_4/Fe共析组织. SS400边部和板宽1/4处的成分主要为Fe_3O_4、Fe_2O_3和Fe,板宽中心位置的成分主要为Fe3O4和Fe. 盐雾腐蚀实验表明,SS400边部腐蚀最轻,板宽1/4处次之,板宽中心位置腐蚀最为严重. 动电位极化曲线测试结果显示,SS400边部的腐蚀电位明显高于其他两个位置,腐蚀电流最小. 热轧带钢在卷曲后,由于带钢沿宽度方向不同位置的供氧差异,会导致氧化皮组织、结构的显著不同,进而影响氧化皮的耐蚀性.     

磷对低碳钢坑孔腐蚀扩展的影响

采用特殊设计的闭塞腐蚀电池实验,并利用能量色散谱仪分析腐蚀产物成分,研究了磷对低碳钢蚀孔扩展的影响机理.结果表明:在模拟蚀孔的闭塞区钢样阳极表面沉积物中有磷酸根离子存在,在蚀孔活化腐蚀过程中,钢中磷转化成磷酸根离子是在金属表面进行的,并形成磷酸盐沉积在金属表面,对蚀孔的扩展起抑制作用;磷含量不同的钢,表面沉积物中磷酸盐及磷酸根离子含量可相差很大,从而对蚀孔扩展的抑制作用也会有明显差异;同一钢样中,由于磷的偏析,在蚀孔扩展过程中高磷部位腐蚀速率较低,低磷部位腐蚀溶解速率较高,磷的偏析带导致了凸凹腐蚀沟槽的形成.     

冷凝液硫含量对SUS444铁素体不锈钢腐蚀行为的影响

利用冷凝液浸蚀-高温氧化循环腐蚀法模拟汽车排气系统内部服役环境,借助失重分析、腐蚀形貌观察及腐蚀产物分析,研究了SUS444不锈钢在不同硫含量的冷凝液中的腐蚀行为。结果表明,随着腐蚀循环次数的增加,不锈钢表面不断沉积的FeSO_4·7H_2O、Fe(NH_4)(SO_4)_2及Fe_4(SO_4)_5(OH)_2·18H_2O等硫酸盐物质加速了不锈钢的腐蚀进程,其点蚀深度及腐蚀速率均随冷凝液中硫含量的升高而增加。     

H2S/CO2共存聚合物钻井液中腐蚀产物膜分析

随着酸性气田的不断开采,其钻采环境中的腐蚀机理及井下管材的优选已成为研究的热点.通过室内高温高压腐蚀试验,并结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS),研究S135钻杆钢在H2S/CO2共存聚合物钻井液中气相与液相的腐蚀产物膜成分差异,探讨腐蚀机理.结果表明,S135钻杆钢气相和液相腐蚀速率都随温度升高和CO2分压增大而增加,气相腐蚀较液相严重,呈局部腐蚀形貌,气相腐蚀产物表面凹坑较大,液相腐蚀产物较为均匀且致密性强,以均匀腐蚀为主.气相和液相腐蚀产物膜中都含有C、O、S、Fe、Si五种元素,且腐蚀产物成分差别不大,主要成分为Fe3O4、FeS、α-FeOOH、FeS2,以及少量的Fe7S8和Fe3S4,此外在腐蚀产物膜表面还夹杂有硅酸盐物质.钻杆钢腐蚀主要来源于二氧化碳腐蚀、氧腐蚀、硫化氢腐蚀、单质硫腐蚀以及腐蚀产物膜与钢材本体间电偶腐蚀.     

不锈钢高温铝液腐蚀机理研究

在800℃高温铝液中对0Cr13、0Cr25Ni20和NS142进行腐蚀试验,使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对腐蚀试样的化合物层进行微观分析.观察腐蚀形貌,与0Cr13相比,0Cr25Ni20的化合物层(Fe,Cr,Ni)2Al5厚度更薄,界面平整,NS142的化合物层更厚.研究结果表明:FeAl金属间化合物中固溶的Cr能抑制Fe、Al原子的扩散,阻碍化合物层的生长,而Ni在Al液中具有较大的溶解度,会促进Fe-Al金属间化合物的溶解.     

X70钢在新疆库尔勒土中的早期腐蚀行为

模拟新疆库尔勒土的现场条件,通过室内模拟腐蚀试验和微观分析,对X70钢在该土壤中的早期腐蚀行为进行了研究.结果表明:X70钢在新疆库尔勒土中早期腐蚀为典型的溃疡状局部腐蚀,发展速度很快.早期腐蚀以腐蚀孔和腐蚀斑两种形态开始,随后向横向和纵向扩展,横向扩展速率相对较快.含水量对早期腐蚀状态和发展速率有明显影响.腐蚀区域绝大部分被腐蚀产物覆盖,产物层疏松、多孔.产物成分以Fe的氧化物为主,同时含有Fe的氯化物.     

26CrMo4套管钢在三元复合驱溶液的腐蚀行为研究

采用电化学工作站测试了P110级套管钢(26CrMo4)在三元复合驱(ASP)溶液中的腐蚀电化学行为。研究了ASP中各主要成分、浓度和温度对26CrMo4钢腐蚀行为的影响。用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对静态浸泡腐蚀后的试件表面进行了测试分析。结果表明,26CrMo4钢在ASP、AS、A、AP溶液中,腐蚀速率依次增大。随ASP浓度增加,腐蚀电位增大,腐蚀电流密度减小,腐蚀速率也随之减小。无论对于强碱或弱碱ASP溶液,随着温度增加,26CrMo4钢的腐蚀电流密度增加,腐蚀速率加快。经80℃静态浸泡192 h后,26CrMo4钢主要发生均匀腐蚀,腐蚀产物主要为Fe(OH)3、FeCO3、Fe2O3。     

Fe(NO_3)_3浓度对水热法腐蚀多孔硅的影响

用水热腐蚀法,通过改变腐蚀液中Fe(NO3)3的浓度,制备多孔硅样品.用扫描电子显微镜、荧光分光光度计和傅立叶红外光谱仪对样品微结构和光学特性进行检测,并结合Islam-Kumar模型对检测结果进行分析.结果表明,增大腐蚀液中Fe(NO3)3浓度,可加快腐蚀速度,并使多孔硅中纳米硅尺寸减小,比表面积增大,从而引起样品发射峰发生蓝移,且对应于Si‖O键的红外吸收增强.     

Q235钢和X70管线钢在北美山地灰钙土中的短期腐蚀行为

通过腐蚀失重速率试验、腐蚀形貌特征的扫描电镜观察和X射线衍射分析以及土壤理化性质分析等手段研究了国产Q235钢和X70管线钢在加拿大中南部的山地灰钙土中实地埋样试验一年后的短期腐蚀行为特征.结果发现Q235钢和X70钢的平均腐蚀速率和最大点蚀深度均比较接近,但Q235钢点蚀密度明显高于X70钢;两种钢的腐蚀产物成分类似,均为FeOOH、Fe3O4和Fe2O3的复杂混合物,腐蚀产物层不致密,存在明显的裂纹;两种钢表层土壤中均发现较多的硫酸盐还原菌、硫化菌和异养菌,这些菌群的共同作用能够加速腐蚀产物层下局部腐蚀的发生.     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.     

某海底管道失效分析

通过对某海底管道进行理化检测、腐蚀产物分析、腐蚀形貌观察、服役环境分析及室内模拟实验,研究管道失效原因.结果表明:管道材质满足API spec 5L要求;内管存在由CaCO3、BaSO4和Fe(OH)3形成的结垢,垢层的存在使得管体的均匀腐蚀速率增大了约7倍,垢下腐蚀是导致管道腐蚀穿孔失效的主要原因.     

pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响

通过腐蚀失重计算、扫描电镜、X射线衍射方法、极化曲线分析等手段,研究了pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响.在模拟酸性土壤环境中,Q235钢的腐蚀速率随土壤pH值升高而降低,经360 h腐蚀后,在pH值为4.0、4.5和5.1的土壤中试样的腐蚀速率分别为0.68、0.48和0.42 mm·a-1.随土壤pH值升高,Q235钢锈层更为致密,其表面蚀坑由窄深型发展变为宽浅型发展.腐蚀产物均为SiO2、α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe2 O3及 Fe3 O4,随土壤 pH值升高,腐蚀产物中α-FeOOH/γ-FeOOH质量比升高.极化曲线分析表明,随土壤pH值升高,Q235钢腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,试样腐蚀速率减小.     

拉应力下T91钢在550℃液态铅铋中的腐蚀行为

为有效评估T91钢在液态铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)中不同拉应力下的腐蚀行为,采用小锥度圆锥体试样,开展了0~180MPa下T91钢在550℃、1×10~(-6) wt%氧浓度LBE中的腐蚀实验.结果表明:(Fe,Cr)_3O_4层和内氧化层始终存在,而Fe_3O_4层在拉应力作用下出现严重的脱落,且Fe3O4碎片随应力增加而变小;(Fe,Cr)_3O_4层由于Cr富集度不同而呈现出两层亚结构;随着拉应力的增加,裂纹数量增加,尺寸变大,并不断向基体方向扩展,到180 MPa时已贯穿整个(Fe,Cr)_3O_4层.此外,各氧化层厚度随应力增加而增加,但增厚速率不断降低.     

刍议化工机械设备的防腐设计与应对措施

近年来,随着我国经济的飞速发展,推动了化工产业的发展速度.化工机械设备是化工生产中不可或缺的组成部分,它的工作性能、效率和使用寿命等,直接影响化工企业的经济效益.然而,由于化工机械设备所处的运行环境和设备自身的因素,使得其在正常使用过程中,经常会出现腐蚀现象.这不仅造成了设备各方面性能下降,而且还严重缩短了设备的使用年限.为此,加强化工机械设备的防腐设计就显得尤为重要.基于此点,该文首先对化工机械设备发生腐蚀的原因与机理进行分析,并在此基础上提出化工机械设备的防腐设计要点.