时效态WE43合金表面腐蚀产物膜的显微组织

时效态WE43合金在3.5 wt.%NaCl溶液中形成了致密且具有3层结构的腐蚀产物膜。采用透射电子显微镜分析膜层的显微组织。保护性膜层为3层结构,从内到外依次为RE_(2)O_(3)层、MgO与RE_(2)O_(3)的混合层和Mg(OH)2与RE_(2)O_(3)的混合层。析出相和稀土元素通过外氧化的方式形成大量稀土氧化物颗粒,这是保护性膜层形成的主要原因。RE_(2)O_(3)与MgO存在以下择优位向关系:(211)晶面和[231]晶向分别与MgO的(002)晶面和[110]晶向平行。因此,稀土氧化物颗粒可以填补疏松MgO膜层的空隙,从而提高了膜层的致密性。内层的RE_(2)O_(3)和MgO与RE_(2)O_(3)的混合层对于保护性膜层的形成起到了重要作用。致密的内层腐蚀产物膜能阻止腐蚀介质与镁基体发生反应。

Q345qDNH桥梁耐候钢在模拟工业大气环境中的腐蚀产物膜演变规律

采用干湿交替周期浸润腐蚀试验,研究了Q345qDNH桥梁耐候钢在模拟工业大气腐蚀环境中的腐蚀行为及其腐蚀产物膜演变规律,并与Q345B钢进行了比较。结果表明:在模拟工艺大气环境中,随着浸润周期的延长,Q345qDNH钢的腐蚀质量损失量逐渐降低,并在腐蚀72 h后趋于平缓,在整个试验周期内,Q345B钢的腐蚀质量损失量始终大于Q345qDNH钢;在腐蚀后期(120 h),Q345B钢发生了严重的点蚀,而Q345qDNH钢表面锈层较完整,膜层致密性较高,对金属基体的保护作用较好,耐蚀性较好;Q345B钢和Q345qDNH钢表面腐蚀产物的主要成分均为α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_(3)O_(4),但各组分含量及膜层厚度存在差异;随着试验时间的延长,Q345qDNH钢表面腐蚀产物内膜层厚度明显增大,Ni、Cr和Cu氧化产物富集于内膜层,这增强了氧化膜层的致密性和稳定性,从而提高了材料的耐蚀性。

N80油套管钢CO_2腐蚀产物膜特征

在模拟的油田高温高压现场环境下研究了普通 Ｎ８０级油套管钢和含 ４％－５％Ｃｒ的 Ｎ８０油套管钢 ＣＯ２腐蚀产物膜结构和离子选择性特征．结果表明、普通 Ｎ８０油套管钢形成的 ＦｅＣＯ３腐蚀产物膜具有阴离子选择透过性、这种特征对基体保护性较差．丘容易诱发点蚀：含 ４％－５％Ｃｒ的 Ｎ８０油套管钢形成的 Ｃｒ（ＯＨ）３非晶态腐蚀产物膜具有阳离子选择透过性，它不仅可以显著降低腐蚀速率．而且可以抑制点蚀的发生。

含Cr油套管钢CO_2腐蚀产物膜特征

在模拟油田CO2 腐蚀环境下 ,利用XRD、EDS、XPS和SEM研究了含Cr的N80钢腐蚀产物膜的特征 .结果表明 ,本试验条件下Cr在腐蚀产物膜中富积 ,形成非晶态物质Cr(OH) 3 ,使得腐蚀产物膜具有阳离子选择性 ,阳极反应受到抑制 ,腐蚀速率降低 .

温度对二氧化碳腐蚀产物膜形貌特征的影响

在高温高压静态釜中对 3种油、套管钢材N80、P110和J5 5进行了CO2 腐蚀模拟试验。用扫描电子显微镜 (SEM )对比分析了腐蚀产物膜的厚度和表面平均晶粒大小随着温度改变的规律。结果显示 ,3种材料所得到的腐蚀产物膜的纵向形貌为双层结构 ;其膜厚随着温度变化的最大值均在 12 0℃处 ,N 80和J5 5两种钢的最小值在 160℃处 ,而P110钢则在 180℃处。 3种材料成膜晶粒的尺度随着温度的变化都出现了一个峰值和一个低谷 ,峰值都在 12 0℃ ,低谷所对应的温度却不相同。N80和J5 5两种钢在 160℃ ,而P110则在 180℃处。虽然 3种材料腐蚀产物膜的峰值或低谷存在明显差异 。

低铬X65管线钢CO2腐蚀产物膜的特征及形成机制

利用高温高压CO_2腐蚀模拟实验以及ESEM,EDS,XPS和SEM等分析技术,研究了4种不同含Cr量的X65管线钢的腐蚀速率、腐蚀形态和腐蚀产物膜结构特征.结果表明:含Cr量高的钢平均腐蚀速率小,无Cr和含1%Cr的钢的腐蚀形态为局部腐蚀,含3%和5%Cr的钢的腐蚀形态为全面腐蚀.在高温高压CO_2腐蚀环境中,含Cr钢的腐蚀产物膜为FeCO_3和Cr(OH)_3竞争沉积形成的多层结构,其中1Cr-X65和3Cr-X65的腐蚀膜具有3层结构,5Cr-X65的腐蚀膜是双层结构.Cr在腐蚀产物膜层中出现局部富集,远高于基体中的Cr含量.高含Cr量使腐蚀产物膜中的Cr(OH)_3含量高,并提高了腐蚀膜的保护性能,从而引起腐蚀形态发生转变,腐蚀速率降低.FeCO_3和Cr(OH)_3共沉积层膜对低铬钢的抗CO_2腐蚀性能具有关键的影响.

CO_2压力对金属腐蚀产物膜形貌结构的影响

在高温高压静态釜中对 3种油套钢N80、P110和J5 5的CO2 腐蚀进行了模拟腐蚀试验 .通过扫描电子显微镜 (SEM)对比分析了腐蚀产物膜的厚度和表面平均晶粒大小随CO2 压力的变化规律 .结果显示 ,在试验条件下 ,3种材料所得到的腐蚀产物膜的纵向形貌为双层结构 ,其膜厚随着CO2 分压变化情况比较相近 ,在CO2 分压为6 89MPa时 ,膜厚均达到最大 ,在超临界压力以上急剧减小 ;膜表面平均晶粒大小随CO2 压力的变化都出现了两个峰值和一个低谷 ,并且在超临界压力以上随着压力增加均急剧减小 ,而峰值或低谷所对应的CO2 压力和晶粒大小 ,3种材料存在明显的差异 .

N80钢CO_2腐蚀产物膜研究

在模拟油田CO2 腐蚀环境下 ,用XRD、EDS和SEM研究了N80钢腐蚀产物膜的形成与发展情况。结果表明 ,在本试验条件下N80钢CO2 腐蚀产物膜对基体具有一定的保护作用 ,可以降低腐蚀速率。腐蚀产物膜分 3层 ,讨论了 3层膜的结构特征与形成机理。初步研究了腐蚀产物膜的破坏特征。腐蚀产物膜的晶体类型是(Fe,Ca)CO3

含1%Cr的N80钢CO_2腐蚀产物膜特征

在模拟油田CO2 腐蚀环境下 ,研究了含 1%Cr的N80钢腐蚀产物膜的特征 .结果表明 ,试验条件下Cr会在腐蚀产物膜中富积形成非晶态的Cr(OH) 3 .含 1%Cr的N80油套管钢CO2 腐蚀产物膜是由FeCO3 晶体与Cr(OH) 3混合构成 ,导致腐蚀产物膜具有阳离子选择性 ,使阳极反应受到抑制 ,腐蚀速率降低 .腐蚀介质中的阴离子会穿过FeCO3 晶体到达膜与基体界面 ,腐蚀基体金属 ,导致点蚀发生 .

温度对油管钢CO_2腐蚀产物膜的影响

利用静态高压釜对三种油管钢N80、P110和J5 5进行了CO2 腐蚀试验 ,通过扫描电镜 (SEM)对比分析了腐蚀产物膜厚度和表面晶粒尺寸随温度的变化。结果表明 ,在试验条件下 ,三种钢的腐蚀产物膜厚度随温度变化情况相近 ,最大值均在 12 0℃ ,最小值对应温度则不同 ;表面晶粒尺寸出现了一峰一谷 ,峰值均在 12 0℃ ,谷值对应温度却不同。

CO_2腐蚀的产物膜及膜中物质交换通道的形成

用SEM分析CO2 腐蚀过程中腐蚀产物膜及膜中物质交换通道的形成。在CO2 腐蚀过程中形成的腐蚀产物FeCO3 膜分为结构和成分各不相同的三层 ,且膜内有众多通道 ,造成腐蚀介质穿透膜进入金属表面腐蚀金属 宏观和微观通道形成的原因包括膜形成过程中的缺陷、膜在腐蚀介质中的溶解、应力造成的腐蚀产物膜的破裂等 ,正是由于膜中大量通道的存在造成材料严重的局部腐蚀。

P110钢CO_2腐蚀产物膜的XPS分析

为了确定CO2腐蚀产物膜的组成及不同层次结构中成分和含量的差异,采用P110钢在高温高压腐蚀静态釜中制备CO2腐蚀产物膜,利用SEM观察了腐蚀产物膜的表面和断面形貌,结合XRD分析结果,通过XPS研究了两层结构膜的化学组成差异。结果表明,腐蚀产物膜断面呈现双层结构;膜层的主要成分是FeCO3,还有少量的CaCO3和铁的氧化物,但内层CaCO3较多且夹杂着Fe3C和单质Fe,外层氧化物稍多;通过内外层Ca2+含量差异推断出内层腐蚀膜优先形成。

含稀土元素的Mg-Al合金在NaCl溶液中腐蚀产物膜的研究

利用多种表面分析手段比较研究了纯Mg和Mg - 8Al、Mg - 8Al-RE等镁铝合金在Mg(OH) 2 饱和的 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀产物膜的形貌及结构 .发现Al元素的加入使镁合金表面形成含Mg、Al的复杂氧化物 ,有利于提高镁合金耐腐蚀性 .稀土元素RE的加入有利于提高Al元素在氧化膜中的含量 ,形成具有三层结构的产物膜 ,进一步提高了Mg

CO_2分压对N80钢腐蚀产物膜保护性能的影响

利用高温高压釜对N80钢进行了两种温度、不同CO2分压下的腐蚀实验.测量了腐蚀速率,观察了腐蚀产物膜的宏观形貌及去除腐蚀产物膜后金属基体的表面状态,用扫描电镜(SEM)观察了腐蚀产物膜的微观形貌并测量了膜的厚度,对在不同条件下成膜的N80钢进行了电化学极化曲线与交流阻抗谱(EIS)分析.结果表明CO2分压升高,腐蚀产物膜保护性能提高,但由于介质的腐蚀性增强,腐蚀速率上升;膜局部缺陷是导致金属基体表面点蚀的主要诱因,CO2分压升高有利于减少65℃时膜表面的局部缺陷;在90℃下腐蚀产物膜的保护性能比65℃下对CO2分压的变化更为敏感.

N80钢CO_2腐蚀产物膜在水/砂两相流介质中的磨损性能

采用高温高压静态釜对N80油套钢在CO2中的腐蚀行为进行了模拟腐蚀试验;利用自制的磨损试验装置对比分析了腐蚀产物膜在水/砂两相介质中的磨损性能同成膜温度、CO2压力、流速及砂粒度之间的关系;用扫描电子显微镜分析了N80钢表面CO2腐蚀产物膜及其磨损表面形貌,用表面形貌仪测定了磨损试验前钢表面CO2腐蚀产物膜的粗糙度.结果表明:成膜温度和压力对钢表面腐蚀产物膜的表面粗糙度具有显著影响;N80钢表面CO2腐蚀产物膜磨损表面形貌沿深度方向存在差异,对应的抗磨性能亦有所不同;两相介质中的砂粒度越大或流体相对流速越大,则腐蚀膜的磨损越剧烈.

改性咪唑啉缓蚀剂对碳钢CO_2腐蚀产物膜形貌和力学性能的影响

应用高温高压反应釜研究新开发的一种改性咪唑啉基缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢在模拟油气田腐蚀环境中的缓蚀效果。利用SEM观察缓蚀剂对腐蚀产物膜的表面与截面微观形貌的影响。并用纳米压痕法、粘结剪切法测试腐蚀产物膜的力学性能。实验结果显示,缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢具有良好的缓蚀效果,温度低于75℃时其缓蚀效率可达90%以上。实验条件下,缓蚀剂对腐蚀产物膜的结构和力学性能并没有明显改善作用,100℃时反而使膜的力学性能下降,表明缓蚀剂的缓蚀效果主要依靠表面吸附保护作用。

CO_2腐蚀产物膜的微观形貌和结构特征

研究了碳钢、低Cr钢在不同条件下形成CO2腐蚀产物膜的微观形貌、成分和结构特征.结果表明,N80(碳钢)、1Cr-L80形成的腐蚀产物膜主要由FeCO3晶体堆垛而成,而3Cr-L80、5Cr-L80的表层则形成大面积的含Cr化合物,主要为Cr(OH)3和Cr2O3.这些Cr的化合物脱水后比较疏松,容易形成龟裂,在静态条件下,碳钢和含Cr钢的腐蚀产物膜均具有分层结构,碳钢外层与内层腐蚀产物膜的成分变化不大,主要为Fe、Ca碳酸复盐.含Cr钢的内层腐蚀产物膜中出现Cr元素的富集,外层主要为Fe、Ca碳酸复盐.随着Cr含量的增加,材料的腐蚀产物膜向非晶态转变.在静态条件下,低Cr钢比碳钢的腐蚀速率稍大;在动态(1.5m/s)条件下,含Cr钢的腐蚀速率明显低于碳钢,而且腐蚀速率随着Cr含量的增加而下降.

N80油管钢腐蚀产物膜的力学性能研究

研究了气体分压、温度和缓蚀剂等腐蚀环境因素对油管钢 N80腐蚀产物膜的硬度和膜基结合强度的影响 ,探讨了产物膜硬度、膜基结合强度与腐蚀速率的相关性 ,发现油管钢平均腐蚀速率随腐蚀产物膜硬度增大或膜基结合强度的提高而降低 ,并建立了产物膜硬度、膜基结合强度与平均腐蚀速率间的定量关系。研究表明 ,要减缓基体的腐蚀速率 ,腐蚀产物膜的力学性能必须大于某临界值 ;添加适当的缓蚀剂可以提高腐蚀产物膜的力学性能 。

Cu-Ni合金海水蚀产物膜研究进展

综述了国内外Ｃｕ－Ｎｉ合金海水腐蚀产物膜成分、结构和保护特性研究结果，讨论了该合金腐蚀产物膜的相关因素的影响，简述了该合金腐蚀产物膜形成机理的研究进展。

CO_2腐蚀产物膜形态结构与温度和压力的关系

在高温高压静态釜中对3种油套钢N80、P110和J55的CO2腐蚀进行了模拟腐蚀试验。 结果显示,在试验条件下,3种材料腐蚀产物膜的断面形貌显示出双层结构,表层是晶体规整的 结晶状态,表层与基体之间为类似泥浆状的固体薄层;3种材料在模拟采出液中腐蚀产物膜的厚 度和晶粒大小随着温度的变化情形大致相似,在120℃时均达到了最大,而极小值并不相同;膜 厚和晶粒大小的极大值或极小值所对应的温度3种材料均相同;3种材料的腐蚀产物膜厚度或表 面晶粒大小随CO2分压变化规律大致相近,在CO2分压为6.89MPa时,均达到最大,在超临界 压力以上急剧减小,其间出现了2峰1谷,在峰值或低谷处3种材料存在异同;90℃时CO2分压 在超临界状态下3种材料腐蚀产物膜的厚度和晶粒大小均较小。