S31603复合板压力容器点蚀行为试验研究

针对S31603复合板压力容器不锈钢层不同点蚀深度的发展进程及穿透至碳钢层后的电偶腐蚀风险,通过预制不同点蚀深度的S31603复合板试片组,分别在实验室和现场S31603复合板压力容器内进行腐蚀试验,并对试片进行宏观分析、低倍观察、高倍观察及腐蚀产物表征分析。结果表明,S31603复合板预制的点蚀坑深度穿透至碳钢层时发生了明显的电偶腐蚀,实验室腐蚀试验和现场试验最高点蚀速率分别达到4.954,1.023 mm/a;用S31603复合板试片预制的点蚀坑深度穿透至碳钢层后碳钢优先发生电偶腐蚀;S31603复合板试片预制的点蚀坑深度处于不锈钢层时腐蚀轻微,也未萌生新的点蚀,相邻点蚀坑之间也未见明显的腐蚀影响。在含Cl-的酸性腐蚀性介质环境下,当S31603复合板压力容器点蚀深度处于不锈钢层时腐蚀轻微,当点蚀深度穿透至碳钢层后,会发生明显的电偶腐蚀,需要缩短S31603复合板压力容器开罐检修周期以保证安全使用。

电流模式对Mg-Zn-Ca镁合金微弧氧化涂层孔隙及耐腐蚀性的影响

分别采用单极、双极和混合电流模式在Mg-Zn-Ca合金基板上制备3种微弧氧化涂层。通过扫描电镜(SEM)和三维激光扫描共聚焦显微镜测量了涂层的孔隙尺寸、表面形貌和表面粗糙度,涂层的物相结构采用X射线衍射仪进行表征,应用电化学工作站和500 h的盐雾腐蚀对3种涂层进行耐腐蚀性研究。结果表明:3种涂层均主要由MgO、Mg_(2)SiO_(4)、Mg_(2)SiO_(3)相组成,混合电流模式下得到的涂层表面光洁度更好,表面气孔尺寸达到(5.52±0.63)μm;同时较小的孔隙形成了屏障阻隔效应,使其耐蚀性高于单极和双极模式涂层的。

GB/T 4334—2020标准问题解答

问题1:GB/T 4334—2020《金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体(双相)不锈钢晶间腐蚀试验方法》标准中E法、F法、G法等均使用弯曲法评定试样是否发生晶间腐蚀,但实际生产中时常出现弯曲裂纹难以判定的情况。该标准第7.4.5节规定:不能对试样进行弯曲评定或难以判定弯曲裂纹时,采用金相法进行评定,金相试样应取自试样的非弯曲部位(焊接接头和焊管除外),经腐蚀后(不得过腐蚀),将试样置于光学显微镜下观察,允许的晶间腐蚀深度由供需双方协商确定。这条规定有歧义,一种理解为焊接接头和焊管的金相试样取样位置不可以为非弯曲部位,但又未对其取样位置进行明确规定,不知是横向还是纵向。换一种方法理解,不可以使用金相法对焊接接头和焊管进行评定。ASTM A262—2015标准第46.1.1节规定,当评估有疑问时,应在光学显微镜为100~250倍下对弯曲试样受拉面的纵向截面进行观察,以确定有无晶间腐蚀。二者对比,明显ASTM A262—2015的规定更加合理,金相检验面受拉后,可以更加容易观察到试样是否存在晶间腐蚀现象。

Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜对304不锈钢抗高温氧化性能的影响

为提高304不锈钢的抗高温氧化性能,采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝和CeCl_3·7H_(2)O为原料,在304不锈钢表面分别制备了Al_(2)O_(3)薄膜和Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜,通过氧化动力学曲线、XRD、SEM和EDS分析,研究了不同Ce/Al比例(摩尔比,下同)的Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜对304不锈钢900℃抗高温氧化性能的影响。结果表明,涂覆Ce∶Al=1∶10的薄膜试样在900℃循环氧化100 h后的氧化增重与氧化剥落量仅为未涂覆试样的34.1%和51.8%,抗高温氧化性能最佳。Al_(2)O_(3)-Ce_(2)O_(3)复合薄膜降低了304不锈钢基体表面的氧分压,有利于生成保护性的Cr_2O_(3)氧化层,有效抑制了Cr_2O_(3)的挥发;添加Ce_(2)O_(3)降低了氧化层中的热应力,提高了其附着力;Ce_(2)O_(3)起到了活性元素效应,改变了氧化膜的生长机制,因此显著提高了不锈钢的抗高温氧化性能。

铜金属表面制备类金刚石薄膜及其力学性能与腐蚀性能的研究

采用厚度0.025 cm纯铜金属箔片为基体,甲烷作为碳源,氢气为工作辅助气体,通过RF-PECVD法,改变射频功率制备类金刚石薄膜(DLC)涂层,研究了射频功率对镀DLC薄膜铜金属微观形貌、硬度、摩擦系数和弹性模量的影响。通过SEM、EDS、拉曼光谱、AFM原子力显微镜进行微观表征。采用弹性模量测试仪、旋转摩擦测试仪、显微硬度计对镀DLC薄膜的铜金属进行研究。结果表明,射频功率为200 W时DLC薄膜存在且均匀分散在纯铜基底的表面。镀DLC薄膜的铜金属弹性模量最大为75 GPa,平均摩擦系数最低为0.11,显微硬度最大达到15.4 GPa。200 W射频功率下镀DLC薄膜铜金属腐蚀电位为-0.178 V,比纯铜金属提高了25.8%,腐蚀电流密度为1.429×10^(-8)A·cm^(-2),相比于纯铜金属降低了近一半。

盐雾腐蚀对W1型弹条疲劳性能影响的试验研究

为研究WJ-7型弹条扣件系统中的W1型弹条在沿海腐蚀环境下的疲劳性能,采用人工模拟海洋大气环境对金属材料的加速腐蚀试验方法,通过15、30、45、60 d的中性盐雾腐蚀试验,探讨漆膜对弹条的保护作用,以及弹条腐蚀的发展趋势。再通过疲劳试验分析了不同周期盐雾腐蚀对弹条疲劳寿命的影响,探索了弹条扣压力、变形的变化规律,并对疲劳寿命进行可靠性分析。结果表明:在盐雾环境下,漆膜对W1型弹条有较好的保护作用,对于漆膜破损脱落的弹条:腐蚀15、30、45、60 d时的腐蚀率分别为1.64%、4.28%、5.52%、6.96%;疲劳寿命平均值分别为34 736、27 176、23 778、20 254周次;腐蚀周期越长,疲劳失效时会有越大的扣压力衰减和塑性变形。

时效处理对Fe-Ni基奥氏体合金耐点蚀性能的影响

针对Fe-Ni基奥氏体合金在740℃时效处理后的析出相随时效时间的演变进行探究;并通过电化学腐蚀试验以及Mott-Schottky分析,研究了时效处理对合金耐腐蚀性能的影响。结果表明:740℃时效处理可以促进γ′沉淀强化相[Ni_(3)(Al,Ti)]在合金中的析出;随时效时间的增加,γ′析出相的密度和尺寸增加;同时,时效处理会增加合金表面点缺陷数量,降低合金钝化膜致密性,从而导致合金耐点蚀性降低;通过恒电位阳极极化处理能够有效降低合金表面点缺陷数量,提高合金耐点蚀性。

硫回收装置余热锅炉铵盐结晶腐蚀机理研究

针对某公司硫回收装置余热锅炉在运行过程中出现了大范围的结晶现象、给装置带来了流道沉积堵塞和设备腐蚀泄漏等严重问题,重点研究结晶对设备的腐蚀机理。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别测定了结晶样品的微观结构、元素分布和物相组成。结果表明,结晶样品的微观结构呈现平滑致密和粗糙多孔两种形态,晶粒尺寸在20~50μm;所含元素种类主要有N,O,S,Fe,C,其中余热锅炉列管内结晶底面Fe含量达到了35%,说明沉积结晶对设备有较强的腐蚀作用;主要物相组成为NH_(4)HSO_(4),(NH4)_(2)SO_(4),(NH_(4))_(3)H(SO_(4))_(2)等铵盐;制硫尾气中含有的NH3是结晶形成的根本原因。此外,对不同区域的腐蚀过程进行了详细阐述,为该装置同类问题的研究和解决提供参考。

油气井井下腐蚀检监测技术及国内应用现状

为在油气开采中尽早识别井下管柱的腐蚀和其他缺陷,从而保障油气安全、高效生产,本文对国内外现存的油气井井下腐蚀检测技术和监测技术进行了综述,进而分析了上述技术在国内油气田的应用,同时对相关技术的发展提出了展望。认为提高技术、设备的可靠性和适应性,实现在线监测和实时监测,是非常重要的攻关方向。

基于超声冲击处理的多晶硅还原炉316L不锈钢焊缝消应力研究

电子级多晶硅生产设备有超洁净要求,使得超声冲击处理(Ultrasonic impact treatment,UIT)方法不适应于该类设备的消应力,因为处理导致的表面深坑、毛刺等缺陷可能挂污、藏水,降低产品纯度。鉴于此,研究UIT后打磨去除表面缺陷对引入的残余压应力的影响。结果表明,UIT能够有效将焊缝残余拉应力转变为压应力,高强度UIT和高覆盖率UIT在引入压应力上可达相近效果,打磨去除表面缺陷对残余压应力的影响不大。

腐蚀性气体浓度在线监测系统设计

为了提供实时监测功能,确保工作环境中腐蚀性气体浓度达到安全水平,利用电化学传感器收集气体浓度数据,并传输到单片机系统加以分析和处理;将监测到的实时数据传递给组态屏幕和上位机中,进行实时监测并存入数据库,以便观察腐蚀性气体浓度的动态变化。实验结果表明,该系统可以有效实现对腐蚀性气体浓度的实时监测和精确控制。

铜合金的腐蚀与防护研究进展

铜合金具有良好的导电性和导热性,是应用最广泛的工业材料之一。铜合金服役过程中常与酸、碱、盐等腐蚀介质接触,易引起铜合金的腐蚀,最终导致失效,对生产制造带来危害。提高铜合金的耐腐蚀性有利于进一步扩展其应用领域。本文主要归纳了Cr,Pb,Ti,Al,Mn,Ni以及稀土元素的添加对合金耐蚀性能的影响,通过合金元素的添加可以改变铜合金表面腐蚀产物膜的组成和形貌,减小相与相之间腐蚀电位差,以及减少有害杂质的存在,以此来改善铜合金的耐蚀性能。塑性变形和热处理是改善铜合金力学性能的常用手段,经塑性变形和热处理过后的铜合金,其微观组织形貌和分布发生了变化,因此对合金耐蚀性能也有一定的影响。本文主要从合金化、塑性变形及热处理3个方面对铜合金耐蚀性能影响进行综述,最后对铜合金的腐蚀防护研究进行总结和展望。

碳钢在CO_(2)/H_(2)S共存体系下油田采出水中的腐蚀行为研究

CO_(2)、H_(2)S和高矿化度是油田采出水中3种常见的腐蚀因素,当3种腐蚀因素同时存在时,腐蚀行为远比CO_(2)、H_(2)S和高矿化度单独作用时复杂。利用反应釜模拟高矿化度采出水同时存在CO_(2)和H_(2)S的实际工况,研究了CO_(2)分压分别为0.15,0.75,1.5 MPa,H_(2)S分压为0.00015 MPa,温度为50,60,70℃条件下,20G、L245N和L360Q三种碳钢的腐蚀行为。结果表明,3种碳钢在CO_(2)/H_(2)S共存的油田高矿化度采出水体系中均腐蚀严重,在液相中比在气相中腐蚀更为严重,最大腐蚀速率达到3.4 mm/a,随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率整体呈现波动性下降的趋势;随实验温度的提高其腐蚀速率呈总体增大趋势;在3种分压条件下,腐蚀速率随CO_(2)分压增加先增大后减小,在分压0.75 MPa时腐蚀速率最大;3种材质腐蚀速率大小顺序为L245N>L360Q>20G,则耐蚀顺序为20G>L360Q>L245N。

透平机械新型叶片材料表面强化处理研究

为了比较新型双金属、渗氮、喷涂Al2O3、喷涂Ni-Al、SERMETEL-W涂层等5种表面处理强化方法的强化效果,分别对1Cr11Ni3W2MoVNb、1Cr11Ni2W2MoV、2Cr13等材质叶片试样采用上述5种强化方式进行处理,然后进行吹砂试验及盐雾试验,研究透平机械新型叶片材料的耐腐蚀性及耐冲蚀性能。结果表明,1Cr11Ni3W2MoVNb新型叶片材料与传统的2Cr13、1Cr11Ni2W2MoV叶片材料相比,具有更优的耐冲蚀性及耐腐蚀性能。采用新型双金属强化工艺处理的叶片,具有最佳的耐腐蚀性以及较好的抗冲刷能力。

搅拌摩擦增材制造6082-T6铝合金的耐腐蚀性能研究

通过FSAM技术成功获得了6082-T6铝合金增材块,并对其耐腐蚀性能开展研究。结果表明:通过剥落腐蚀评级与静态失重法均说明增材体的耐腐蚀性能优于母材;动电位极化曲线与浸泡腐蚀试验也说明增材体较于母材,其腐蚀倾向与腐蚀速率较低,沿增材高度方向自下而上,腐蚀倾向与腐蚀速率呈逐渐降低趋势;6082-T6铝合金经过FSAM后,其粗大带状晶粒转变为细小等轴晶粒,强化相(Mg_(2)Si相)数量减少且分布均匀,二者是导致增材体耐腐蚀性能高于母材的主要原因。

相关标准问题征集

标准化及标准管理是理化检验实验室全部工作环节中的一项重要且十分关键的系统工程。完整理解、准确把握检测标准的内容和要求,是正确实施标准,使出具的检测数据科学、准确、有效,从而保证实验室工作质量的前提。为进一步贯彻《中华人民共和国标准化法》,传播标准化理念,推广检测标准化经验,提升理化检验实验室贯彻执行检测标准的水平,《理化检验-物理分册》编辑部拟向广大读者征集理化检验物理类相关标准的问题和改进建议,后期将利用编辑部强大的专业队伍进行解疑答惑,并在《理化检验-物理分册》发表。

废固焚烧系统表面积灰的影响与防治技术研究

在固废再利用领域,焚烧发电是一种常见的再利用方式,但固废焚烧的积灰会对锅炉产生危害。因此为了探讨积灰对锅炉的影响,研究搭建了固废焚烧锅炉腐蚀模拟系统,并分析了灰渣和腐蚀产物的成分。实验结果显示,木片和菌类的氯元素质量分数分别为0.58%和0.35%,均高于0.3%;且木片和模板的酸碱比分别为2.25和1.96,均大于1.75。可见,生物质燃料的飞灰具有腐蚀作用和结渣倾向。锅炉积灰的包括氯化钾、氯化钠、硫酸钙和钾芒硝等,且其中硫元素含量大于生物质燃料。锅炉腐蚀产物主要由氧化铁、四氧化三铁、硫酸钾和铁构成,且由于锅炉中的高温环境,导致燃烧产生的二氧化硫发生氧化反应,生成了碱金属硫酸盐。上述结果表明,研究提出的方法能准确模拟固废焚烧的情况及积灰对锅炉的影响,为锅炉腐蚀及烟道堵塞防治措施的制定提供了有力参考。

高强耐候钢S450AW耐蚀性能研究

通过采用全浸腐蚀试验和扫描电镜研究全浸时间、硫酸浓度、Cl^(-)浓度对S450AW全浸腐蚀的影响,分析了高强耐候钢S450AW的耐蚀性能。结果表明:Cl^(-)对S450AW在硫酸氯化钠溶液中的腐蚀具有压制作用,且Cl^(-)浓度越高,S450AW钢的耐蚀性越强,随着硫酸浓度的增加S450AW的腐蚀速率呈先增后减的趋势,硫酸浓度增加、析氢反应加快,使得腐蚀层的厚度和致密性增加,增强了材料的耐蚀性。

腐蚀微生物种类及腐蚀机理研究进展

目前微生物腐蚀(MIC)在工业环境中已成为普遍存在的严重问题,其是造成腐蚀损坏、设备故障和经济损失的主要原因之一.虽然部分经典的腐蚀理论能够解释一些微生物腐蚀的现象,但这些机理的片面性也逐渐暴露出来.随着对腐蚀菌种类的研究越来越多,人们对微生物腐蚀机理的认识也更加全面深入.本文重点介绍了易导致腐蚀的微生物种类及特征,如硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌和铁氧化菌等,并总结了微生物腐蚀机理中基于生物能学和生物电化学的最新研究进展,包括微生物胞外电子传递过程、代谢产物腐蚀和浓差电池作用等理论,为工业中厌氧及好氧条件下微生物腐蚀的诊断、预测及防治提供了理论指导.

大型储罐外底板阴极保护系统投运异常调查分析

本文通过对某新建油库大型储罐外底板外加电流阴极保护系统投运时出现输出电流异常原因的调查分析,发现采用混凝土钢筋桩基-承台基础的大型储罐基础内钢筋与周边防雷接地极存在搭接电导通问题,从而影响储罐外底板阴极保护系统的正常投运;本文针对该问题提出了解决措施及建议。