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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:2014 Vol.26 No.6
 

研究报告
487 吕丹丹, 王毅, 张盾
腐蚀微生物硫酸盐还原菌在不同荷电状态表面的初始附着行为
2014 Vol. 26 (6): 487-493 [摘要] ( 19 ) [PDF 3506KB] ( 31 )
中文摘要   Abstract

研究了材料表面电荷对硫酸盐还原菌 (SRB) 初始附着行为的影响。分别将6-胺基-1-己烷硫醇,6-巯基-1-己醇和6-巯基己酸修饰在Au电极表面,形成不同荷电状态的自组装膜 (SAMs)。用电化学阻抗 (EIS) 和扫描电子显微镜 (SEM) 监测SRB在3种SAMs表面的附着。结果表明,荷正电的SAMs表面有利于SRB的初期附着,而荷负电的SAMs表面则会抑制SRB初期附着并使其可逆附着过程的时间延长。另外,3种表面的电荷转移电阻变化率 (?Rct%)可在一定程度上反映SRB的初期附着情况。

494 杨珂, 宋亮亮, 陈永来, 张绪虎, 蔡超, 李劲风
2195铝锂合金阳极氧化膜几种封孔方式耐蚀性比较
2014 Vol. 26 (6): 494-498 [摘要] ( 11 ) [PDF 1882KB] ( 20 )
中文摘要   Abstract

封孔处理大幅度提高了2195铝锂合金阳极氧化膜的耐蚀性能,Ce(NO3)3封孔的耐蚀性远优于沸水封孔,而略差于K2Cr2O7封孔和NiSO4封孔。长时间中性盐雾腐蚀时K2Cr2O7封孔效果最好。

499 陈碧, 秦双, 陈蕾, 郑碧娟, 刘宏芳
静磁场对硫酸盐还原菌生物膜形成过程的影响
2014 Vol. 26 (6): 499-504 [摘要] ( 4 ) [PDF 2455KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

采用铂片微排电极研究了硫酸盐还原菌 (SRB)生物膜在有无磁场环境下的电化学行为。结果表明:无磁场下铂片电极表面覆盖一层很厚的生物膜,通过显微镜观察厚度为141.4 μm,生物膜电阻较大,生物膜脱吸附过程进行时间较长,生成的腐蚀性产物较多。磁场存在下SRB细菌不容易在铂片电极表面吸附,进而形成的生物膜较薄 (厚度为67.06 μm),生物膜在很短时间内达到了脱吸附平衡状态,从而生物膜内腐蚀性物质较少,对基体的腐蚀作用较弱。电荷传质电阻Rct表明,磁场的引入极大地阻碍了电极表面电荷的运动,从而影响了电化学过程的顺利进行。

505 唐聿明, 林冰, 赵旭辉, 左禹
粗糙度在316L不锈钢小孔初期生长过程中的作用
2014 Vol. 26 (6): 505-510 [摘要] ( 8 ) [PDF 1880KB] ( 24 )
中文摘要   Abstract

通过分析不同粗糙度下的316L不锈钢在0.01 mol/L NaCl溶液中小孔腐蚀早期的电流波动,研究了粗糙度与不锈钢亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb之间的关系,以及粗糙度 (Ra) 对亚稳态小孔生长机制的影响。结果表明,EmEb均随Ra的对数的增大而线性下降;Ra增大,亚稳孔的平均形核率和平均寿命增大,生长速率变化不大,但是同样的生长速率下粗糙表面的亚稳孔具有更强的可持续生长能力,加之高的形核频率导致强的腐蚀累积效应促进了亚稳态小孔向稳定孔的转变。

511 黄涛, 闫爱军, 陈小平, 王向东, 苏航, 刘芮
含水率对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响
2014 Vol. 26 (6): 511-516 [摘要] ( 4 ) [PDF 3248KB] ( 9 )
中文摘要   Abstract

采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法研究了接地网材料Q235钢在10%~50%含水率条件下埋置15 d的腐蚀行为。结果表明,土壤含水率对Q235钢腐蚀行为影响显著,随含水率的增加,腐蚀速率呈现先快后慢的趋势;低含水率 (10%) 时,Q235钢发生全面腐蚀;随含水率升高,腐蚀形态由全面腐蚀转化为不均匀腐蚀,当含水率为30%时,腐蚀速率达到最大。对腐蚀锈层进行XRD分析,腐蚀产物主要是α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4和Fe2O3,与实际土壤腐蚀产物一致,针状的α-FeOOH所占比例较大。

517 王温栋, 谢俊峰, 吕祥鸿, 赵国仙, 薛艳, 孙蕊, 李娜
封隔器以下140钢级套管材质在完井过程中的腐蚀行为研究
2014 Vol. 26 (6): 517-523 [摘要] ( 3 ) [PDF 6090KB] ( 9 )
中文摘要   Abstract

通过高温高压鲜酸 (10%HCl+1.5%HF+3%HAc+5.1%TG201缓蚀剂)、残酸、地层水CO2腐蚀实验及电化学分析,研究TP140钢在苛刻工况条件下的耐蚀性。结果表明:TP140钢在鲜酸、残酸和地层水CO2腐蚀实验条件下,其均匀腐蚀速率分别为3.7490,0.4361和0.5524 mm/a。残酸实验后,试样表面存在不完整Cu膜。未去除Cu膜的TP140钢试样的自腐蚀电位 (-658 mV) 高于去除Cu膜的TP140钢试样的 (-692 mV),腐蚀驱动力小,但其自腐蚀电流密度 (3.1141×10-5 A/cm2) 明显高于去除Cu膜的 (1.0926×10-5 A/cm2)。相比于TP140钢基体 (Fe),Cu为正电性金属,膜的覆盖不致密形成典型的大阴极-小阳极结构,导致严重的局部腐蚀。TP140钢在鲜酸、残酸和地层水CO2腐蚀实验条件下,试样表面最大点蚀深度可达150 μm。

524 曹净, 余再西, 刘海明
草酸侵蚀红黏土水泥土复合体的试验研究
2014 Vol. 26 (6): 524-528 [摘要] ( 3 ) [PDF 1327KB] ( 12 )
中文摘要   Abstract

采用pH值为2.5,3.5和4.0的草酸溶液,对红黏土水泥土复合体试样进行了长期浸泡 (200 d),通过观测浸泡过程中,试样外观和耗酸量随时间的变化,分析了草酸对红黏土水泥土复合体的腐蚀和作用机理。结果表明:草酸对红黏土水泥土复合体的侵蚀为一个分解和重结晶过程,复合体中水泥水化产物和Fe2O3被分解,重结晶生成难溶的草酸钙 (CaC2O4) 和草酸亚铁 (FeC2O4),最终使红黏土水泥土复合体中的骨架连接物由水泥水化产物转换为草酸钙和草酸亚铁。

529 张淑雁, 梁平, 张云霞, 马大永
CO2对X80钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响
2014 Vol. 26 (6): 529-532 [摘要] ( 4 ) [PDF 3094KB] ( 14 )
中文摘要   Abstract

当土壤模拟溶液中通入的CO2和N2的体积比分别为CO2∶N2=10∶90,20∶80和30∶70时,不同浓度的CO2都促进了X80钢在库尔勒土壤介质中的腐蚀速率。这主要是因为通入的CO2使模拟溶液的pH值显著下降,导致溶液变为酸性,腐蚀过程由原来的氧控制变为了析氢反应为主,阴极反应过程进一步加快。另一方面,溶液中存在的CO2增加了X80钢表面腐蚀产物膜的缺陷,对基体的保护作用下降。这些因素导致X80钢的腐蚀速率增大。

533 畅玢, 曹梅, 龙晋明, 朱晓云, 亢若谷, 杨杰伟
高择优取向烟酸体系镀层制备工艺及其对沉积速率和电流效率的影响
2014 Vol. 26 (6): 533-536 [摘要] ( 7 ) [PDF 1124KB] ( 9 )
中文摘要   Abstract

研究了烟酸体系镀银高择优取向镀层制备工艺条件与沉积速率和电流效率的关系。通过XRD测试镀层结晶的择优取向、结晶度、晶粒尺寸,称量法测试电流效率和沉积速率,随着AgNO3浓度的提高晶粒尺寸不断增大,在 (111) 晶面择优取向先减小后增大,电流效率和沉积速率不断增大。随着导电盐K2CO3浓度的提高,晶粒尺寸不断增大,但是当K2CO3浓度达到95 g/L时,晶粒尺寸增大趋势减小,在 (111) 晶面的择优取向先减小后增大;电流效率和沉积速率先增大,在K2CO3浓度达到95 g/L时开始减小。

537 刘世念, 王成, 苏伟, 吕旺燕, 朱圣龙, 付强, 王福会
铜铁试剂对Q235碳钢在3.5%NaCl溶液中的缓蚀作用
2014 Vol. 26 (6): 537-540 [摘要] ( 8 ) [PDF 2143KB] ( 21 )
中文摘要   Abstract

采用静态挂片和极化曲线测试技术研究了铜铁试剂对Q235碳钢在3.5%NaCl溶液中的缓蚀作用。结果表明,碳钢在3.5%NaCl溶液中腐蚀严重,主要为活性溶解,并且伴有明显的点腐蚀。铜铁试剂的加入促进了碳钢的阳极钝化,当铜铁试剂的含量为12.8 mmol/L时缓蚀效率达到90%以上,当铜铁试剂浓度增大为19.2和25.6 mmol/L时,缓蚀效率不变。铜铁试剂主要通过在Q235碳钢的表面吸附实现对Q235碳钢的缓蚀。

541 李新梅, 张忠文, 杜宝帅, 魏玉忠
时效对HR3C钢晶间腐蚀敏感性的影响
2014 Vol. 26 (6): 541-544 [摘要] ( 4 ) [PDF 3565KB] ( 10 )
中文摘要   Abstract

利用双环电化学动电位再活化技术,结合SEM和EDS等分析方法,研究了600 ℃时效后HR3C钢的晶间腐蚀敏感性变化。结果表明,时效HR3C钢发生晶间腐蚀的根本原因是M23C6相沿晶析出,并且析出量起着重要作用。时效过程中M23C6沿晶形态和析出速度随时间发生变化,时效初期M23C6沿晶界快速析出,导致晶间腐蚀敏感性快速增大;随时效时间延长M23C6相析出量稳步增加,晶间腐蚀敏感性增速趋缓,HR3C晶间腐蚀敏感性增大趋势与M23C6析出量变化趋势一致。

545 李立彦, 周成, 尹雨群, 王军, 马奔, 徐国进
模拟滨海环境免涂装耐候钢锈层研究及其耐腐蚀机制
2014 Vol. 26 (6): 545-549 [摘要] ( 5 ) [PDF 2451KB] ( 12 )
中文摘要   Abstract

Ni对锈层结构有重要影响,可促使耐候钢锈层产生分层现象,内锈层连续致密,具有保护性;拉曼光谱分析表明α-FeOOH是耐候钢锈层的主要组成相,其细小团簇状堆积结构决定了锈层的致密性,能有效阻挡Cl-等阴离子的浸入;耐候钢锈层先局部深入后向两侧展开的生长方式,决定了锈层的连续性和与基体结合的牢固性,避免了耐候钢在滨海高盐分环境下锈层剥落的现象。而普通低合金钢Q420的锈层由颗粒粗大的γ-Fe2O3和Fe3O4组成,疏松多孔,耐腐蚀性差;锈层与基体界面较为平坦,与基体结合不牢,易剥落。

550 李聿营
Texaco工艺烧嘴失效分析及对策
2014 Vol. 26 (6): 550-554 [摘要] ( 4 ) [PDF 2125KB] ( 11 )
中文摘要   Abstract

介绍了Texaco工艺烧嘴的结构特点、工作机理以及性能要求。结合齐鲁石化分公司Texaco工艺烧嘴的使用状况,介绍了其主要失效模式、判断方法及失效危害,从高温腐蚀、冲刷磨损腐蚀、热应力开裂以及性能失效等方面进行了失效机理和影响因素分析;通过维修质量的控制和改进、工艺操作参数的优化、改善水煤浆质量以及加强工艺烧嘴的管理等措施,提高了工艺烧嘴的使用寿命,实现了煤气化装置的长周期运行。

555 张超智, 李世娟, 沈丹, 胡鹏, 张骁, 孙晓飞
氟涂料在海洋防腐中应用的研究进展
2014 Vol. 26 (6): 555-558 [摘要] ( 23 ) [PDF 622KB] ( 18 )
中文摘要   Abstract

介绍了氟涂料的特性和国内外的发展历史,以及3种制备氟涂料的新工艺-加入含氟表面活性剂、以氟化物作基料、引入含氟基团。同时,针对目前海洋腐蚀的现状和海洋防腐蚀的紧迫性,结合氟涂料的优异性能,讨论了氟涂料在海洋钢结构和海洋非钢结构中的应用。并展望了氟涂料应用前景。

559 刘正通, 赵杰, 王莹
湿硫化氢环境中输气管道内腐蚀研究进展
2014 Vol. 26 (6): 559-563 [摘要] ( 13 ) [PDF 647KB] ( 14 )
中文摘要   Abstract

在介绍硫化物应力破裂 (SSC) 和氢致开裂 (HIC) 的研究方法的基础上,阐述了湿H2S环境中介质因素,材料因素,管道因素对输气管道内腐蚀的影响。建议进一步开展H2S和CO2共存条件下的腐蚀研究和流场作用下的H2S腐蚀研究并制定硫化物应力腐蚀开裂 (SSCC) 实验标准。为合理的管道运行参数选择,管道选材及腐蚀寿命预测提供参考。

564 胡振华, 黄万启, 田泽中
火电厂直接空冷系统腐蚀与防护的研究
2014 Vol. 26 (6): 564-566 [摘要] ( 11 ) [PDF 1218KB] ( 16 )
中文摘要   Abstract

针对国内直接空冷机组空冷系统日益突出的腐蚀问题,通过工业实验确定了一种有效的加药方式和加药浓度,明显地抑制了直接空冷系统的运行腐蚀,获得了较好的技术经济效益。

567 胡俊鹏, 李辛庚, 岳增武, 王晓明, 王学刚, 樊志彬, 闫风洁
输变电钢构件热镀锌防腐蚀效果调查分析
2014 Vol. 26 (6): 567-570 [摘要] ( 2 ) [PDF 1392KB] ( 10 )
中文摘要   Abstract

热镀锌是输变电钢构件普遍使用的大气防腐方法,其防腐效果主要取决于大气环境条件。调查结果显示,输变电钢构件热镀锌的首次防腐维护时间主要集中在20 a之内,以后的防腐维护间隔周期为3~11 a,平均5.5 a;在工业及沿海,首次维护的周期一般低于10 a。频繁的周期维护大幅度增加了运行成本。分析认为,在高湿多雨和硫污染严重地区,输变电钢构件不宜采用单一热镀锌作为初建防腐方法。为实现全寿命周期成本的最优化,应在工程设计之初对工程环境腐蚀性进行评价,优化选择新型防腐技术替代单一热镀锌,以延长维护周期,直至实现全周期免防腐维护。

571 许述剑, 刘小辉, 于艳秋, 张艳玲, 宋晓良, 张晓刚
高含硫天然气净化联合装置腐蚀状况的检查与评价
2014 Vol. 26 (6): 571-574 [摘要] ( 5 ) [PDF 3523KB] ( 10 )
中文摘要   Abstract

通过现场检查、实验室微观分析和腐蚀监测数据统计,评价了净化联合装置的腐蚀状况。结果表明,硫磺回收余热锅炉、二级和末级硫冷凝器及其管线、酸水汽提塔底重沸器气相返塔线、尾气处理急冷水泵出口管线的腐蚀问题比较突出,其余设备腐蚀轻微;主要腐蚀机理是高温硫蒸气腐蚀、稀H2SO4露点腐蚀、湿H2S环境腐蚀。此外,对循环水结垢腐蚀、空气冷却器区大气腐蚀及制造安装施工缺陷应该引起足够的重视。

575 张庆春, 常泽亮, 薛艳, 徐广革, 陶健, 李丹平
塔底重沸器失效原因分析
2014 Vol. 26 (6): 575-578 [摘要] ( 6 ) [PDF 3621KB] ( 11 )
中文摘要   Abstract

某气体脱硫装置中再生塔塔底重沸器在生产过程中发生泄漏失效,严重影响了装置的正常生产。本文对该换热管束的失效原因进行分析,通过外观检测与计算分析,得出管束泄漏的主要原因是由于重沸器出口附近管束发生气蚀,管束振动加速了折流板处管束腐蚀。


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