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中国腐蚀与防护学报
Acta Materialia
Journal of Materials Research
JMC
IJMT
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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.1
 

论文
专题介绍
经验交流
论文
1 范育京, 左禹, 赵旭辉, 唐聿明
三聚磷酸铝和氧化铈改性的环氧富镁涂层对AZ91D镁合金的保护性能研究
2015 Vol. 27 (1): 1-6 [摘要] ( 52 ) RICH HTML [PDF 2372KB] ( 73 )
中文摘要   Abstract

通过在环氧涂层中加入镁粉、三聚磷酸铝和氧化铈,制备了对AZ91D镁合金具有优良保护效果的耐蚀涂层,利用Machu测试、电化学阻抗 (EIS) 和扫描电镜 (SEM) 等方法研究了三聚磷酸铝和氧化铈对涂层保护性能的影响。结果表明,含50%Mg的环氧富镁涂层经过约2000 h浸泡后基体发生腐蚀,涂层失效,而添加10%三聚磷酸铝、0.25%氧化铈的40%Mg富镁涂层经过4488 h浸泡后基体仍然未发生明显腐蚀。三聚磷酸铝和氧化铈在富镁涂层中能够显著抑制Mg颗粒的活性,延长镁粉对镁合金基体的保护作用时间,同时也能一定程度上提高涂层的致密性,改善涂层的屏蔽性能,二者的作用相互叠加,有效提高了涂层的综合保护性能。

7 刘宏伟, 刘宏芳, 秦双, 韩霞, 王田丽
集输管线硫酸盐还原菌诱导生物矿化作用调查
2015 Vol. 27 (1): 7-12 [摘要] ( 23 ) RICH HTML [PDF 3362KB] ( 54 )
中文摘要   Abstract

利用扫描电镜 (SEM)、能谱、X射线衍射仪 (XRD) 和超景深三维立体显微镜等表面分析手段,调查研究油田污水集输管线材料的腐蚀和结垢行为。实验结果表明,暴露在没有添加杀菌剂的污水中30 d的试样表面形成了大量的垢状沉淀物,局部放大可以发现以胞外聚合物为主的生物膜覆盖在试样表面,此时生物膜的厚度高达169.6 μm,生物膜中含碳酸盐垢和细菌代谢产物硫铁化合物,且膜下基体材料局部腐蚀孔深度达到23.96 μm。在连续添加100 mg/L有机胍类杀菌剂1个月后,试样表面覆盖物中以无机矿物为主,且膜层厚度较未添加的薄,厚度为48.6 μm,膜下腐蚀较均匀,局部腐蚀轻微。硫酸盐还原菌参与的生物作用是管线局部腐蚀穿孔的主要原因之一。

13 宋轶黎, 胡喜艳, 席发臣, 雍兴跃
一种新型锈蚀转化剂的作用机理研究
2015 Vol. 27 (1): 13-18 [摘要] ( 33 ) RICH HTML [PDF 2738KB] ( 67 )
中文摘要   Abstract

采用SEM和AFM技术研究了锈蚀转化涂层形貌的演化过程,利用XPS技术研究了锈蚀转化剂对Fe3+的转化能力,通过能谱分析和红外光谱技术,研究了锈蚀转化剂中的关键组分,从而推断出锈蚀转化剂的反应机理。结果表明,当锈蚀转化剂涂覆在锈蚀层上,其表面发生了一些化学反应。在72 h后,锈蚀转化涂层由两相融为均匀相,并且表面粗糙度降低。在此过程中,锈蚀层中Fe3+部分转化为Fe2+。生成的Fe2+和剩余的Fe3+则与锈蚀转化剂中的无机阴离子和单宁酸形成稳定的FePO4,Fe3(PO4)2,Zn3(PO4)2和单宁酸铁络合物构成的保护膜。

19 汪峰, Thomas M. Devine
核电站蒸汽发生器传热管用Inconel合金在高温高压水中的腐蚀行为研究
2015 Vol. 27 (1): 19-24 [摘要] ( 24 ) RICH HTML [PDF 791KB] ( 57 )
中文摘要   Abstract

研究了核电站蒸汽发生器传热管用合金材料在模拟压水堆一回路水环境中形成的腐蚀氧化膜,首次获得了原位振动光谱。Inconel 600合金的拉曼谱中存在3个峰,540 和610 cm-1拉曼峰源自于表面生成的Cr2O3氧化膜,670 cm-1峰对应于表面生成的FeCr2O4尖晶石产物,随着电位的增加,670 cm-1峰的相对强度显著增强。Inconel 690合金的表面氧化膜由Cr2O3构成,不含NiO或尖晶石成份。Inconel 600合金发生应力腐蚀开裂 (SCC) 的敏感性与其表面氧化膜的变化存在关联性。Inconel 690合金尚未发现SCC现象,这与其表面生成的稳定的氧化膜有关。

25 吴茂永, 田继强, 曹立新, 高荣杰, 苏革, 柳伟
钨铝合金在不同NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究
2015 Vol. 27 (1): 25-30 [摘要] ( 18 ) RICH HTML [PDF 2143KB] ( 59 )
中文摘要   Abstract

采用极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法研究了钨铝合金在不同温度、盐度及pH值的NaCl溶液中的腐蚀行为。实验结果表明:钨铝合金的腐蚀速率随盐度的增加而增加;耐腐蚀性能随温度的升高而下降;在中性NaCl溶液中最耐腐蚀,且酸性越大,腐蚀速率越快。

31 何毅, 范毅, 丁忆鑫, 罗智
流体环境对碳钢表面附着缓蚀剂膜的影响
2015 Vol. 27 (1): 31-36 [摘要] ( 19 ) RICH HTML [PDF 1767KB] ( 49 )
中文摘要   Abstract

实验模拟了油、气集输过程碳钢管线中的流体环境,在不同流体速度、温度及成膜时间下,通过EIS技术考察45号钢表面附着缓蚀剂膜的耐腐蚀性能及破坏过程。缓蚀剂膜的腐蚀破坏过程中,EIS监测获得典型的电化学阻抗谱。结果表明,随着腐蚀时间、流体流速与流体温度的增加,碳钢表面附着缓蚀剂膜层由厚变薄,由致密变疏松,并表现出多孔性。因此,流体通过导致的表面剪切作用与气泡冲击,降低了该缓蚀剂的性能表现。通过SEM方法,辅助评价了处于不同状态下的缓蚀剂膜的结构。

37 方百友, 丁敏贞, 卢琳, 杨敏娜, 高瑾, 李晓刚
防锈油不同涂油量对冷轧钢板腐蚀行为的影响
2015 Vol. 27 (1): 37-42 [摘要] ( 25 ) RICH HTML [PDF 2193KB] ( 48 )
中文摘要   Abstract

采用盐水浸泡实验探讨了0.4,0.9,1.2和1.7 g/m2 4种涂油量对冷轧钢板腐蚀行为的影响。结果表明,在5%NaCl溶液中浸泡4 h时,涂油量为1.7 g/m2的钢板保护效率最高,为52.13%,涂油量为0.4 g/m2的钢板保护效率则最低,只有29.2%;浸泡20 h时,1.2和1.7 g/m2两个涂油量的钢板锈蚀等级能保持B级。EIS和Mott-Schottky数据表明,在同一浸泡时间下,涂油量越大的试样其电荷转移电阻越小,载流子密度越大,耐蚀性更好。

43 刘红霞, 梁金, 章珏, 张小联
微量稀土Sm对AZ91D显微组织和腐蚀性能的影响
2015 Vol. 27 (1): 43-48 [摘要] ( 21 ) RICH HTML [PDF 4956KB] ( 47 )
中文摘要   Abstract

利用扫描电镜 (SEM) 结合能谱分析 (EDS)、X射线衍射 (XRD)、腐蚀失重实验、电化学极化曲线等方法,研究了0.1%,0.4%,0.7%和1.0%的Sm对AZ91D合金的微观组织和腐蚀性能的影响,并对其腐蚀机理进行分析。结果表明:随着Sm含量的增加,合金中粗大的枝状第二相 (β-Mg17Al12) 逐渐断裂变小,其体积分数下降,因为Sm会结合Al形成颗粒状的Al2Sm和杆状的Al3Sm,从而减少晶界处第二相的数量,使第二相呈不连续分布;AZ91D的耐腐蚀性随着Sm加入量的增多,先增加后降低;当Sm加入量为1.0%时,合金的耐腐蚀性与不添加Sm的AZ91D接近;Sm的最佳添加量为0.4%。

49 谭晓晓, 彭晓
一种可内生Al203扩散障的δ-Ni2Al3-Cr203/ Ni-Cr203涂层体系
2015 Vol. 27 (1): 49-53 [摘要] ( 20 ) RICH HTML [PDF 3891KB] ( 51 )
中文摘要   Abstract

通过对Ni-Cr2O3复合镀层620 ℃部分渗铝制备了δ-Ni2Al3-Cr2O3/Ni-Cr2O3涂层体系。Cr2O3颗粒在渗铝的过程中和Al反应生成更为稳定的Al2O3。1000 ℃恒温氧化20 h后发现,铝化物涂层和复合镀层内掺杂的Cr2O3颗粒完全转化为Al2O3,并在铝化物涂层/Ni镀层界面自发形成了一层Al2O3富集层,该富集层起扩散障作用,阻碍铝化物涂层因互扩散所致的退化。

54 刘明明, 邓静伟, 刘福春, 唐囡, 韩恩厚, 万军彪, 尹桂来
装载缓蚀剂的蒙脱土对环氧涂层耐蚀性能的研究
2015 Vol. 27 (1): 54-58 [摘要] ( 23 ) RICH HTML [PDF 1811KB] ( 52 )
中文摘要   Abstract

将不同比例的装载缓蚀剂蒙脱土和环氧树脂混合制备出纳米复合环氧涂层。根据电化学阻抗谱 (EIS) 和盐雾实验对涂层的耐蚀性进行表征。结果表明,3%装载蒙脱土环氧涂层的水扩散系数为9.89×10-11 cm2/s,孔隙率为2.22×10-8,整个浸泡过程中阻抗值在109 Ωcm2以上,表现出最佳的耐蚀性。

59 王磊静, 徐松, 朱志平, 周艺, 冯兵
红壤中变电站接地网金属材料的腐蚀行为分析
2015 Vol. 27 (1): 59-63 [摘要] ( 17 ) RICH HTML [PDF 3187KB] ( 54 )
中文摘要   Abstract

采用扫描电镜 (SEM)、能谱 (EDS) 和X 射线衍射 (XRD) 等技术对红壤中变电站接地网服役长达13 a的镀锌扁钢进行了形貌分析和腐蚀产物分析。结果表明,该镀锌扁钢受到严重腐蚀,腐蚀产物主要由FeOOH,Fe3O4和Fe2O3等组成,腐蚀产物分层的原因是新生成的腐蚀产物沉积在金属/腐蚀产物层界面或腐蚀产物开裂处,同时S和Cl对内层腐蚀产物具有较大的影响。Tafel测试结果表明,在腐蚀电流峰值附近,SO42-与Cl-的百分比为1∶2时,两者对镀锌Q235碳钢在该红壤中的腐蚀性影响具有等效作用。通过室内加速实验模拟镀锌Q235碳钢在该红壤中的腐蚀发现,镀锌Q235碳钢的腐蚀速率呈现先增大后减小的规律,该加速实验在未改变镀锌Q235碳钢腐蚀机理的同时具有较好的加速效果。

64 付正辉, 黄奎, 孙冠中, 包哲, 李薇, 汤烨
再生水消毒对循环冷却水系统的腐蚀速率研究
2015 Vol. 27 (1): 64-68 [摘要] ( 12 ) RICH HTML [PDF 1679KB] ( 47 )
中文摘要   Abstract

无机消毒剂ClO2和有机消毒剂季铵盐 (苯扎溴铵) 作为常用的再生水消毒剂对循环冷却水系统具有一定的腐蚀性。通过两种消毒剂的对比,发现消毒后残留的Cl-和氨氮分别是两种消毒剂对316L不锈钢产生腐蚀的主要因素。此外,采用响应面分析法 (RSM) 和中心组合设计 (CCD) 分析了温度和流速对316L不锈钢腐蚀速率的作用。结果表明,在低温和低流速的情况下,瞬时腐蚀速率变化较小,产生腐蚀的主要原因还是电化学腐蚀。

69 张秀丽, 马茜, 王应高, 黄治娟, 赵蓓蕾
钢接地体在降阻剂中腐蚀速率测量方法的研究
2015 Vol. 27 (1): 69-72 [摘要] ( 11 ) RICH HTML [PDF 538KB] ( 46 )
中文摘要   Abstract

采用电化学线性极化和电感测量技术测量了碳钢电极在降阻剂中的腐蚀速率,分析了腐蚀速率随降阻剂凝固时间的变化规律。通过电化学和电感法测量的腐蚀速率与失重法测量的腐蚀速率的比对分析,研究了电化学和电感方法测量降阻剂腐蚀性的准确性。结果表明,采用电化学方法测量降阻剂腐蚀性时,测量时间不能小于降阻剂的凝固时间,否则测量数据偏高。电化学线性极化和电感测量技术是快速测量降阻剂腐蚀性的有效方法。

73 王世杰
原油含水率对油气管材超临界CO2腐蚀行为的影响
2015 Vol. 27 (1): 73-77 [摘要] ( 18 ) RICH HTML [PDF 3416KB] ( 46 )
中文摘要   Abstract

模拟高温高压CO2腐蚀实验,通过失重法,结合扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDS) 和X射线衍射 (XRD) 等分析技术,研究了原油含水率对N80油套管钢和D级抽油杆 (25CrMnVA) 钢的超临界CO2腐蚀形态、腐蚀速率和腐蚀产物膜特征的影响规律。结果表明:在超临界CO2腐蚀环境中,材质对腐蚀速率具有重要影响。平均腐蚀速率转变的临界含水率,N80钢为75%,25CrMnVA钢为50%。腐蚀形态由全面腐蚀向局部腐蚀转变的临界含水率为50%,含水率在50%~75%范围内发生点蚀,含水率高于75%,主要发生台地腐蚀。

106 木合塔尔买买提, 潘从锦, 吐然古丽玉素甫, 依不拉音 , 哈斯木
糠醛精制装置腐蚀原因分析与对策
2015 Vol. 27 (1): 106-108 [摘要] ( 13 ) RICH HTML [PDF 492KB] ( 44 )
中文摘要   Abstract

介绍了糠醛精制装置设备腐蚀部位及腐蚀情况,对设备造成严重腐蚀的原因进行分析,从腐蚀机理和装置的特点出发阐明了装置的腐蚀机理为糠酸、相变涡流腐蚀及糠醛结焦引起的腐蚀,找出了原料脱气、糠醛氧化、设备材质等影响腐蚀的因素。结合装置的现状提出了采用减少带入系统的氧气、控制好脱气塔操作和加热炉出口温度、材质升级等物理措施以及加注缓蚀剂等化学防腐措施。实践证明, 装置腐蚀得到了有效控制, 装置大修周期延长。

专题介绍
78 张新, 张奎
镁合金腐蚀行为及机理研究进展
2015 Vol. 27 (1): 78-84 [摘要] ( 14 ) RICH HTML [PDF 607KB] ( 80 )
中文摘要   Abstract

综述了镁合金的腐蚀特性、行为及机理, 以及介质环境和合金元素对镁合金腐蚀过程的影响规律,指出稀土合金化、微观结构优化、耐蚀性镁合金等是镁合金腐蚀防护的研究方向,并对镁合金腐蚀研究发展进行了展望。

85 陈伟, 蒋梅燕, 伍廉奎, 胡吉明
硅烷改性聚合物防护涂层的研究进展
2015 Vol. 27 (1): 85-89 [摘要] ( 17 ) RICH HTML [PDF 1069KB] ( 51 )
中文摘要   Abstract

硅烷掺杂 (改性) 防护性聚合物涂层是制备新型环保涂层的一种新方法。这种“超级涂层”摒弃了传统涂层的环境毒性和高成本而具有重要现实意义。本文较详细地介绍了“超级涂层”的制备方法及硅烷促进聚合物涂层抗蚀性能的作用原理。

90 曾佳俊, 周学杰, 吴军, 李冬冬, 罗睿, 张三平
金属材料大气腐蚀试验相关性与寿命预测研究现状
2015 Vol. 27 (1): 90-94 [摘要] ( 17 ) RICH HTML [PDF 719KB] ( 54 )
中文摘要   Abstract

综述了当前金属材料大气腐蚀试验的研究方法,重点叙述了大气腐蚀试验的相关性分析,以及金属材料服役寿命预测的研究方法。其中多因子复合循环腐蚀试验是今后室内加速腐蚀试验的发展方向,将现代化的计算机数据处理技术运用到相关性分析中,并同现代数学分析方法结合起来,不断加深对人工神经网络技术和灰色系统理论技术等非线性数学分析方法的研究,并应用于大气腐蚀科学研究中,从而深入探索材料大气腐蚀的行为规律,提高预测材料服役寿命的准确性。

95 王湘鸣, 章跃, 周广宏, 陈昌佐, 胡文新, 丁红燕
医用不锈钢表面改性及腐蚀磨损研究进展
2015 Vol. 27 (1): 95-98 [摘要] ( 17 ) RICH HTML [PDF 524KB] ( 57 )
中文摘要   Abstract

综述了医用不锈钢的表面改性方法及其腐蚀磨损性能,并对提高医用不锈钢腐蚀磨损性能的表面改性发展趋势进行了展望。

99 张亮, 孙好芬, 王秀通, 刘依, 李红, 侯保荣
改进型TiO2光生阴极保护研究进展
2015 Vol. 27 (1): 99-102 [摘要] ( 9 ) RICH HTML [PDF 487KB] ( 52 )
中文摘要   Abstract

概述了TiO2在腐蚀电化学中的应用以及在光生阴极保护方面的最新成果。分析了TiO2的不同制备方法和各自的特点。介绍了光生阴极保护实验的主要测试方法。列举了TiO2掺杂金属、非金属以及金属半导体在光生阴极保护领域的实验进展,并探讨了改性对TiO2光电转化性能的影响。展望了改进型TiO2在金属腐蚀防护领域的应用前景。

经验交流
103 李芳, 孙海礁, 石鑫, 朱原原
浅谈塔河油田集输管线防腐工艺
2015 Vol. 27 (1): 103-105 [摘要] ( 21 ) RICH HTML [PDF 1333KB] ( 59 )
中文摘要   Abstract

总结了塔河油田目前的防腐现状,介绍了输油、输气管线常用的几种防腐方式,指出了管线在防腐生产加工和现场安装施工过程中存在的问题,并提出了相关意见和建议。


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