模拟海洋全浸区环境下A517海工钢的腐蚀机理研究

目的 探究 A517 海工钢在海洋全浸区环境下的腐蚀机理。方法 通过模拟海洋全浸区腐蚀环境,利用失重法、SEM、EDS、XRD、电化学等测试技术,分析A517钢的腐蚀行为历程,并探讨其在全浸区的腐蚀机理。结果A517钢在厚度方向上的最大电位差为 13 mV,小于发生电偶腐蚀的最小电位差50mV,说明材料在厚度方向上的腐蚀敏感性一致。随浸泡时间的延长,腐蚀质量损失量逐渐增加,平均腐蚀速率先降低、后升高、最后趋于稳定,腐蚀速率约为 0.127 mm/a。结论 腐蚀动力初期主要是由溶解氧的极限扩散控制,后期则是腐蚀产物的氧化还原电荷转移控制。腐蚀首先在 Al_(2)O_(3)、MgO 等夹杂物处萌生扩展,腐蚀产物出现明显的分层现象,外锈层主要是疏松易脱落的γ-FeOOH,内锈层主要是致密均匀的 Fe_(3)O_(4),同时锈层中还检测到了β-FeOOH和α-FeOOH的存在。锈层中存在大量微裂纹,削弱了产物膜的保护作用,促进了腐蚀的进行。

热浸镀层在青岛站的海水腐蚀行为对比(Ⅰ)——全浸区

开展了热浸镀锌(GI)、锌-5%铝-稀土(GF)和锌-55%铝-1.6%硅(GL)镀层钢板在青岛站的全浸区海水腐蚀测试,并利用质量损失腐蚀测试、显微结构分析和电化学测试,研究了3种镀层钢板的海水腐蚀行为。结果表明:GI镀层的腐蚀电流密度最大,在流动海水中以很快的速度溶解而又难于形成稳定的保护性腐蚀产物膜,耐海水腐蚀性能最差;GF和GL镀层的腐蚀电流密度较小,腐蚀产物具有抑制保护性,表现出较为优异的耐海水腐蚀性能。对位于海水全浸区的钢材基体提供1年保护期所需的镀层最小厚度分别为:GI镀层45μm;GF镀层18μm;GL镀层25μm;3种镀层在海水全浸区的耐蚀性强弱顺序依次为:GL>GF>GI;如果考虑到局部腐蚀,那么GF镀层可能会比GL具有更强的综合优势。

Q235钢在模拟海水全浸区腐蚀行为的研究

为了研究Q235钢在海水中的耐腐蚀性及腐蚀机理,采用静态浸泡试验方法,研究了Q235钢的腐蚀速率、局部腐蚀形貌、腐蚀断面形貌,并对腐蚀层成分进行分析。结果表明:Q235钢在模拟海水全浸区的腐蚀速率先降低,然后略有升高,再略微降低,最后趋于稳定,其抗腐蚀能力较好;腐蚀先出现点蚀,最后形成连续的腐蚀层;腐蚀层分为两层:内锈层是Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH的混合物,外锈层是γ-FeOOH。

40CrNi2Si2MOVA超高强钢在模拟海水全浸区的腐蚀行为

采用全浸腐蚀试验方法研究了40CrNi2Si2MoVA超高强钢在模拟海水全浸区的腐蚀行为。采用SEM观察腐蚀形貌,用Tafel极化曲线研究电化学性能,结果表明,该材料在海水全浸区的腐蚀是从点蚀开始,直至全面腐蚀;随着腐蚀的进行,自腐蚀电位有负移的趋势,自腐蚀电流有增大的趋势。

N80钢模拟全浸区和干湿交替试样的腐蚀行为

利用SEM和XRD对锈层的腐蚀形貌和腐蚀产物组成进行观察和分析,研究了N80裸钢和模拟全浸区腐蚀试样及模拟干湿交替腐蚀试样在两种海水介质中的极化行为。结果表明,干湿交替腐蚀阴极过程溶解氧还原的极限扩散控制特征基本消失,而受腐蚀产物还原为主的电荷传递控制。N80钢干湿交替腐蚀电流不仅包括钢自身的腐蚀电流,还包括腐蚀产物的氧化还原电流,导致了N80钢模拟干湿交替的腐蚀速率远大于全浸区腐蚀速率。

碳钢在海水全浸区腐蚀的研究进展

介绍了碳钢在海水全浸区的腐蚀机理,重点阐述了碳钢在海水全浸区腐蚀的试验研究和数值分析的研究进展及其取得的成果,总结了碳钢在海水全浸区腐蚀的影响因素,最后指出了碳钢在海水全浸区腐蚀的研究方向。

10种钢样在不同海水环境的潮差区和全浸区腐蚀规律研究

为研究厦门、湛江和青岛的潮差区和全浸区的腐蚀规律,通过现场暴露试验,获得了10种钢样(含碳钢和低合金钢)暴露7 a的腐蚀结果,采用线性拟合的方法对数据进行了处理。结果表明:在3个地点,腐蚀速率的基本规律为青岛>湛江>厦门,腐蚀速率与海生物污损密切相关。在3个暴露地点,全浸区前期腐蚀量低于潮差区而后期腐蚀量增速高于潮差区。在厦门暴露2 a时,全部试样在2个区带的腐蚀率出现逆转,而在湛江和青岛,在7 a时几乎所有试样均出现逆转。在厦门潮差区,合金元素的加入对提升钢的耐蚀性无明显的效果,甚至存在负面影响;在湛江潮差区和青岛潮差区,无论从短期还是长期来看,合金元素的加入都有利于提升钢的耐蚀性。在厦门全浸区和湛江全浸区,无论是短期还是长期来看,所有类型的碳钢和低合金钢腐蚀速率均接近;在青岛全浸区,无论是短期还是长期来看,加入合金元素对耐蚀性均有所提升,短期的效果更为明显。

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅱ)——海水全浸区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水全浸区暴露 16年的腐蚀结果。防锈铝LF2Y2、LF6M (BL)、F2 1M、180YS在海水全浸区有好的耐蚀性 ,工业纯铝L4M、锻铝LD2CS的耐蚀性较差。无包铝层的硬铝LY12CZ和超硬铝LC4CS在海水中的耐蚀性很差。硬铝、超硬铝的包铝层起牺牲阳极作用 ,使基体受到保护。海生物污损对铝合金在海水中的腐蚀有明显影响。镁、锰能提高铝的耐海水腐蚀性 ,硅明显降低铝的耐蚀性 ,铜严重损害铝的耐蚀性。腐蚀电位较负的铝合金耐海水腐蚀性较好 ;

LY12CZ厦门海域全浸区和潮差区腐蚀结果分析

应用灰色关联分析的方法,分别对厦门海域全浸区和潮差区影响LY12CZ均匀腐蚀和点蚀的海洋和气象环境因素进行了分析处理,得到各种影响因素的关联度排序,根据铝合金全浸区和潮差区腐蚀失效机理对排序结果进行了分析,处理结果可信,该方法适合于处理影响因素复杂的LY12CZ腐蚀数据。

海洋飞溅区与全浸区涂层系统认证及选型

海洋飞溅区与全浸区服役的涂层须具备优异的防腐可靠性,行业通常依据NORSOK M501标准对涂层认证测试。标准推荐的涂层系统按NO.7A、7B、7C区分,测试项目包括海水浸泡、循环老化、阴极剥离。文章分析了NORSOK M501对飞溅区和全浸区涂层系统的认证要求,结合涂料工业现状作了选型推荐,在涂层测试和海洋防腐工程中有较好的参考作用。

海洋大气及全浸区用低合金钢的研究现状与展望

综述了海洋环境的大气及全浸区用钢的发展及研究状况、合金元素对耐蚀性作用机制的研究进展,并对腐蚀产物的组成、锈层形成等方面的研究进行了介绍。对今后海洋环境的大气及全浸区用低合金钢的研究与发展前景提出了展望。

沙特KCROP海洋石油平台全浸区煤焦环氧油漆施工质量控制

全浸区是海洋石油平台腐蚀严重的部分,国内一般采用阴极保护[1]的方法对其加以保护;沙特阿拉伯KCROP项目两座平台的全浸区,采用阴极保护的同时施工煤焦油环氧油漆。文章着重介绍了煤焦油环氧油漆在施工过程中的质量控制,包括表面处理、油漆施工和油漆检验等。

几种典型金属材料西沙海洋全浸区腐蚀行为规律研究

目的研究几种典型金属材料在西沙海洋全浸区的腐蚀行为规律。方法通过外场暴露试验,分析EH36和CM690船用钢、316L不锈钢以及5083铝合金材料暴露0.5、1、2a后的腐蚀形貌与动力学规律。结果CM690腐蚀速率要大于EH36,而点蚀深度规律相反。316L不锈钢发生较为严重缝隙腐蚀,5083铝合金则以局部腐蚀为主。结论试验条件下,EH36与CM690钢腐蚀质量损失与点蚀最为严重,316L不锈钢与5083铝合金生物污损严重,伴有局部腐蚀。

海水全浸区钢铁的防腐蚀技术研究进展

海水全浸区为海底泥土之上海水低潮线以下的常年海水覆盖区,海水的平均NaCl质量分数为3.5%,是一种天然的具有强腐蚀性的介质,很多海洋工程及装备由于海水的腐蚀而被损坏,严重影响海洋工程及装备的服役寿命,海洋工程用钢防腐蚀技术的研究一直备受腐蚀工作者的广泛关注。分析了海水全浸区钢铁腐蚀的腐蚀机理和影响因素,针对目前海水全浸区钢铁腐蚀常用的涂层防护技术、海洋生物防污技术、牺牲阳极阴极保护技术、外加电流阴极保护技术和选用耐海水腐蚀钢5种技术进行了总结概括,阐述了各类防腐蚀技术的创新性研究成果,包括采用了合成材料、纳米填料和超疏水表面的新型涂层防护技术,实现了仿生功能和超光滑表面的海洋生物防污技术,具有高耐蚀性能的牺牲阳极材料,选用经过表面氧化处理和表面激光蚀刻的耐海水腐蚀钢等。分析了5种防腐蚀技术在海水全浸区使用的优缺点,提出单一防腐蚀技术在海水全浸区对钢铁材料难以实现长期保护。最后,基于当前各类防腐蚀技术的研究现状,对未来关于海水全浸区钢铁防腐蚀技术的研究方向进行了展望,整合各类防腐蚀技术,优势互补,实施联合防护,实现海水全浸区钢铁的长效防腐,开发新型防腐材料和新型防腐蚀技术,以期为海洋环境中钢铁防腐蚀技术的研究与设计提供思路。

青岛中港海鸥浮码头海水全浸部分的腐蚀失效分析

通过阴极保护电位测量、污损生物检测、水下船板超声测厚及牺牲阳极工作状态检查等几方面的检测,评价了长期系泊于青岛中港的海鸥浮码头海水全浸区钢铁的腐蚀失效情况,并根据上述几方面的检测结果,对其腐蚀失效的原因进行了综合分析。

电连接对Q235碳钢在海洋环境中跨区带腐蚀行为的影响

通过对腐蚀速率、微观形貌和锈层成分的测试与分析,研究了电连接状态对Q235碳钢在青岛实海环境中跨越全浸区和潮差区腐蚀行为的影响。结果表明:在非电连接状态下,全浸区试样的腐蚀速率低于潮差区,潮差区试样的腐蚀速率随着暴露高度的增加而增大;在电连接状态下,处于最低潮位线下方试样的腐蚀速率出现峰值,而在潮差区,处于中潮位区域试样的腐蚀速率出现最低值;在全浸区上部和整个潮差区试样的腐蚀形貌存在明显差异;在两种状态下潮差区试样表面锈层成分存在明显差异,在电连接状态下存在锈层的影响,随着暴露高度的增加,锈层中Ca和Mg含量逐渐增加。

热带海洋环境全浸区E690钢的局部腐蚀行为

随着海洋资源的不断开发和利用,高强钢的需求量不断提高。海洋平台的悬臂梁、桩腿和升降电动齿轮等都需要高强钢强度达到690 MPa以上,并且耐腐蚀性能要较好,E690钢是目前强度较高、综合性能优异的海洋平台用高强钢。随着海洋资源开发深度的不断提高,海洋平台用高强钢所处环境越来越严酷,在海水全浸区长期受到海水侵蚀和生物的污损,还要经受海浪、低温和海流等恶劣海况的破坏,其腐蚀问题越来越突出。基于阵列电极技术在湛江实海环境全浸区进行E690钢腐蚀暴露试验,通过对电连接状态下E690钢腐蚀速率、腐蚀形貌和极化曲线的测试与分析,研究了E690钢在实海环境全浸区电连接状态下的局部腐蚀行为。研究结果表明,在暴露试验初期,随着深度的增加,腐蚀电流密度增加,腐蚀速率提高。处于全浸区上部试样腐蚀速率出现最低值、下部试样腐蚀速率出现峰值,由于温度和溶解氧的影响,在电连接状态下,E690钢形成了宏观腐蚀电池,发生电偶腐蚀,下部试样作为阳极金属腐蚀速率较大,上部试样作为阴极受到保护,腐蚀较轻。随着暴露时间的延长,在试验后期,E690钢的腐蚀电流密度和腐蚀速率明显降低,腐蚀产物和附着生物对基体的保护作用,抑制了E690钢的阳极溶解反应,这是影响金属腐蚀的主要因素,电偶腐蚀影响较小。

热镀锌钢板在青岛不同海水区带的腐蚀行为

开展了热镀锌钢板在青岛不同海水区带的实海腐蚀测试,并利用电化学测试、失重腐蚀测试和扫描电镜研究了镀层的海水腐蚀行为.结果表明,由于镀锌层腐蚀电流密度大,在全浸区流动海水中快速溶解而又难以形成稳定的保护性腐蚀产物膜,耐蚀性最差;镀层在潮差区出现不同程度的生物污损,这可能给镀层带来部分保护,其腐蚀速度比全浸区明显降低;镀层在飞溅区未发生生物污损,但腐蚀速度在三个海水区带中最低,可能与其表面良好的充气条件和腐蚀产物层的阻挡作用有关.与全浸区相比,镀锌层在飞溅区和潮差区的耐蚀性分别提高了94%和37%.

热镀55%铝-锌钢板在青岛不同海水区带的腐蚀行为

开展了热镀55%铝-锌钢板在青岛不同海水区带的实海腐蚀测试,并利用电化学测试、失重腐蚀测试和扫描电镜首次研究了镀层的海水腐蚀行为.结果表明,由于腐蚀电流密度小,腐蚀产物具有保护性,55%铝-锌镀层在全浸区的耐蚀性能比镀锌层和5%铝-锌镀层好;由于保护性锌的腐蚀产物被滞留在富铝的枝晶网络中,充分的充气条件又促进了镀层富铝相的钝化,镀层腐蚀的传质过程受到明显抑制,所以55%铝-锌镀层在潮差区和飞溅区的耐蚀性能显著优于全浸区,是全浸区的2到3倍;值得注意的是,镀层在全浸区出现较严重的局部腐蚀.

热镀5%铝-锌钢板在青岛不同海水区带的腐蚀行为

开展了热镀5%铝-锌钢板在青岛不同海水区带的实海腐蚀测试,并利用电化学测试、失重腐蚀测试和扫描电镜首次研究了镀层的海水腐蚀行为.结果表明,由于腐蚀电流密度小,腐蚀产物具有保护性,镀层在全浸区表现出较好的耐蚀性能;镀层在潮差区出现不同程度的生物污损,而比较充分的充气条件又促进了镀层的氧化,其腐蚀速度比全浸区明显降低;镀层在飞溅区未出现生物污损,耐蚀性能最好,可能与良好的充气条件和腐蚀产物层的阻挡作用有关.镀层在飞溅区和潮差区的耐蚀性比全浸区分别提高197%和183%;但在全浸区和潮差区,镀层有局部腐蚀倾向.