风电塔底散热器失效分析

探讨海上风力发电风塔用铝制散热器失效的类型及机理,能为铝制散热器的防腐问题提供一定的理论依据。本文使用扫描电子显微镜、能谱仪、光学显微镜等仪器,对风电塔底散热器失效件进行表面宏观和微观形貌观察、化学成分分析以及内部显微组织分析。结果表明:散热器失效的主要原因是散热器长期服役在含Cl-的海洋大气环境中,使铝合金散热器发生点蚀穿孔导致泄漏失效。     

SRB对AZ91镁合金在含氯离子溶液中腐蚀的影响

通过引入硫酸盐还原菌(SRB) 来改善AZ91镁合金在含氯离子溶液中的腐蚀情况.发现:镁合金在无菌和含菌介质中的腐蚀均为点蚀;当Cl-含量低于1.5 g/L时,含菌和无菌试样表面仅出现微小的点蚀坑,两种试样的腐蚀速度相差不大,说明在低Cl-含量的溶液中,SRB对镁合金腐蚀的影响作用不大;当Cl-含量高于1.5 g/L时,两种试样表面的点蚀坑扩展,腐蚀速度随着Cl-浓度的增加而增大,且含菌试样的腐蚀速度要明显低于无菌试样,腐蚀电流密度和腐蚀电位随着Cl-浓度的增加而分别增大和降低,说明在高Cl-含量的溶液中,SRB生物膜的存在显著地降低了镁合金对Cl-的腐蚀敏感性.     

氯离子对石油测井仪器用Cr13不锈钢点损伤行为的影响

采用高温高压模拟环境装置和实时动电位极化和交流阻抗技术对石油测井仪器用Cr13不锈钢在模拟井下不同氯离子环境中电极的腐蚀失重和电化学行为进行了研究.实验结果表明,当地层水或者钻井液中氯离子浓度较高时,Cr13不锈钢表面的点损伤难以避免;随着氯离子浓度的升高,Cr13的均匀腐蚀速率增大,试样表面点蚀坑增多;局部氯离子以FeCl2和FeCl3形式吸附是造成钝化膜损伤的主要原因.应尽量减少仪器在含氯离子环境中的停留时间或提高材料等级.     

汽车散热器用Al-Mn系翅片箔的腐蚀性能研究

该文针对汽车散热器中作为牺牲阳极的翅片铝箔的抗腐蚀性能进行了研究.实验采用中性盐雾试验对材料的腐蚀行为进行了考察,并结合了扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学极化曲线对材料的腐蚀性能进行了分析研究.结果表明铝合金中的第二相与周围基体构成微电池,首先诱发点蚀;Si含量较低的Al-Mn系铝合金,形成细小弥散的第二相,腐蚀速度较慢,且材料整体自腐蚀电位较负,更适合做牺牲阳极,起到保护散热器管道的作用.     

气液环境下注氮气井管道腐蚀因素和机理研究

塔河油田注氮气后油井井口及井下管道取样观察有冲刷及点蚀现象,地面单井管道也出现注气后腐蚀穿孔情况。为了研究注氮气井管道腐蚀影响因素及机理,在对注氮气工艺、介质及生产工况分析的基础上,对氧分压及含量、流型流态及酸性气体分压比参数计算分析,研究了氧、氯离子、流型流态、酸性气体因素对管道腐蚀的影响,结合腐蚀产物XRD衍射特征及腐蚀形貌VRD镜像特征分析,研究表明注氮气井不同生产过程不同部位的管道腐蚀机理存在明显差异性。在注气过程中,井口及井下管道腐蚀主要受氧和流态的影响;在注气后的生产过程中,地面单井管道腐蚀主要受氧和酸性气体的影响。氯离子是点蚀发生的催化剂;其中前者的腐蚀机理为相互促进的氧的电化学腐蚀与冲刷腐蚀,后者的腐蚀机理为氧的电化学腐蚀为主,并促进了酸性气体的电化学腐蚀进程。两者腐蚀机理差异性受溶解氧扩散过程控制。     

X70钢在高温高压二氧化碳酸性溶液中的腐蚀行为

利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD以及电子探针微观结构分析等方法,研究X70钢在3种不同高温条件下及2 MPa分压的饱和CO2环境介质中的腐蚀行为.结果表明,在所研究的温度范围内,X70钢在CO2环境介质中表现出高的腐蚀速率;随着温度的升高,腐蚀速率呈上升再下降的趋势,120℃时为最大值;表面腐蚀产物膜的主要成分为Fe3C和FeCO3;CO2腐蚀的作用形成了钢表面点蚀、条状腐蚀特征,EPMA分析显示碳元素也呈条状分布;试样中沿轧制方向的两相对平行侧面的点蚀特征明显,而垂直于轧制方向的两相对平行侧面点蚀极少;CO2腐蚀是各种因素相互作用的结果.     

微量Ga对高压阳极铝箔腐蚀发孔性能的影响

采用金相显微镜和扫描电镜观察腐蚀形貌,结合动电位极化曲线测试点蚀电位,研究微量Ga对高压阳极铝箔腐蚀发孔性能的影响.结果表明,含Ga铝箔经退火后,点蚀电位约为-0.85V,比退火态不含Ga铝箔的点蚀电位负移约80 mV;退火后Ga在铝箔表面发生富集,增强了铝箔在含氯离子溶液中的点蚀倾向.当Ga含量20×10-6时,铝箔腐蚀区面积比约98％,腐蚀区内蚀坑数量众多、分布均匀,扩面效果显著;Ga含量达到80×10-6时,虽然腐蚀区面积比高,但腐蚀区内局部区域形成粗大蚀坑,腐蚀均匀性有所降低.因此,添加适量Ga可显著改善铝箔在HCl-H2SO4溶液中的腐蚀发孔性能.     

Cl-作用下2A12铝合金在大气环境中腐蚀初期的微区电化学行为

用扫描开尔文探针(SKP)和局部电化学交流阻抗(LEIS)技术,研究了2A12铝合金在盐雾腐蚀实验早期阶段的腐蚀行为和电化学过程.结果表明,盐雾实验初期,铝合金表面出现点蚀坑,Cl-对铝合金腐蚀有显著的加速作用,随盐雾时间延长,点蚀扩展.扫描开尔文探针的测试结果显示,在盐雾腐蚀过程的初期,金属表面阴极区和阳极区不断发生变化,呈现局部腐蚀的特征.随着盐雾时间的延长,试样表面电位逐步正移,并出现明显的阴极区和阳极区.局部电化学交流阻抗的测试结果表明,试样表面的局部电化学阻抗随盐雾时间的延长而有所增加,但分布较为分散.这说明在腐蚀过程的初期,2A12铝合金表面不断生成腐蚀产物,对腐蚀反应产生阻碍作用.     

CO2环境介质下16Mn钢的高温高压腐蚀性能

利用高温高压釜,通过失重法、SEM、XRD以及电子探针微观结构分析等方法,对16Mn钢在3种不同高温条件下以及1 MPa分压的饱和CO2环境介质中的腐蚀性能进行研究.结果表明,在60、90、120℃下,16Mn钢发生严重的CO2腐蚀,表现出高的腐蚀速率,且伴有不同程度的点蚀、条状腐蚀特征.随着温度的升高,腐蚀速率呈下降再上升的趋势,90℃时最小,各温度下表面都生成了Fe3C为主的腐蚀产物膜。研究发现,Cl-为点蚀的"激发剂",并且在点蚀坑内富集,导致局部Cl-浓度差不同,形成电偶腐蚀,促进点蚀发生;腐蚀过程显示CO2腐蚀的局部腐蚀特征是各种因素相互作用的结果.     

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。     

Cu含量对2A14铝合金显微组织和腐蚀性能的影响

为了提升2A14铝合金耐局部腐蚀性能,采用扫描电镜(SEM)、点蚀测试、循环阳极极化曲线(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)等分析测试方法,研究了Cu含量对2A14铝合金锻件显微组织和腐蚀性能的影响.结果表明:随着Cu含量降低,诱导点蚀的Al2Cu和AlCuMgSi残余结晶相体积分数减小,点蚀坑密度显著降低,合金抗点蚀性能和电化学腐蚀性能大幅提高.     

6063铝合金阳极氧化膜腐蚀性能的正交试验研究

用硫酸直流阳极氧化法对6063铝合金表面进行处理。采用正交试验研究方法探索腐蚀时间、温度和腐蚀液浓度对氧化膜抗蚀性能的影响,运用极差分析法对6063铝合金的腐蚀增重量和最大腐蚀深度进行了分析。结果表明:在铜加速乙酸盐雾环境下,时间对腐蚀的影响最强,温度及盐溶液浓度的影响均较小。合金的阳极氧化膜主要以点蚀为主,在72h、35℃、3%盐溶液浓度条件下,最大蚀坑深度达180.79μm,而原样则是以均匀腐蚀为主,可见与点蚀相比,阳极氧化膜对于均匀腐蚀的改善作用更明显。     

不锈钢裸表面在氯化物溶液中的点腐蚀

研究了不锈钢去膜表面在氯化镁介质中的点腐蚀现象。去膜表面发生点蚀的临界电位低于膜覆盖表面发生点蚀的临界电位。去膜表面的点蚀主要在晶界和夹杂起源。点蚀形貌是敏锐的条纹状花样。根据作者提出的裸表面与氯化物介质反应步骤模型讨论了点蚀特征电位的意义以及裸表面点蚀形成的过程。     

不锈钢容器表面裂纹缺陷分析以及处理

在压力容器定期检验中,经常发现不锈钢容器表面出现裂纹,经分析指出焊接残余应力以及氯离子腐蚀是不锈钢产生裂纹的根本原因,提出对于奥氏体不锈钢材质的压力容器在制造、安装以及使用过程中一定要避免产生和严格控制介质中氯离子的含量,从源头抓起,杜绝隐患。     

集输管线腐蚀原因分析

研究了青海油田集输管线腐蚀的主要原因。结果表明：水样中高氯离子含量、高总含盐量、高矿化度是影响管线腐蚀加剧的重要原因。细菌微生物参与了管线的腐蚀反应，它与溶液中氯离子共同作用，使管线局部腐蚀加剧。同时管线还受到由硫化氢引起的应力腐蚀作用，使得管线既可能由于坑蚀或孔蚀导致腐蚀穿孔，还可能由于应力腐蚀而导致突发性开裂。     

双层模板电解加工工艺对LY12表面阵列微坑形貌的影响

针对铝合金(LY12)表面阵列微坑加工精度较低的现状,提出了采用双层模板电解加工铝合金(LY12)表面阵列微坑工艺.该工艺采用高电流密度的方法去除加工过程中的铝合金材料表面的点蚀现象,并使用非线性的硝酸钠溶液减小微坑的侧向腐蚀.通过对电流密度和电解液参数的合理优化,在铝合金工件表面得到形貌一致的阵列微坑.试验结果表明,在双层模板电解加工过程中,采用硝酸钠溶液作为电解液,并选取电流密度为25 A/cm2,可有效减小阵列微坑的侧向腐蚀,提高铝合金表面阵列加工的定域性.     

十六烷基三甲基溴化铵在不同酸介质中对冷轧钢腐蚀行为影响的研究

 用失重法研究了冷轧钢在不同浓度十六烷基三甲基溴化铵的盐酸、草酸、硝酸介质中的腐蚀行为,所得结果表明在盐酸介质中十六烷基三甲基溴化铵是冷轧钢优异的缓蚀剂,其在冷轧钢表面的吸附符合Langmuir模型,实验数据亦表明草酸溶液中十六烷基三甲基溴化铵对冷轧钢的腐蚀影响甚微,并且发现十六烷基三甲基溴化铵在硝酸介质中是冷轧钢腐蚀的增蚀剂.     

新型可焊6005A铝合金的腐蚀行为

采用电化学交流阻抗谱,极化曲线以及浸泡腐蚀实验研究了Cu含量变化对高速列车用6005A铝合金电化学腐蚀行为的影响.结果表明:在商用6005A铝合金基体中添加适量的Cu元素,可有效提高氧化膜的致密性.当添加Cu质量分数为0.4%时,轧制态6005A铝合金电化学交流阻抗图谱中腐蚀反应电阻Rct值较大,双电层电容Q2值较小,极化曲线出现了较宽电位范围的阳极钝化区.但合金自腐蚀电流小幅增加,显示合金局部耐蚀性下降.在质量分数为3.5%NaCl溶液中进行的浸泡实验显示,随着浸泡时间的延长,自制6005A铝合金依次发生点蚀、晶间腐蚀和剥蚀.合金表面氧化膜致密性是影响材料抗腐蚀能力的主要因素.     

高腐蚀条件下用铝合金材料腐蚀机理

铝合金具有低密度、低熔点、高比强度及优良的耐腐蚀性能等特点，被广泛用于航空航天、建筑、船舶等领域。在服役过程中，铝合金的表层氧化膜易受到环境中活性阴离子的破坏而发生腐蚀，对其性能造成严重的损害，故研究铝合金在高腐蚀性环境的腐蚀行为对工程选材具有非常重要的指导意义。选择6061铝合金、2195铝锂合金和7075铝合金为研究对象，对其在特定腐蚀介质中的腐蚀过程和力学性能进行分析，研究了铝合金在特定腐蚀介质中腐蚀形貌与力学性能的变化规律。结果表明：腐蚀初期，在高Cl^-、NO₂^3-、SO₂^4-离子浓度的腐蚀环境中，3种铝合金的氧化膜受到阴离子破坏后发生点腐蚀，使基体暴露在腐蚀环境中，进而发生电化学腐蚀，6061铝合金和2195铝锂合金腐蚀方式是由点腐蚀向面腐蚀转变，7075铝合金腐蚀方式为晶间腐蚀；经过腐蚀后6061铝合金能保持稳定的强度和塑性，7075铝合金和2195铝锂合金的强度和塑性都明显降低。     

铝合金空心阴极放电辅助离子氧化技术的研究

针对海洋环境条件下铝合金点蚀比较严重问题,提出了基于空心阴极效应的离子氧化技术制备耐蚀保护层技术.在低频双极脉冲放电装置中进行铝合金氧化改性处理,温度控制在450⁵50℃范围内,氧化时间为3 h.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对氧化层进行分析表征,实验表明可在铝合金表面制备20550℃范围内,氧化时间为3 h.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对氧化层进行分析表征,实验表明可在铝合金表面制备20⁵00 nm厚的致密光滑的氧化层(Al2O3).在3.5%NaCl溶液中对未处理和离子氧化样品进行浸泡腐蚀实验,经过浸泡20 d后,未处理样品受到严重腐蚀,而氧化样品表面无明显腐蚀现象.由此可见空心阴极放电辅助离子氧化技术可以显著提高铝合金的耐点蚀性能.