X80管线钢在阴极保护条件下腐蚀特征研究

发布时间：2017-04-28 22:03

  本文关键词：X80管线钢在阴极保护条件下腐蚀特征研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以X80管线钢作为研究对象,采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)统计分析了X80管线钢中各类不同非金属夹杂物的分布、形状、尺寸和组成。结果表明:X80管线钢中含有GB/T10561-2005中规定的A类、B类、C类、D类和DS类五类夹杂物;X80管线钢中的非金属夹杂物按成分主要为硫化物类和氧化物类两种,且两种夹杂物皆以复相形式存在。通过电化学测试技术考察了X80管线钢分别在3.5%NaCl和NS4溶液中的极化特征。结果表明:X80管线钢在3.5%NaCl溶液和NS4溶液中都具有阳极溶解特征,没有钝化现象;X80管线钢在两种溶液中,与快速率扫描相比,慢速率扫描下的腐蚀电流密度下降,极化电阻增加,腐蚀速率降低。采用超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和阴极极化技术,研究了X80管线钢分别在3.5%NaCl溶液和NS4溶液中不同阴极保护电位下点腐蚀起始与特征。3.5%NaCl溶液中的试验结果表明:在阴极保护条件下,点腐蚀易在非金属夹杂物边缘处萌生并沿基体扩展。当施加的阴极保护电位为-850mV(vs.CSE,下同)和-900mV时,基体和夹杂物周围均有点腐蚀发生;当阴极保护电位为-1000mV时,点腐蚀仅出现在非金属夹杂物周围;当阴极保护电位为-1200mV时,试样表面未发现明显腐蚀。在阴极保护条件下,与X80管线钢基体相比,非金属夹杂物的电化学电位更负,基体作为阳极被溶解。在NS4溶液中,X80管线钢在阴极保护条件下,当电流密度发生波动的瞬间,会在缺陷内部产生局部逆电势场而导致电化学状态发生转换,缺陷内部发生阳极溶解,点腐蚀就有可能在缺陷内部形核。
【关键词】：X80管线钢 非金属夹杂物 极化 阴极保护 点腐蚀
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.41
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-21
• 1.1 课题研究的意义及背景8-9
• 1.2 管道、管线钢研究现状及趋势9-12
• 1.2.1 管道及管线钢简述9-10
• 1.2.2 X80管线钢研发趋势10-12
• 1.3 管线钢中的非金属夹杂物12-15
• 1.3.1 管线钢中夹杂物的分类及其形成原因12-13
• 1.3.2 管线钢中主要夹杂物的危害13-14
• 1.3.3 钢中夹杂物的控制方法14-15
• 1.4 腐蚀研究方法的应用15-17
• 1.4.1 稳态极化测量的数据处理15-17
• 1.5 埋地管线钢阴极保护技术17-19
• 1.6 研究内容、技术路线及创新点19-21
• 1.6.1 研究内容19
• 1.6.2 技术路线19-20
• 1.6.3 创新点20-21
• 第二章 X80管线钢中的非金属夹杂物21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 试验材料和方法21-23
• 2.2.1 试验材料21-22
• 2.2.2 试验方法22-23
• 2.3 试验结果与讨论23-29
• 2.3.1 X80管线钢显微组织特征23-24
• 2.3.2 夹杂物的光学形貌分析24-25
• 2.3.3 光学显微镜下各种非金属夹杂物统计25-27
• 2.3.4 夹杂物的组成分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 X80管线钢的电化学极化特征30-39
• 3.1 引言30
• 3.2 试验方法30-33
• 3.2.2 试样与溶液30
• 3.2.3 开路电位测量30-31
• 3.2.4 极化曲线测试31-33
• 3.3 试验结果与讨论33-38
• 3.3.1 开路电位33-34
• 3.3.2 极化曲线34-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 X80管线钢在 3.5% NaCl中阴极保护条件下的点腐蚀39-46
• 4.1 前言39
• 4.2 试验方法39-40
• 4.2.1 材料和试样39-40
• 4.2.2 试验过程40
• 4.3 试验结果与分析讨论40-45
• 4.3.1 不同阴极保护电位下的点腐蚀特征试验40-43
• 4.3.2 关于阴极保护条件下点腐蚀的机理43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 X80管线钢在NS4溶液中阴极保护条件下的点腐蚀46-52
• 5.1 前言46
• 5.2 试验方法46-47
• 5.2.2 材料和试样46-47
• 5.2.3 试验过程47
• 5.3 试验结果与分析讨论47-50
• 5.3.1 不同阴极保护电位下的点腐蚀特征试验47-49
• 5.3.2 电流密度测量49
• 5.3.3 讨论49-50
• 5.4 本章小结50-52
• 第六章 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-59
• 攻读硕士期间发表的论文59-60

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