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中国腐蚀与防护学报
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主办: 中国科学院金属研究所
ISSN: 1002-6495, CN: 21-1264/TQ
创刊于 1989年  双月刊
  当期目录:2015 Vol.27 No.5
 

综述
研究报告
技术报告
失效分析
研究快报
专题介绍
经验交流
综述
409 刘宏伟, 徐大可, 吴亚楠, 杨柯, 刘宏芳
微生物生物膜下的钢铁材料腐蚀研究进展
2015 Vol. 27 (5): 409-418 [摘要] ( 110 ) RICH HTML [PDF 831KB] ( 171 )
中文摘要   Abstract

综述了近年来有关SRB引起的钢铁腐蚀研究进展,分析了SRB生物膜的形成机制,介绍了传统SRB腐蚀机理、生物催化硫酸盐还原阴极反应腐蚀机理,以及SRB诱导生物矿化作用形成的沉淀垢膜下的碳钢腐蚀研究现状,着重介绍了生物能量学和生物电化学在推动SRB导致的微生物腐蚀机理研究中的重要作用,并在此基础上介绍了目前最新的对生物膜下SRB的控制技术和方法,为SRB腐蚀及控制提供参考。

研究报告
419 姚希, 蔡超, 李劲风, 宋亮亮, 刘丹阳
5383铝合金与907钢和铝青铜早期电偶腐蚀的平面分布
2015 Vol. 27 (5): 419-424 [摘要] ( 54 ) RICH HTML [PDF 712KB] ( 106 )
中文摘要   Abstract

通过电偶电流测试和腐蚀形貌观察等方法,研究了5383铝合金分别与907钢和铝青铜组成的两种电偶体系的早期电偶腐蚀平面分布。研究结果发现,两种电偶对中5383铝合金为阳极,907钢和铝青铜则始终为阴极受到保护;5383铝合金的腐蚀形貌有亚稳点蚀、不规则点蚀和类丝状腐蚀;电偶电流随时间变化规律相似,即腐蚀初期电流迅速降低,之后趋于稳定;与偶接点的距离增大,电偶电流降低,且远端的电流分布较为均匀;5383铝合金与907钢偶接时比与铝青铜偶接时大部分区域电流密度更小,但电偶腐蚀更加集中于2 mm内的区域。

425 马景灵, 文九巴
Al-Mg-Sn-Si-In铝合金在不同溶液中的腐蚀与电化学性能研究
2015 Vol. 27 (5): 425-430 [摘要] ( 60 ) RICH HTML [PDF 787KB] ( 137 )
中文摘要   Abstract

研究了Al-0.5Mg-0.1Sn-0.1Si-0.02In合金作为铝空气电池的阳极材料,在2 mol/L NaCl,4 mol/L NaOH乙醇-10%水,4 mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为及电化学性能。结果表明,该合金在4 mol/L NaOH乙醇-10%水溶液中性能优良,具有较高的阳极利用率及较低的自腐蚀速率。腐蚀形貌及电化学阻抗谱测试结果与合金腐蚀特性一致。通过对比Zn在4 mol/L NaOH溶液中的电化学性能,Al-0.5Mg-0.1Sn-0.1Si-0.02In合金在4 mol/L NaOH乙醇-10%水介质中作为铝空气电池的阳极材料具有可行性。

431 王凤平, 曹丽, 刘照斌, 丁言伟, 蒋新瑜, 刘丹
Zn-Al-Cd合金对20#钢牺牲阳极保护行为
2015 Vol. 27 (5): 431-436 [摘要] ( 40 ) RICH HTML [PDF 985KB] ( 94 )
中文摘要   Abstract

以工厂换热器为研究背景,采用极化技术和自放电法,研究了不同温度下Zn-Al-Cd合金牺牲阳极和纯Zn阳极在地下井水和模拟海水中对20#钢的牺牲阳极电化学性能。开路电位、工作电位及极化曲线的测试结果表明:在30~80 ℃范围内,Zn-Al-Cd合金、纯Zn和20#钢在两种介质中均未出现电位极性逆转现象,牺牲阳极具有良好的电化学性能;Zn-Al-Cd合金在地下井水中生成的保护膜比模拟海水中的稳定;牺牲阳极合金成分的优化,可以有效防止电位逆转行为。

437 敬加强, 周怡诺, 郑思佳, 王凯, 邱宗君, 江漩涛
气体携砂对弯头局部冲蚀规律实验探讨
2015 Vol. 27 (5): 437-443 [摘要] ( 33 ) RICH HTML [PDF 1405KB] ( 120 )
中文摘要   Abstract

通过电火花数控线性切割机将弯头沿轴向剖开的实验方法,研究了SiO2颗粒对弯头冲蚀后的壁厚损失及微观形态,并分析了弯头磨损的分布与强度。结果表明,管流状态下颗粒对弯头的冲蚀主要集中于弯头外半圈,弯头外半圈质量损失与弯头内半圈质量损失比 (定义为α) 随着颗粒粒径增大而增大;小粒径颗粒对弯头冲蚀区域的影响较大而对壁厚损失影响相对较小,弯头 (R=1.5D) 最大冲蚀角为55°,此时颗粒对壁面的冲蚀作用最大,最容易造成磨损刺穿而导致弯头失效;冲蚀坑随着颗粒粒径增大而变大,但数量相对减少,颗粒对弯头的主要磨蚀机理是变形磨损,次要机理是低角度的微削磨损,它们的综合影响造成了弯头的穿孔刺漏。

技术报告
468 杨霜, 赵春英, 闫茂成, 段建国, 刘智广, 孙成, 许进, 于长坤
恒流脉冲技术检测管线钢土壤腐蚀
2015 Vol. 27 (5): 468-472 [摘要] ( 27 ) RICH HTML [PDF 663KB] ( 95 )
中文摘要   Abstract

采用恒流脉冲技术测量X80高强管线钢在酸性红壤中的腐蚀速率,并与极化曲线结果对照。结果表明,两种方法所得腐蚀速率有较好的相关性;恒流脉冲法可快速获取金属材料土壤腐蚀界面的腐蚀动力学参数,且对体系扰动小,不受材料真实暴露面积的影响,适合于管线钢土壤腐蚀现场监测。

失效分析
473 马爱利, 张亚明, 姜胜利, 郑玉贵
船用焊接B10铜镍环失效分析
2015 Vol. 27 (5): 473-482 [摘要] ( 38 ) RICH HTML [PDF 2453KB] ( 120 )
中文摘要   Abstract

采用化学成分、宏观形貌、金相组织、微观及能谱分析等方法,分析了某船舶海水管路中的B10铜镍环的腐蚀失效原因。结果表明,在该铜镍环的腐蚀坑底部、冲刷腐蚀区、冲蚀坑内以及腐蚀穿孔的减薄区,都普遍存在着“冰糖块”状的晶间腐蚀形貌;优先腐蚀的晶界形成一个回路,被包围的晶粒发生了明显的脱镍和溶解;表层腐蚀产物及冲刷腐蚀区暴露出的晶粒上都存在S。该B10铜镍环的腐蚀破坏过程是含硫介质中的晶间腐蚀、脱成分腐蚀和冲刷腐蚀综合作用的结果。

研究快报
444 赵景茂, 李彤, 赵旭辉
4种铸造镁合金在SBF溶液中的腐蚀行为研究
2015 Vol. 27 (5): 444-448 [摘要] ( 35 ) RICH HTML [PDF 1083KB] ( 94 )
中文摘要   Abstract

比较了ZK60、AM60、AZ31和AZ91D等4种铸造镁合金在SBF模拟体液中浸泡72 h的腐蚀性能。利用SEM观察了镁合金腐蚀后的显微形貌,根据失重法计算了镁合金的腐蚀速率,采用极化曲线和电化学阻抗方法进一步评价了镁合金的耐蚀性。研究表明,AZ91D合金腐蚀速率最低,并且呈均匀腐蚀。AZ31合金耐蚀性最差,且点蚀严重,AM60和ZK60合金的耐蚀性相近。

449 贺俊光, 文九巴, 孙乐民, 高军伟
用循环极化曲线研究Al和铝合金的点蚀行为
2015 Vol. 27 (5): 449-453 [摘要] ( 33 ) RICH HTML [PDF 938KB] ( 98 )
中文摘要   Abstract

通过循环极化确定纯Al和Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga (质量分数,%) 合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位Ecorr、点蚀电位Epit、点蚀转变电位Eptp和保护电位Erp,并通过Al和铝合金在这些特征电位的点蚀形貌研究了它们的点蚀行为及点蚀扩展机理。结果表明:在点蚀电位时开始出现点蚀坑,随着电位升高点蚀坑迅速向横向和纵向扩展直至保护电位;纯Al的点蚀坑为窄而深的方形点蚀形貌,蚀坑内部为粗糙的结晶状结构,且表面出现明显的丝状腐蚀。Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga合金的点蚀形貌为宽而浅的圆形腐蚀坑,蚀坑内部比较光滑,且丝状腐蚀消失。合金元素能明显活化合金,降低点蚀坑深度,改善其腐蚀形貌。

454 杨帆, 冯拉俊, 李光照, 罗宏, 翟哲
SiO2/EP梯度耐磨复合涂层的制备及其性能研究
2015 Vol. 27 (5): 454-458 [摘要] ( 31 ) RICH HTML [PDF 760KB] ( 99 )
中文摘要   Abstract

为改善共混法制备陶瓷/环氧树脂 (EP)复合涂层时由于填料颗粒的大沉降现象而引起的涂层粘结性和耐磨性变差,将具有一定粒度分布的SiO2粉末利用喷粉的方法引入环氧树脂涂层,通过控制固化温度和时间来控制不同粒径SiO2颗粒在环氧树脂涂层中的沉降深度,制得了SiO2颗粒呈梯度分布的SiO2/EP复合涂层。研究了SiO2/EP梯度复合涂层的粘结性和耐磨性,探讨了SiO2/EP梯度复合涂层的形成机制。结果表明:不同粒径的SiO2颗粒在环氧涂层中可呈梯度分布,喷粉法制备的SiO2/EP复合涂层的粘结性与耐磨性均高于共混法制备的SiO2/EP复合涂层。

459 刘星飞, 田一梅, 郭浩, 陈瑛, 孟露
球墨铸铁给水管道内腐蚀实验研究
2015 Vol. 27 (5): 459-462 [摘要] ( 30 ) RICH HTML [PDF 409KB] ( 85 )
中文摘要   Abstract

采用电化学方法和失重法,研究了球墨铸铁给水管道内腐蚀速率随时间的变化规律,设计了包含预腐蚀阶段的内腐蚀失重实验,通过正交实验设计研究了影响球墨铸铁给水管道内腐蚀的主要因素。结果表明,自来水环境下,球墨铸铁腐蚀速率初期波动较大,并随时间逐步下降,最后趋于稳定,稳定时间约为48 h;影响腐蚀速率的因素按其作用大小排序为:温度>pH值>总余氯>总硬度。

463 邵玉佩, 闫爱军, 金雨, 廖强强, 袁斌霞
红壤中铁铝氧化物对铜接地极材料的腐蚀行为
2015 Vol. 27 (5): 463-467 [摘要] ( 18 ) RICH HTML [PDF 674KB] ( 87 )
中文摘要   Abstract

通过人工合成铁铝氧化物,并采用电化学阻抗谱 (EIS)、极化曲线、扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDS) 和X射线衍射 (XRD) 等技术,考察了接地极铜材料在添加不同浓度铁铝氧化物的饱和红壤溶液中的腐蚀行为。结果表明,铁铝氧化物对铜腐蚀具有先促进后抑制作用。在添加不同浓度铁铝氧化物的红壤条件下Cu的阻抗随着浸泡时间的延长先升高后降低并趋于平稳。Cu的腐蚀速率随添加的铁铝氧化物含量的增大出现先增大后减小的趋势。Cu的腐蚀主要以全面腐蚀为主,腐蚀产物膜主要由Cu2O组成。

专题介绍
483 王焕焕, 杜敏
海洋飞溅区钢结构的防腐蚀技术
2015 Vol. 27 (5): 483-491 [摘要] ( 37 ) RICH HTML [PDF 648KB] ( 119 )
中文摘要   Abstract

由于海洋腐蚀环境苛刻,海洋环境中的钢铁与周围介质发生电化学反应而受到严重腐蚀。其中,飞溅区由于所处的位置特殊,受多种因素影响是5个区域中腐蚀最严重和防腐蚀措施最容易失效的区带。本文综述了海洋飞溅区钢结构各种防腐蚀方法,对比了不同防护方法的优缺点。

492 张伟刚, 赵会军, 周立辉, 程雅雯, 彭浩平
湿气管线的顶部腐蚀研究进展
2015 Vol. 27 (5): 492-496 [摘要] ( 27 ) RICH HTML [PDF 493KB] ( 94 )
中文摘要   Abstract

综述了湿气管线的顶部腐蚀机理、影响因素及腐蚀防护方法,其中重点比较了温度和冷凝率对顶部腐蚀速率大小的影响,分析了冷凝水中乙二醇的消耗率和有机酸的补给率与顶部腐蚀速率的关系,最后展望了顶部腐蚀未来的研究方向。

497 薛芳, 魏欣, 董俊华, 柯伟
高放废物深地质处置环境中低碳钢腐蚀行为的研究进展
2015 Vol. 27 (5): 497-502 [摘要] ( 26 ) RICH HTML [PDF 527KB] ( 97 )
中文摘要   Abstract

低碳钢作为制造高放废物地质处置罐的候选金属材料,在地质处置环境中可能发生腐蚀泄漏的危险。深地质处置环境因素对低碳钢处置罐的腐蚀模式、腐蚀演化规律及服役寿命具有重要影响。本文详细综述了在地质处置环境中影响低碳钢处置罐腐蚀行为的因素以及长期处置中可能的腐蚀模式,并总结了预测低碳钢处置罐寿命的方法。

503 石振家, 王雷, 陈楠, 郝龙, 董俊华, 柯伟
耐候钢表面锈层及其稳定化处理现状与发展趋势
2015 Vol. 27 (5): 503-508 [摘要] ( 31 ) RICH HTML [PDF 529KB] ( 91 )
中文摘要   Abstract

综述了耐候钢表面稳定化锈层的形成、组成及其结构,并讨论了影响耐候钢表面锈层稳定化的因素;介绍了主要的锈层稳定化处理技术;同时,指出了耐候钢表面锈层稳定化技术的研究出发点,并对该技术的发展趋势进行了展望。

509 范林, 邢青, 邱日, 张慧霞, 郭为民, 侯健
阵列电极技术在腐蚀领域的应用进展
2015 Vol. 27 (5): 509-513 [摘要] ( 22 ) RICH HTML [PDF 458KB] ( 104 )
中文摘要   Abstract

阵列电极是由一系列规则排列的微电极阵列组成的复合电极,可以实现传统电化学测量中对大面积电极的统计平均信号的获取,而且可以给出电极微区的电位和电流大小和分布信息,从而准确表征电极表面的电化学不均匀性。本文就阵列电极技术在腐蚀领域的应用进展,及其优势与不足进行了总结,并对该技术的发展前景进行了展望。

经验交流
514 侯军才
挤压镁牺牲阳极缺陷及对策
2015 Vol. 27 (5): 514-518 [摘要] ( 23 ) RICH HTML [PDF 581KB] ( 80 )
中文摘要   Abstract

分析镁阳极挤压工艺参数控制要点,对挤压镁阳极的表面质量缺陷、钢芯不居中、形状偏差大、尺寸超差、电化学性能不合格等缺陷的形成机理进行分析,并提出相应的解决措施。通过优化挤压工艺参数、严格控制熔铸工艺、严格控制挤压坯外圆直径的误差、采用合适的均匀化退火工艺,可有效避免挤压阳极缺陷形成。

519 李明, 薛润斌, 鲜俊, 杨圃, 段建国, 许进
IR降对埋地管线阴极保护电位影响规律研究
2015 Vol. 27 (5): 519-524 [摘要] ( 41 ) RICH HTML [PDF 826KB] ( 92 )
中文摘要   Abstract

针对新疆油田油气储运公司管线IR降对埋地管线阴极保护电位影响进行现场测量和研究。结果表明,土壤IR降严重影响埋地管线阴极保护电位的测量和评价,消除IR降后的管地电位能有效的对阴极保护效果进行评价。建议定期对所有埋地管线进行消除土壤IR降的测量,以确保各埋地管线阴极保护电位的正确施加和调试,从而确保埋地管线的安全运营。


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