普通碳钢的一种PVD镀膜及其耐蚀性研究

为了提高水力喷射压裂中喷嘴的耐蚀耐磨性,使用普通碳钢进行PVD镀膜,研究了3种镀膜试样的表面物理性能和脉冲负偏压的影响,采用失重法、电化学法和XRD等测试了PVD镀膜的耐蚀性。结果表明:脉冲负偏压在–400～–700 V,镀层的沉积速率和显微硬度随负偏压的增大而降低,膜基结合力先增加后减小;在高流速下,3种试样均表现出良好的耐磨蚀性,模拟地层水流速为6 m/s时,碳钢的磨蚀速率是镀膜试样的4倍;单因素条件下,3种镀膜的腐蚀速率随Cl浓度增加先增加后减小,随pH值增加而减小;3种镀膜中AlCrN(厚)镀膜的耐蚀性最佳,这与镀膜的致密性和牺牲阳极保护作用有关。     

水和氯离子含量对碳钢接地网在酸性土壤中腐蚀行为的影响

以某变电站的土壤作为研究对象,通过电化学测试,研究了含水量和氯离子含量对碳钢接地网在该土壤中的腐蚀行为的影响.研究结果表明,随着含水量的增加,碳钢接地网的腐蚀速率先增大后减小.当含水量在20%~30%时,腐蚀速率达到最大;当土壤中氯离子含量在0.2%~0.5%之间时,碳钢接地网的腐蚀速率达到最大;经过28 d后,在氯离子含量为0.5%的土壤中,其腐蚀电流密度高达167.4μA/cm2.     

温度对L80碳钢在含CO2天然海水中腐蚀行为的影响

 通过高温高压试验和电化学技术研究了温度对L80碳钢在含CO₂天然海水中腐蚀行为的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物膜进行了表征。结果表明,随着温度的升高,L80碳钢在液相条件下的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,在90℃达到最大值;而在气相条件下呈现与液相条件下完全相反的趋势。腐蚀产物膜的主要成分为FeCO₃,FeCO₃膜层的阴离子选择透过性以及Cl^-在L80碳钢表面的吸附促进了CO₂腐蚀,在90℃的气相和液相中所形成的腐蚀产物膜的电化学特征进一步验证了高温高压试验结果。     

S2-浓度对含盐污水中10#碳钢腐蚀性能的影响

 目前中国的炼油厂换热器多采用碳钢材质,换热器是石化设备中失效最快、损失最严重的设备之一,尤其是水相换热器的腐蚀更为严重。水相介质中通常含有一定量的S^2-、Cl^-、Ca²⁺和Mg²⁺,关于碳钢在含硫介质中的腐蚀行为,国内多数研究方向是应力情况下硫化物引起的应力腐蚀开裂问题,无应力状态下碳钢在含硫介质中的腐蚀行为研究得比较少。本文针对兰州石化某常减压装置换热器管束（主要材质10^#碳钢）在使用过程中的腐蚀问题,采用高温高压釜实验和电化学测试方法,研究壳程介质中S^2-浓度对10^#碳钢在含盐污水中腐蚀行为的影响,利用宏观照片和X 射线衍射仪XRD 表征腐蚀产物的形貌和相结构组成。实验结果表明,在测试区间内,随着腐蚀介质中S^2-含量的增加,试样表面生成的FeS 使得碳钢的均匀腐蚀速率逐渐降低,当介质中S^2-含量升高到250 mg/L 时,碳钢换热器管束的腐蚀程度由严重腐蚀转变为中度腐蚀,XRD 分析结果显示腐蚀产物为Fe₃O₄、CaCO₃和FeS;同时,当腐蚀介质中S^2-含量小于100 mg/L 时,由于介质中侵蚀性Cl^-存在,溶液中的Cl^-更容易穿过疏松的腐蚀产物膜层到达膜与基体界面处腐蚀基体,使得碳钢表面出现明显的点蚀现象,且介质中S^2-含量越低,试样抗点蚀性能越差。     

用于环境腐蚀监测的挂片型电阻探针

设计了一种含4个试片的电阻(electrical resistance, ER)探针, 其中2片暴露在腐蚀环境中, 2片密封在环氧树脂中作为对照组, 用于快速分析环境平均腐蚀速度和偏差. 为消除温度对测量结果的影响, 引入了腐蚀指数P 的概念, 根据P-t曲线计算出特定时段的平均腐蚀速度; 根据P-R_x (腐蚀电阻)曲线确定探针检测厚度变化的灵敏度. 讨论了引线电阻和点蚀系数对测量结果的影响. 对2个对照电阻比值作了统计分析以确定异常波动性, 作为探针密封性损坏的报警依据. 通过与失重实验相对照, 结果表明该电阻探针能提供十分相近的腐蚀速度, 可用于环境腐蚀性的快速评定.     

钛钢复合板弯曲过程的扫描电镜原位观察

为了研究钛钢复合板在弯曲过程中的断裂行为,利用扫描电镜原位观察了爆炸和爆炸--轧制两种工艺生产的钛钢复合板在弯曲过程中裂纹的萌生和扩展.结果表明:外弯过程裂纹萌生的角度小于内弯过程,钛钢复合板内弯比外弯具有更强的抗裂纹产生能力.在爆炸钛钢复合板的弯曲过程中,裂纹主要在波头的界面结合处和漩涡中心处萌生;在爆炸--轧制钛钢复合板的弯曲过程中,裂纹在Ti--Fe金属间化合物硬块界面处萌生.产生裂纹的主要原因爆炸钛钢复合板的波头界面结合处和漩涡中心处、爆炸--轧制钛钢复合板的界面块状Ti--Fe金属间化合物具有较高的硬度,在变形的过程中难以协调变形.     

硫化氢质量浓度和温度对碳钢在NACE溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学实验方法以及扫描电镜和能谱等表面分析技术对20#碳钢在不同H2S质量浓度(0,95.61,103.22,224.16 mg.L-1)、不同温度(25,35,45℃)下的NACE溶液(含CO2)中腐蚀行为进行了研究,同时对该环境下腐蚀产物的形成机制进行了探讨.发现在含有CO2的NACE溶液中,加入少量H2S,能加剧碳钢腐蚀,加速阳极铁的溶解和阴极氢气的析出.随着H2S质量浓度的增加,腐蚀电流密度增大,碳钢腐蚀加剧.温度升高,腐蚀极化电阻变小,腐蚀也会加剧.腐蚀试样外层絮状腐蚀产物主要是铁碳化物,接近基体表面的腐蚀产物主要是铁硫化物.     

碳钢在硫酸溶液中的钝化和振荡

研究了碳钢电极在硫酸溶液中的钝化和电流振荡行为。发生振荡的电位范围仅在钝化电位附近。振荡电流反映了电极活化、钝化过程的交替变化,其大小、周期和峰宽都随着溶液 H_-~+离子浓度改变而变化。振荡电流的形状亦与 H_-~+离子浓度有关。振荡原因是钝化膜的结构和组成的不均匀,它反复地生成和溶解,使电极表面交替钝化和活化,致使电流振荡。