非饱和粉质黏土中毛细作用对X70钢电化学腐蚀行为的影响

【目的】探究毛细作用对X70钢在土壤中腐蚀的规律。【方法】基于非饱和土与电化学阻抗谱理论,结合极化曲线技术(PC)、电化学阻抗技术(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法,在室内条件下通过一维土柱仪的模拟试验研究了粉质黏土中毛细作用对X70钢的电化学腐蚀行为。【结果】试验结果表明,毛细作用对X70钢的电化学腐蚀行为具有一定的影响,即在土柱12 cm、27 cm高度位置处的钢片腐蚀速率随埋置时间先增大后减小,在土柱42 cm、57 cm高度位置处的钢片腐蚀速率随埋置时间先减小后增大;毛细水在粉质黏土中的上升速率满足先快后慢的规律。【结论】X70钢片表面的腐蚀类型以点蚀为主,且腐蚀产物表面伴有较深较宽的裂缝,随着土样高度的增加,腐蚀程度降低,整体上腐蚀坑的大小和数目均呈现出减小趋势;毛细水上升过程中,当X70钢片处于固-液-气三相界面(TPB)时,其腐蚀速率最快,腐蚀程度最严重。

X70钢级弯管焊缝冲击性能劣化成因分析

X70钢级Φ711 mm×11 mm规格弯管弯曲段采用淬火+全管体回火工艺生产时,出现直管段焊缝回火后冲击韧性无法满足技术要求的情况。研究X70钢级弯管焊缝冲击性能劣化的原因,认为:焊态焊缝中有来源于母材的强淬透性元素Cr,而Cr有利于韧性较差的粗大板条状先共析铁素体的析出,从而造成焊态焊缝冲击韧性不高;直管段焊缝回火后,先共析铁素体明显长大,从先共析铁素体中析出的C、N形成了碳氮化物,造成焊缝冲击韧性的继续降低。

两种改性有机试剂对X70钢的缓蚀行为研究

采用极化曲线测试了改性硫脲咪唑啉(MTHIM)和改性硫代酰胺(MCAIO)对X70钢在模拟CO_(2)油田水中的缓蚀行为。用扫描电子显微镜(SEM)观察了X70钢表面腐蚀形态,将MTHIM和MCAIO进行复配分析其协同作用。结果表明,两种有机试剂的缓蚀效率(η)随着浓度的增加均增大,200 mg·L^(-1)的MTHIM和MCAIO的缓蚀效率分别为92.5%和91.9%。SEM结果表明在加入MTHIM后X70钢表面的腐蚀有所减缓。MTHIM和MCAIO在25℃和50℃有很好的协同效应,并分析了缓蚀机理。

基于X70钢腐蚀检查片的交流腐蚀安全边界测试探析

以在国内6个城市埋设阴极保护腐蚀检查片开展现场测试为研究手段,结合部分室内腐蚀模拟试验结果,通过试片的阴极保护和干扰参数与腐蚀速率的关联性分析初步建立了交流干扰下埋地管道阴极保护安全边界,结论如下:交流干扰下试片的腐蚀速率随试片面积增大而减小;建立了基于极化电位的交流腐蚀安全边界:控制极化电位位于-0.85~-1.20 V(vs CSE)区间且交流电流密度小于30.0 A/m^(2)或控制极化电位位于-0.95~-1.10 V(vs CSE)区间且交流电流密度小于100.0 A/m^(2);建立了基于直流电流密度的交流腐蚀安全边界:控制直流电流密度位于0.15~20.00 A/m^(2)区间且交流电流密度小于30.0 A/m^(2)或控制直流电流密度位于0.15~1.08 A/m^(2)区间且交流电流密度小于100.0 A/m^(2);建立了基于pH值的交流腐蚀安全边界:控制pH值位于10.0~14.0区间且交流电流密度小于30.0 A/m^(2)或控制pH值位于11.3~12.5区间且交流电流密度小于100.0 A/m^(2)。

不同组织X70钢在库尔勒含饱和水土壤中的短期腐蚀行为

将X70钢加热到1200℃保温10min后进行水冷、空冷、炉冷得到不同的组织,并与原始组织相比较,研究了不同组织X70钢在库尔勒含饱和水土壤中的短期腐蚀行为,用扫描电镜对腐蚀形貌进行了观察,通过交流阻抗对腐蚀不同周期试样表面的腐蚀产物进行了测试。试验结果表明,腐蚀30天以后,不同热处理后X70钢试样的腐蚀速率比供货态试样的要高一些,X70钢的耐蚀性因热处理而降低,这主要与X70钢组织因热处理发生变化以及各试样表面生成腐蚀产物的致密程度有关。

X70钢在库尔勒土壤中短期腐蚀行为研究

利用在 16℃、32℃、4 5℃下埋设试样的方法 ,通过腐蚀形貌宏观观察 ,SEM、EDS、XRD等手段以及失重法和电化学方法对X70钢在库尔勒水饱和土壤中腐蚀行为进行了研究 结果发现 ,腐蚀速率在埋设 32d内一直没有达到稳定 ,并随温度的升高而增加 ,在 4 5℃下埋设 6 4d后发生极严重的均匀腐蚀和点蚀 在 16℃和 32℃下阴极反应为氧的去极化 ,而在 4 5℃还发生了硫酸盐还原反应 研究还发现在普通温度盐渍土中 。

三种土壤对X70钢腐蚀行为的比较

通过在库尔勒地区现场土壤、实验室内含水饱和土壤和土壤模拟溶液中埋设和浸泡试样的方法,利用SEM,EDS,XRD等手段以及失重法对X70钢在库尔勒土壤中腐蚀行为进行了研究.结果表明,在实验期间内,三种不同环境下的腐蚀速率大小顺序为:模拟溶液>现场土壤>饱和含水土壤.这因为在现场实验中,土壤中存在微生物腐蚀而使X70钢腐蚀速率较高;在含水饱和土壤中,水分降低了土壤透气性,土壤阻碍了离子交换,腐蚀速率大大降低;在模拟溶液中,电化学反应非常容易进行,腐蚀速率很高.

湿度对X70钢在卵石黄泥土中腐蚀行为影响的电化学研究

利用塔菲尔极化曲线技术、电化学阻抗技术和扫描电镜等方法研究了X70钢在不同湿度的卵石黄泥土中的腐蚀行为.结果表明,湿度对X70钢腐蚀的影响显著.随土壤湿度的增加,X70钢的腐蚀速率也增加.当含水量增大到25%时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着湿度增加而减小.

含水率对X70钢在鹰潭酸性土壤中腐蚀行为的影响

采用极化曲线、交流阻抗等技术对含水率在13%～40%的 X70钢腐蚀行为进行研究。结果表明,随着土壤中含水率的增加,X70钢在鹰潭酸性土中腐蚀速率增加,含水率达到饱和时腐蚀速率达到最大;腐蚀形态由局部腐蚀发展到全面腐蚀;含水率为13%时,阴极反应为吸氧反应,随着含水率的增加,H^-和氧共同参与阴极反应。土壤中的含水率与 pH 值共同作用影响 X70钢电化学行为。X70钢在鹰潭酸性土壤中的耐蚀性较差。

HCO_3^-浓度对X70钢阳极反应过程的影响

采用循环伏安法研究了X70钢在NaHCO3 /Na2 CO3 溶液中的阳极反应过程 ,探讨了HCO-3 浓度变化对氧化过程的影响 ,用X

X70钢在鹰潭酸性土壤中的应力腐蚀行为

在不同的阴极保护电位下,采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)和电化学方法研究X70钢在水饱和鹰潭土壤中的应力腐蚀开裂行为,为酸性土壤地区的X70钢管线的腐蚀防护提供基础参考数据。结果表明,X70钢在实验所用的酸性土壤环境中能够发生穿晶应力腐蚀裂纹(TGSCC);SCC萌生与外加保护电位有关,外加电位较高、X70钢完全受阳极过程控制时的SCC敏感性较低;外加电位较低、X70钢受阴阳极混合电极过程控制或完全受阴极过程控制时均能发生SCC,且其敏感性随外加电位的降低而增加,且完全受阴极过程控制时的SCC敏感性大大高于其它情况。

应力对X70钢在NaHCO_(3)溶液中腐蚀行为的影响

采用电化学交流阻抗技术和显微微观观察研究了X70钢在0.5 mol/L NaHCO_3+0.5 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。分析了外加应力水平对开路电位、极化电阻及表面形貌的影响。结果表明,在弹性载荷范围内,X70钢的耐蚀性下降。外加应力主要从两个方面促进了金属的腐蚀溶解:首先是在应力集中区域,原子排列发生形变,随着外加应力的增大,晶格缺陷增多,原子活化能提高,从而使平衡电位急剧下降;二是在应力集中区域,表面钝化膜发生不同程度的破坏或局部减薄,导致在钝化膜破裂或薄弱的位置上发生优先腐蚀并溶解。在外加应力和侵蚀性介质的共同作用下,X70钢表面的钝化膜破裂,试样局部塑性变形增加,导致局部电位发生变化,从而使其与周围基体形成了大阴极小阳极的腐蚀微电池,为点蚀形核创造了条件。

海水中极化电位对X70钢氢脆敏感性的影响

为探索X70钢最大阴极保护电位,采用电化学测试和慢应变速率实验(SSRT)并结合断口扫描电镜观察,研究了低温低溶解氧和常温海水中阴极极化电位对X70钢氢脆敏感性的影响.结果表明:相对常温海水,X70钢在低温低溶解氧海水中的析氢电位正移;随阴极极化电位的负移,X70钢的最大抗拉强度、屈服强度增加且氢脆敏感性增加;在低温低溶解氧海水中,当极化电位负于-1050 mV时(相对于饱和甘汞电极电位),断口出现准解理断裂特征形貌;相同电位下,X70钢在低温低溶解氧海水中的氢脆敏感性低于常温海水.

X70钢在饱和CO_2的HAc-NaAc溶液中的腐蚀行为

用动电位极化曲线和交流阻抗法研究X70钢在饱和CO2的HAc-NaAc溶液中的腐蚀行为。结果表明:酸性溶液中存在CO2时,溶液中H+浓度增大,同时存在可还原的H2CO3、HCO3-,可加快X70钢的腐蚀。X70钢在HAc-NaAc溶液中活性溶解时生成的中间产物为Fe(OH)ads;在饱和CO2的HAc-NaAc溶液中,活性溶解时生成的中间产物仍为Fe(OH)ads。

X70钢在库尔勒土中腐蚀初期的电化学阻抗谱特征

通过电化学试验研究了X70钢在库尔勒原土（含水量1．28％）中腐蚀初期（1—7d）的电化学阻抗谱特征及其随时间的变化规律，确定了该体系的等效电路模型，并对阻抗谱进行了分析。结果表明，阻抗谱在高频段、中频段各有一容抗弧，低频段表现为有限扩散层厚度的扩散阻抗。随着腐蚀时间的增加，整个体系的阻抗明显减小，腐蚀产物与土粒结合层电阻、电荷转移电阻及扩散电阻也随之减小。

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.

在NaHCO3溶液中X70钢的模拟缝隙腐蚀机理研究

利用模拟楔型缝隙构型研究了X70钢在低浓度NaHCO3溶液中的缝隙腐蚀机理.结果表明:随实验时间的延长,缝内金属电位均不同程度的负移,缝隙底部试片的电位最负;缝内溶液pH值下降,溶解氧含量减少;缝外耦接试样时缝内金属腐蚀加剧,缝内溶液的pH值显著下降,微区氧含量略高于缝外无耦接试样时缝内的氧含量.缝隙内、外不同部位金属表面上阳极溶解电流密度与阴极还原电流密度的不平衡是产生缝隙闭塞自催化效应的根本原因;X70钢模拟缝隙在两种不同浓度HCO3-溶液中的腐蚀机理一致,但在较高浓度溶液中腐蚀程度要严重些.

Q235与X70钢在新加坡土壤中的应力腐蚀行为现场试验研究

通过国产Q235钢与X70钢U形试样在新加坡现场埋样试验,应用腐蚀形貌观察、裂纹扩展形貌观察、腐蚀产物的分析以及土壤理化性质分析等手段研究Q235钢和X70钢在新加坡土壤中的应力腐蚀行为特征,初步研究国产钢在国外典型土壤环境中的耐蚀性。结果发现,新加坡土壤中含有较多的硫化菌,硫化菌降低了硫酸盐还原菌的破坏作用;Q235钢与X70钢U形试样在新加坡酸性土壤中埋样1年后均发现了应力腐蚀开裂(Stress corrosion cracking,SCC),表现出明显的SCC敏感性,X70钢应力腐蚀敏感性强于Q235钢,钢的强度对于应力腐蚀敏感性有一定的影响;点蚀的发生和酸性土壤环境促进了应力腐蚀的发生,其应力腐蚀过程主要受阳极溶解(Anodic dissolution,AD)控制,同时可能存在氢致开裂(Hydrogen induced cracking,HIC)的混合控制。

两种组织类型的X70钢级管线钢的带状组织浅析(上)

根据抽检试验和工厂首批出证试验的结果,探讨和分析了铁素体+少珠光体型及针状铁素体型X70钢级管线钢带状组织的特点,带状组织形成与控轧及控冷工艺和钢的化学成分尤其是Mo的含量的关系,以及带状组织程度对钢管母材夏比冲击韧性、DWTT试验SA值、抗HIC性能的影响。

川气东送管道工程用国产X70钢级直缝埋弧焊管的性能分析

对川气东送管道工程用国产X70钢级Φ1016mm×21mm直缝埋弧焊管的化学成分、拉伸性能、冲击性能等进行统计分析,并将其与西气东输一线工程中进口的同类钢管进行对比。结果表明,国产X70钢级直缝埋弧焊管的强度、低温冲击韧性等力学性能优异,已达到进口的同类钢管水平。