X80管线钢在阴极保护条件下腐蚀特征研究

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。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的意义及背景

1.2 管道、管线钢研究现状及趋势

1.3 管线钢中的非金属夹杂物

1.4 腐蚀研究方法的应用

1.5 埋地管线钢阴极保护技术

1.6 研究内容、技术路线及创新点

第二章 X80管线钢中的非金属夹杂物

2.1 引言

2.2 试验材料和方法

2.3 试验结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 X80管线钢的电化学极化特征

3.1 引言

3.2 试验方法

3.3 试验结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 X80管线钢在3.5%NaCl中阴极保护条件下的点腐蚀

4.1 前言

4.2 试验方法

4.3 试验结果与分析讨论

4.4 本章小结

第五章 X80管线钢在NS4溶液中阴极保护条件下的点腐蚀

5.1 前言

5.2 试验方法

5.3 试验结果与分析讨论

5.4 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文