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ISSN 1005-4537
CN 21-1474/TG
创刊于 1981 年 (双月刊)
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  2009年, 第29卷, 第6期 刊出日期:2009-12-20 上一期    下一期
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研究报告
流动状态下X65管线钢CO2腐蚀产物膜结构和力学性能的评价
俞芳 高克玮 路民旭
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 401-404.  
摘要   PDF (2094KB)

针对油气行业常用的X65管线钢,研究了含CO2腐蚀介质中钢表面形成的腐蚀产物膜结构和力学性能的特征以及介质流动造成的影响。结果表明,静态条件下形成的腐蚀产物膜的主要成分为(Fe,Ca,Mg)CO3,动态条件下的主要成分为(Fe,Ca)CO3;介质的流动能够促进腐蚀产物膜的形成,但对膜的硬度以及杨氏模量影响不大;腐蚀产物膜的断裂韧性随着流速的增大先下降后上升,流动状态下内层腐蚀产物膜的致密性较好,膜与基体的结合强度较高。

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用随机分析方法研究磁场对纯镁点蚀过程的影响机理
李健 张涛 孟国哲 邵亚薇 王福会
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 405-410.  
摘要   PDF (722KB)

通过恒电位的方法测量了在有无磁场条件下纯镁的电流-时间响应曲线,并用随机的方法对结果进行分析,研究了磁场对纯镁点蚀产生过程和点蚀成长概率的影响。磁场通过洛仑兹力产生磁流体动力学效应(Magnetohydrodynamic),显著地增加了纯Mg的点蚀敏感性:对于点蚀的产生过程,磁场的存在改变了纯镁的点蚀产生机制。在无磁场作用的条件下,纯镁的点蚀产生过程都遵循“生死异地”的B1机制;在有磁场作用的条件下,纯镁的点蚀产生过程都遵循“相同点蚀并联”的A3机制。磁场不仅增大了点蚀产生速度,而且降低了点蚀的再钝化速度。对于点蚀的成长过程,磁场提高了稳态点蚀的成长概率,更容易成长为较大的点蚀坑。

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改性纳米SiC粉体强化铸造奥氏体不锈钢耐点蚀性能的研究
陈美玲 刘元栋 杨莉 杨军 高宏
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 411-414.  
摘要   PDF (1042KB)

在生产条件下采用冲入法制备了改性纳米SiC粉体强化奥氏体不锈钢试样,用化学浸泡和电化学检测两种方法研究了纳米SiC粉体对不锈钢耐点蚀性能的影响。结果表明,经改性纳米SiC粉体强化处理后的不锈钢组织明显细化,成分偏析引起的铁素体析出减少;当纳米SiC粉体加入量为0.1 mass%时,不锈钢的点蚀速率降低了 16%,电极电位提高了3倍。能谱分析表明,经强化处理,不锈钢中的Cr成分偏析减轻,有效改善了晶界等易发生点蚀部位的贫Cr现象。

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静水压力对Fe-20Cr合金点蚀行为的影响
杨延格 崔中雨 陈杰 曹靖涛 张涛 邵亚薇 孟国哲 王福会
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 415-420.  
摘要   PDF (921KB)

基于统计学方法和随机理论,利用动电位极化曲线和恒电位测试技术研究静水压力对Fe-20Cr合金点蚀行为的影响。随着静水压力的增加, Fe-20Cr合金的击破电位降低,维钝电流密度减小,耐蚀性能变差。静水压力对Fe-20Cr合金点蚀产生和点蚀生长的研究表明:高的静水压力下,亚稳态点蚀发生的频率加快且向稳态点蚀发展的倾向增大,从而导致点蚀的产生速度加快,点蚀的孕育期缩短,但点蚀的产生机制并没有发生改变;静水压力的增加增大了点蚀的生长概率,高压下产生的点蚀更容易成长为大的腐蚀坑。

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电化学噪声方法比较石油用钢的临界点蚀温度
翁永基 李维锋 李相怡
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 421-425.  
摘要   PDF (1125KB)

提出了一种用电化学噪声技术测量材料临界点腐蚀温度(CPT)的实验方法。测量升温过程在美国ASTM标准溶液中钢样品的电流噪声,并依据电流噪声标准偏差的最大变化位置确定CPT。采用这种方法快速测定了8种石油工业常用钢材的CPT。

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污染离子对Q235钢潮湿时间的多因素关联性分析
唐子龙 李超 曲文超 宋鑫
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 426-430.  
摘要   PDF (446KB)

研究了Q235钢在1 mmol/L NaCl,10 mmol/L NaSO4和NaCO3薄液膜下潮湿时间随温度、相对湿度和浸润时间的变化规律。采用数据挖掘中标准化技术对自变量和因变量进行预处理,提高了分析精度。通过线性模型中各自变量的权重系数研究环境控制因素对潮湿时间的影响规律和贡献份数,分析污染离子和腐蚀产物对潮湿时间的作用方式。结果表明:数据标准化技术可有效提高分析精度。 Cl-、SO42-和CO$_32-三种污染离子对于材料表面潮湿时间有不同的影响模式。温度和湿度对潮湿时间的影响较大,浸润时间对潮湿时间的影响较小。浸润时间和湿度跟潮湿时间呈正相关,而温度跟潮湿时间呈负相关。在24 ℃和相对湿度为70%~80%左右(转化点)温度和相对湿度指数有显著变化。温度和相对湿度对潮湿时间的影响有明显负协同作用,强弱和模式依赖于污染离子种类和理化性质,与腐蚀产物也有密切关系。

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高能微弧合金化制备Fe3Al微晶涂层及其高温氧化性能
郭平义 邵勇 李垒
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 431-436.  
摘要   PDF (2443KB)

通过控制输出功率、沉积时间、频率等工艺参数,采用高能微弧合金化技术制备出与基体形成冶金结合的 Fe3Al涂层。研究了涂层的显微组织和高温氧化性能。结果表明Fe3Al涂层在900 ℃和1000 ℃空气中氧化时,虽然氧化增重都比电极材料大,但是晶粒细化后的涂层,显著提高氧化膜与基体间的粘附性,氧化膜的剥落得到明显抑制,尤其是在1000 ℃时更为明显。

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磷酸锌对环氧涂层破损处金属的缓蚀作用
曹佳 邵亚薇 张涛 孟国哲
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 437-441.  
摘要   PDF (1533KB)

用电化学阻抗谱(EIS)、电化学噪声(EN)及扫描电化学显微镜(SECM)等方法对带有划痕的环氧清漆涂层和环氧/磷酸锌涂层进行了测试,研究了磷酸锌对涂层破损处金属的缓蚀作用。EIS和EN的结果表明:加入磷酸锌后涂层下金属基体的腐蚀受到抑制;SECM结果直观地证明了磷酸锌对涂层划痕有修复作用。用电化学噪声的散粒噪声理论并结合随机分析方法研究了磷酸锌的作用机制,结果发现加入磷酸锌不但大大减缓了腐蚀的孕育速度,还降低了腐蚀的生长概率,因而能够减缓金属基体腐蚀的进行。

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LY12铝合金的长期大气腐蚀行为
孙霜青 郑弃非 李德富 陈杰 温军国
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 442-446.  
摘要   PDF (716KB)

通过5种典型大气环境下为期20年的现场暴露试验,研究了LY12 铝合金在我国长期大气腐蚀的规律和行为。结果表明,LY12在湿热的万宁和琼海分别暴露6年和10年后就发生了剥蚀,暴露20年后几乎丧失了力学性能,而在北京暴露20年后未出现剥蚀,仍保持良好的力学性能。LY12在大气污染物较多的江津和青岛腐蚀失重较大,在北京的腐蚀失重最小。剥蚀发生之前,LY12的腐蚀失重随暴露时间的变化遵循幂函数C=KTn。剥落腐蚀产物中除Al屑之外主要为γ-Al(OH)3α-Al2O3.3H2O。

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红四氮唑对冷轧钢在磷酸溶液中的缓蚀性能
李向红 邓书端 付惠 白玮
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 447-452.  
摘要   PDF (978KB)

用失重法、动电位极化曲线和原子力显微镜(AFM)研究了红四氮唑对冷轧钢在1.0 mol/L~10.0 mol/L H3PO4溶液中的缓蚀作用。结果表明:红四氮唑对冷轧钢具有中等程度的缓蚀作用,为混合抑制型缓蚀剂,且在钢表面的吸附符合Freundlich吸附模型;通过吸附热力学和腐蚀动力学公式分别求出了相应的吸附热力学参数和动力学参数,并根据这些参数详细讨论了缓蚀作用机理;AFM测试结果表明添加红四氮唑后钢表面较为平整,粗糙度降低。

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采用聚类分析研究X70钢在库尔勒土壤中初期电化学噪声特征
黄家怿 邱于兵 郭兴蓬
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 453-458.  
摘要   PDF (1634KB)

采用电化学噪声(EN)技术研究了X70管线钢在库尔勒原土(含水量1.04%)中腐蚀初期(0 d~7 d)的腐蚀行为。通过时域谱分析、统计量分析和Q型聚类分析研究了电化学噪声特征以及相应的腐蚀状态信息,并与实际腐蚀状态和电化学阻抗谱(EIS)结果进行了对比。结果表明,基于EN统计量的谱系聚类分析法可用于解析土壤EN数据。聚类分析结果与时域分析、腐蚀形貌特征和EIS结果相吻合,且更加精确。根据聚类分析结果,可将研究体系中初期土壤局部腐蚀过程分为不稳定萌发期、快速发展期和稳定发展期三个阶段。

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混凝土结构中钢筋腐蚀电位与腐蚀电流在液面附近的分布
冯兴国 唐聿明 赵旭辉 左禹
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 459-464.  
摘要   PDF (764KB)

将含钢筋的混凝土试样部分浸泡在3.5% NaCl溶液中,测量溶液以及溶液上方混凝土中钢筋试样的腐蚀电位、宏电池腐蚀电流,通过极化电阻Rp值计算钢筋的腐蚀电流密度。结果表明位于溶液中混凝土内钢筋试样的腐蚀电流密度随着其在溶液中深度的增加而降低。位于溶液上方混凝土中钢筋试样的腐蚀电流密度随着其所处的位置升高而降低,说明溶液中混凝土中钢筋的腐蚀与氧含量密切相关。溶液上方的混凝土中钢筋的腐蚀与混凝土湿度密切相关。

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Q235钢在西沙大气环境中的初期腐蚀行为
郝献超 李晓刚 肖葵 董超芳
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 465-470.  
摘要   PDF (3325KB)

在西沙群岛典型的高温、高湿和高盐分大气环境下对Q235钢进行了 1个月短期暴晒实验,利用扫描电镜、电子探针、激光拉曼和X射线衍射仪等观察分析了暴晒后样品的表面形貌、腐蚀产物成分和锈层元素分布。结果表明:Q235钢形成的锈层疏松多孔,多裂纹,对基体没有保护作用。由于Cl-的侵蚀作用,锈层和基体之间发生氧化还原反应,加速了基体的腐蚀。碳钢在西沙暴晒1个月后外表层的腐蚀产物主要有:Fe8(O,OH)16Cl1.3Υ-FeOOH, β-FeOOH及少量α-FeOOH等,锈层内部不同位置的产物基本相同,主要为Fe3O4Υ-Fe2O3以及少量的Υ-FeOOH、β-FeOOH等。

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电化学噪声技术在铝合金大气腐蚀检测中的应用
韩磊 宋诗哲 张正
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 471-474.  
摘要   PDF (810KB)

基于电化学噪声(EN)技术建立了适合现场应用的铝合金大气腐蚀测量系统。研制了铝合金大气腐蚀传感器,构建了零阻电流(ZRA)模式的EN测量系统和软件。利用该系统在实验室模拟和户外大气环境下进行了EN测试,研究结果表明,通过电位和电流噪声信号及噪声电阻变化可以对铝合金大气腐蚀过程进行有效检测。

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有机覆膜对热烧结锌铝涂层耐腐蚀性能的影响
王俊 李宁 王佳 许立坤
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 475-480.  
摘要   PDF (1220KB)

为提高热烧结锌铝涂层(简称锌铝涂层)的耐蚀性,在涂层表面涂覆一层环氧富铝膜,形成复合涂层。采用十字划格法测试锌铝涂层和复合涂层的附着强度,并用扫描电镜(SEM)分析涂层微观形貌;用海水全浸实验和中性盐雾实验评价涂层的耐蚀性能;采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究涂层的电化学性能。结果表明,复合涂层表面更为完整致密,防水性能优于锌铝涂层;环氧富铝膜层能够有效的阻挡腐蚀介质的入侵,复合涂层耐蚀性比锌铝涂层高。复合涂层腐蚀初期主要为扩散控制,随着腐蚀介质的不断渗入,环氧膜层中的Al粉发生活化反应,起到了一定的牺牲阳极保护作用。有机覆膜提高了锌铝涂层在海洋环境中的适用能力。

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碳钢和不锈钢在高温环烷酸介质中的腐蚀行为
余建飞 甘复兴 郝龙 陈志量
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 481-486.  
摘要   PDF (2140KB)

采用失重法和表面分析研究了碳钢和不锈钢在高温环烷酸油介质中的腐蚀行为规律。结果表明:酸值和温度是影响金属环烷酸腐蚀行为的主要因素,其反应动力学遵循Arrhenius公式。腐蚀速度随着温度的上升而增加,同一温度下酸值影响气相腐蚀速度与液相腐蚀速度之间的关系。腐蚀速度与酸值的平方根成线性关系。随着腐蚀时间的增加,腐蚀速度迅速降低,最后趋于稳定的腐蚀速度。

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新型三氮唑化合物在1 mol/L HCl中对Q235钢的缓蚀性能
张胜涛 陶志华 李伟华 邓俊英 侯保荣
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 487-492.  
摘要   PDF (1020KB)

合成一种新型三氮唑化合物:3-(4-氟基苯)-1-{4-(1,2, 4-三氮唑-1-甲氧基)-苯}-丙烯酮(FTPP),并通过失重、动电位极化、交流阻抗及扫描电镜等方法,研究其在1 mol/L HCl溶液中对Q235碳钢的缓蚀效果。 结果表明,在1 mol/L HCl溶液中, FTPP的缓蚀性能有赖于缓蚀剂的浓度,当缓蚀剂浓度达到1 mmol/L 时缓蚀效率达91.4%,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂.失重实验与电化学实验所获得的结果具有很好的一致性。FTPP化合物在碳钢表面上的吸附过程为放热过程,其在碳钢表面的吸附服从Langmuir等温式,属于物理和化学吸附。

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温度对P110钢腐蚀行为的影响
朱世东 尹志福 白真权 魏建峰 周树根 田伟
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 493-498.  
摘要   PDF (1977KB)

模拟油气田环境,采用高温高压釜进行失重法腐蚀实验,用扫描电子显微镜(SEM)、能散X射线谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)技术研究油管钢P110在不同温度下的CO2 腐蚀产物。结果表明:静态和流速为5 m/s时,随着温度的升高,P110钢的腐蚀速率先增大后减小,前者在100 ℃时达到最大,后者在60 ℃时达到最大,且在160 ℃时,两者腐蚀速率趋同;温度大于140 ℃时,流速对腐蚀速率的影响已不再明显,随着温度的继续升高,腐蚀速率变化趋于平缓。温度通过影响腐蚀产物膜的形貌、结构、化学组成、产物膜因子和膜的厚度等,进而影响材料的腐蚀速率。

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咪唑啉缓蚀剂对电解电容器用铝箔直流扩面增容的作用
杨文峰 刘瑞泉
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 499-503.  
摘要   PDF (1006KB)

合成了油酸咪唑啉和丙烯酸咪唑啉化合物,通过红外谱对其进行了结构表征;用Tafle曲线和交流阻抗等方法研究了其对铝箔的缓蚀作用,并研究了其对铝箔直流扩面增容的影响。结果表明,在2.0 mol/L的HCl溶液中两种化合物对铝箔均有缓蚀作用,为阴极型缓蚀剂,腐蚀液中添加两种化合物后,铝箔直流扩面的蚀孔密度增加、分布均匀、使铝箔的比电容提高约25%。

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有/无应力下LY12CZ铝合金点蚀数据的关联规律
仝基斌 饶思贤 朱立群 钟群鹏
中国腐蚀与防护学报. 2009, 29 (6): 504-508.  
摘要   PDF (739KB)

根据理论假设和计算得出LY12CZ在3%NaCl水溶液中点蚀深度Dσ与外加应力σ及腐蚀时间t间符合等式Dσ=AΧC0 exp()tn=A' tn,表明在腐蚀时间相同的情况下,点蚀深度与外加应力之间应符合 Dσ =D 0 exp()t n的指数函数规律;外加应力相同的条件下点蚀扩展速率与腐蚀时间符合Dσ=A' tn的幂函数的规律。不同外加应力下的腐蚀浸泡实验证明,LY12CZ的点蚀深度Dσ扩展确实符合Dσ ∝exp()t n的规律。实验结果证明,铝合金的点蚀数据在有应力的条件下与无应力条件下具有相同的腐蚀深度-时间的幂函数规律,只是随应力大小的不同系数值有不同的变化,A值与外加应力间符合推导的 A'=Aexp()指数函数规律。所以通过对 A值进行修正可以将无应力下的自然腐蚀环境下的腐蚀数据推广到有外加应力的条件下使用。

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