X70钢在乳酸溶液中腐蚀行为的电化学研究

运用交流阻抗（EIS）法和单线性扫描（LSV）法研究X70钢在乳酸溶液中的腐蚀行为，乳酸浓度和温度对X70钢腐蚀行为的影响．实验表明：在相同温度下，随着乳酸溶液浓度的增加，X70钢的腐蚀电位先正移后负移，自腐蚀电流先增大后减小，腐蚀速率先增大后减小；当乳酸的浓度不变时，随着乳酸溶液温度的增大，腐蚀电位逐渐正移，自腐蚀电流逐渐增大，其腐蚀速率逐渐增大．     

土壤中氯离子对X70钢腐蚀影响的电化学研究

利用极化曲线技术和电化学阻抗测试技术,研究了X70钢在含不同浓度氯离子土壤中的腐蚀行为．实验结果表明：氯离子对X70钢腐蚀的影响显著．随着土壤中氯离子浓度的增加,X70钢的腐蚀速率也增加．当土壤中氯离子增大到0．3％时,腐蚀速率最大,而后X70钢的腐蚀速率随着氯离子浓度的增大而减小．     

A3钢的氧浓差宏电池腐蚀作用的研究

模拟埋地钢管上可能形成的宏电池现象，在实验室以３．５％ＮａＣｌ溶液和自制装置研究了Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／空气和Ｎ２／空气３种金属的腐蚀强度变化。分别测定了ｉｇ～ｔ行为及阳极金属的失重腐蚀速度；提出了宏电池效应系数（ｒ＝ｉａ＾Ａ／ｉＫ＾Ａ），并用来表征宏电池实际作用强度证明其相关性良好。结果表明，３种宏电池的作用规律，且随氧浓差异增大，宏电池效应系数也增大，这时宏电池中阳极金属的腐蚀显加速。     

含水量对X70钢在大港滨海盐渍土壤中腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学交流阻抗等技术对X70钢在含水量20%～34%(质量分数)的大港滨海盐渍土中的腐蚀行为进行研究.结果表明:土壤含水量对X70钢腐蚀行为影响显著;水质量分数为25%时X70钢发生局部腐蚀,水质量分数高于30%时发生均匀腐蚀;随着土壤中含水量的增加,腐蚀电流密度先增后减,在水质量分数为25%时腐蚀速率达到最大;含水量较低时,X70钢在大港滨海盐渍土中腐蚀的电化学阻抗谱会出现低频感抗弧,随着含水量的增加,低频感抗弧消失,表现为单一的容抗弧.     

NaCl薄层液膜下X70钢腐蚀的电化学研究

采用交流阻抗法和极化曲线法研究了X70钢在NaCl薄层液膜下的电化学行为．研究结果表明：Cl^-浓度的增大,促进了X70钢在溶液中的阳极反应,降低了电荷传递电阻和自腐蚀电位,腐蚀速率增大,Cl^-浓度大于0．20mol／L时,X70钢腐蚀速率反而降低．在0．20mol／L NaCl薄层液膜下,液膜厚度在1000—120μm时,阴极极限扩散电流变化不大,液膜厚度小于120μm,阴极极限扩散电流剧增;随着液膜厚度减薄,X70钢的腐蚀速率先增大后降低．     

研究管线钢X70腐蚀的新方法

在加拿大的阿尔伯特省，石油工业是其支柱产业，阿尔伯特大学主要也是在石油产业的资助下兴建的。因此在其化工与材料系，主要的研究服务对象也就与石油产业有关。输送石油用的管线钢主要是X70钢，如何防止管线钢的腐蚀非常重要。虽然氢和氯离子促使X70钢的腐蚀是常见现象，但有关机理至今还不清楚，我们采用了非线性电化学方法和扫描参比电极技术来研究氢和氯离子对管线钢腐蚀的影响。结合我国正在进行的“西气东输”工程，这一研究具有重要的实际意义。     

X70钢在模拟大气腐蚀水中的腐蚀行为研究

采用极化曲线法和交流阻抗法研究了X70钢在含0．5g／L的Na2SO4、Na2CO3、NaCl模拟大气腐蚀水中的电化学行为．结果表明：随着浸泡时间的延长,X70钢腐蚀速率逐渐降低;液膜厚度在1000—800μm时,阴极极限扩散电流变化不大,液膜厚度小于800μm时,阴极极限扩散电流剧增．随着液膜厚度减薄,X70钢腐蚀速率呈增大趋势．     

氯盐污染砂对X70钢早期电化学腐蚀行为的影响

采用EIS技术、极化曲线以及SEM等方法,通过室内试验研究了X70钢在NaCl与KCl污染砂中的电化学腐蚀行为,结果表明:当污染砂浓度为9%时,X70钢在KCl污染砂中腐蚀速度大于其在NaCl污染砂中的腐蚀速度;当浓度为3%、污染龄期为3 d时,NaCl污染砂中X70钢的腐蚀速率较大。由EIS测试结果可知:X70钢在KCl与NaCl污染砂中的Nyquist图主要由单容抗弧组成,腐蚀产物与砂粒之间的结合层电阻Rf是阻碍X70钢早期腐蚀失效的主要原因。X70钢片试样表面出现很多腐蚀坑,腐蚀形式主要以点腐蚀为主。当污染浓度为9%时,X70钢片在KCl污染砂中表面腐蚀坑的数量较多,表明了钾盐污染环境对X70钢的腐蚀程度要高于钠盐污染环境。     

X70钢在含SO2的弱酸性溶液中的腐蚀行为的电化学研究

用动电位扫描法和交流阻抗法研究了弱酸性溶液中SO2的存在、溶液酸度、温度、浸泡时间和极化电位对X70钢腐蚀行为的影响.结果表明,X70钢在含有SO2的弱酸性溶液中的腐蚀反应过程是受阳极控制的;SO2的存在促进了X70钢腐蚀反应阳极过程的进行;增加酸度和提高温度,主要促进了X70钢腐蚀反应的阴极过程;随着浸泡时间的延长和极化电位的增大,X70钢腐蚀反应的阻抗的模值逐渐减小,高频端相角最大处逐渐向高频方向漂移,相角最大值不断减小.     

A_3钢的氧浓差宏电池腐蚀作用的研究

模拟埋地钢管上可能形成的宏电池现象，在实验室以３．５％ＮａＣｌ溶液和自制装置研究了Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／空气和Ｎ２／空气３种金属的腐蚀强度变化。分别测定了ｉｇ～ｔ和Ｅｇ～ｔ行为及阳极金属的失重腐蚀速度；提出了宏电池效应系数，并用来表征宏电池实际作用强度证明其相关性良好。结果表明，３种宏电池的作用规律相同，且随氧浓差异增大，宏电池效应系数也增大，这时宏电池中阳极金属的腐蚀显著加速。     

Field corrosion characterization of soil corrosion of X70 pipeline steel in a red clay soil

The corrosion behavior of X70 pipeline steel buried in red soil environment has been studied. The surface morphology and elemental distribution were determined by scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS), and X-ray diffraction(XRD).The corrosion kinetics was evaluated by weight loss measurement. The results show that in red soil, the corrosion rate of X70 steel decreases with time, and follows the exponential decay law. General corrosion with non-uniform and localized pitting occurred on the steel surface. α-Fe OOH was the dominate products during corrosion in whole buried periods, and the corrosion products exhibited well protective properties. The potentiodynamic polarization tests revealed that icorrdecreased with time, indicating the improvement of corrosion resistance. The results of Electrochemical impendence spectroscopy(EIS) are consistent with potentiodynamic polarization tests.     

X70异种钢焊接接头的电偶腐蚀行为

利用SEM和光学显微镜对X70异种钢焊接接头进行显微组织观察,并在模拟土壤溶液中测量各区极化曲线以及焊缝和X70钢以不同面积比偶合时的电偶腐蚀电流.结果表明,该接头熔合区很窄,无类马氏体存在,焊缝为细小树枝晶,Nb和Mo元素严重偏析于枝晶间,在实验溶液中该区呈钝化状态,具有优异的耐蚀性.热影响区粗晶区主要为粗大贝氏铁素体和分布不均匀的长条状M-A组元,而X70母材为细小贝氏体组织,二者腐蚀行为无明显差别,阳极极化电位超过150mV时前者的极化率略高于后者.在焊缝与X70的电偶腐蚀中,阴极反应受氧扩散控制,随阴/阳极面积比增大,X70腐蚀电流密度急剧增加,具有近似"汇集原理"的腐蚀特点,偶合时焊缝阴极极化电位很高,受到完全保护.     

X70管线钢在酸性和近中性模拟海水溶液中的腐蚀行为

为对比X70管线钢在酸性(pH=3)和近中性(pH=7.7)模拟海水溶液中的腐蚀机制,采用极化曲线,通过电化学阻抗谱(EIS)和腐蚀失重实验对X70管线钢在不同模拟海水溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,X70管线钢在酸性溶液中浸泡168 h后腐蚀失重约为近中性模拟海水溶液中的16倍,大部分表面发生均匀腐蚀,局部形成以夹杂物为中心的腐蚀圆环,随着浸泡时间的延长,容抗弧半径和低频区阻抗值|Z|均呈增大趋势,先发生吸附而后出现微弱的扩散,电荷转移电阻R_ct值增大,腐蚀速率减小;近中性模拟海水中形成较厚的腐蚀产物膜,氯离子聚集破坏形成小点蚀坑,局部聚集形成大的点蚀,电荷转移电阻减小,腐蚀速率增大,而后趋于稳定;X70管线钢在模拟海水溶液中处于活性溶解状态,与酸性海水溶液相比,管线钢在近中性模拟溶液中自腐蚀电位E_corr正移137 mV,自腐蚀电流密度i_corr为酸性海水溶液中的0.047倍。因此,X70管线钢在酸性模拟海水溶液中的腐蚀规律可为其应用于海底管线的腐蚀控制提供理论支撑,对其安全服役具有十分重要的意义。     

三种土壤对X70钢腐蚀行为的比较

通过在库尔勒地区现场土壤、实验室内含水饱和土壤和土壤模拟溶液中埋设和浸泡试样的方法,利用SEM,EDS,XRD等手段以及失重法对X70钢在库尔勒土壤中腐蚀行为进行了研究.结果表明,在实验期间内,三种不同环境下的腐蚀速率大小顺序为:模拟溶液＞现场土壤＞饱和含水土壤.这因为在现场实验中,土壤中存在微生物腐蚀而使X70钢腐蚀速率较高;在含水饱和土壤中,水分降低了土壤透气性,土壤阻碍了离子交换,腐蚀速率大大降低;在模拟溶液中,电化学反应非常容易进行,腐蚀速率很高.     

X70针状铁素体管线钢析出相

用透射电镜研究了X70针状铁素体管线钢中的析出相.一种是以TiN为主、尺寸较大(50nm～1μm)、外形规则、几乎呈立方体的Ti(Nb)NC复合析出相,其中Ti/Nb比值处于5～12之间.另一种是以NbC为主、尺寸十分细小(小于20nm)、形态为圆形或椭圆形的Nb(Ti)C复合析出相,Nb/Ti比值处于1～6.37之间,衍射分析结果表明其为多晶粒构成.分析表明,尺寸较大的方形析出相在1150℃的温度时已经存在,并且在热模拟过程中变化不大.细小圆形析出相绝大部分是在1100～900℃之间析出,而且与基体保持共格或半共格的关系.V的析出不明显,其作用相对较弱.高温热塑性曲线的测量结果显示,在没有变形情况下,1050℃时析出相开始析出,900～850℃之间析出量达到最大.     

X60管线钢土壤腐蚀的统计分析

为了寻找埋地输油管线土壤腐蚀的规律,为管道腐蚀失效可靠性分析提供参考,通过X60管线钢在陕京管线典型土壤环境中的埋片腐蚀实验,对9个平行试样的腐蚀速率和最大腐蚀坑深度进行了统计分析.采用平均秩作为累积概率的估计值,在正态概率坐标纸上检验腐蚀参数的分布规律.结果表明,平均腐蚀速率服从正态分布,最大腐蚀坑深度的对数服从正态分布.