一、硫化氢对不锈钢在酸性体系中腐蚀行为影响的研究（论文文献综述）
王赟[1]（2021）在《油田特殊工况因素对CO2腐蚀及缓蚀剂有效性的影响机制》文中研究说明随着能源需求和技术的发展,海上油气开采比重逐年增加。海底管道的输送介质为油、气、水多相介质,流动形态复杂,腐蚀问题日益突出。尽管国内外对碳钢的CO2-H2S腐蚀问题已有大量相关研究,但多相流条件下的腐蚀机制及特殊工况下缓蚀剂有效性等问题仍缺乏系统的理论认识和足够的数据支撑。本文重点围绕海上油气田开发中的特殊工况,针对其对钢铁管材腐蚀电化学行为、微观腐蚀机制及缓蚀剂作用机理的影响,利用高温高压腐蚀模拟实验、腐蚀电化学测试、腐蚀产物膜表征、量子化学计算、密度泛函理论计算及分子动力学模拟等手段,开展了油田特殊工况条件下钢的腐蚀规律及缓蚀剂作用机制的研究。针对海上高含CO2气田开发中面临的超临界CO2工况,明确了不同H2S分压对Q125SS和S13Cr腐蚀行为及腐蚀产物膜形成的影响机制。腐蚀产物膜层中主要成分为Fe1-xS（磁黄铁矿型硫铁化合物）,FeCO3以及Cr（OH）3/Cr2O3,膜层结构组成的改变影响了腐蚀电化学过程和离子扩散阻力,诱发局部区域电位升高,与基体构成微观电偶电池,促进局部腐蚀发展。针对海底管道油水两相混输的层流工况,利用腐蚀模拟实验及分子动力学模拟等多尺度计算考察有机分子在油/水界面聚集行为,从微观层次分析了缓蚀剂十七烯基羟乙基咪唑啉季铵盐（OED）和月桂酰两性基二乙酸二钠（LAD）在油/水两相中的分配行为,揭示了油水两相界面处腐蚀过程中的缓蚀剂作用机制。针对更为复杂的含固相的多相流海底管道腐蚀工况,明确了缓蚀剂分子在FeC03和CaCO3垢表面的吸附会导致其效率降低,揭示了砂垢固相颗粒沉积对缓蚀剂有效性的影响机制。在研究LAD作用机理的同时,明确了阻垢剂HPAA对LAD缓蚀效果的增强效应。当体系中同时加入LAD和HPAA分子,阻垢剂分子阻碍了 CaCO3晶粒的形核和进一步长大,对缓蚀剂的缓蚀性能起到了较好的协同作用。建立了模拟海底管道清管作业对腐蚀影响的实验装置,获得了清管工艺对管壁腐蚀的影响规律,提出了复杂多相流工况下缓蚀剂作用效果的实验室评价方法。通过模拟现场清管及缓蚀剂批处理工艺的腐蚀实验表明,清管后进行批处理预膜,有利于缓蚀剂分子吸附成膜,对腐蚀有明显抑制效果。利用水热法合成了新型绿色有机缓蚀剂β-HA,对钢有较好的保护作用,缓蚀效率达94.1%。缓蚀剂分子的吸附遵循Langmuir吸附等温线,整个吸附过程可分为快速吸附和缓蚀剂分子重排两个阶段。基于量子化学计算和分子动力学模拟结果,缓蚀剂β-HA在Fe（110）表面具有较好的吸附能力,且β-HA的Fe-O键长度小于MHB和PE。由于MHB和PE都是环境友好型化学品,这一结果有望使该类缓蚀剂在海洋开发中获得更广泛的应用。
刘梦[2]（2020）在《发电厂循环冷却水系统中弗氏柠檬酸杆菌胞外聚合物对不锈钢作用机制的研究》文中认为本课题以火力发电厂循环冷却水系统为研究背景,以弗氏柠檬酸杆菌及其胞外聚合物为研究对象,以SS304、SS316L、SS317L三种不锈钢为研究材质,以取自北京某污水处理厂的二级出水的再生水及其浓缩3倍、4倍再生水作为实验介质,采用生物化学方法研究了再生水环境中弗氏柠檬酸杆菌的生长规律,确定了弗氏柠檬酸杆菌生长的p H范围,揭示了细菌生长过程中对循环冷却水系统的危害;通过电化学交流阻抗谱（EIS）测试方法研究了浓缩3倍再生水中主要的水质因子Cl-、SO42-和NH4+对SS316L表面生物膜电化学腐蚀行为的影响;通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱分析（XPS）、傅里叶红外光谱法（FTIR）、高效液相色谱（HPLC）,定性定量研究弗氏柠檬酸杆菌EPS的形貌特征、元素分布及含量、官能团以及多糖和蛋白质衍生物的具体组分;通过电化学方法研究了EPS对3种不锈钢电化学行为的影响,进一步揭示了EPS与金属的作用机制。为火力发电厂循环冷却水系统的腐蚀控制起到一定的指导作用。研究取得了如下成果:（1）实验结果表明弗氏柠檬酸杆菌能够在p H为8.2-8.8的循环冷却水中生存,且适宜该菌生长的p H由强到弱是7.5、8.2、8.5、8.8、9.0。在初始p H值为8.2接种微生物的水环境下,随着时间的延长,p H在7.85-8.66范围变化。随着浓缩倍率的不断提高,p H的变化对细菌生长的影响逐渐变小,不再成为影响细菌生长的主要因素。（2）在弗氏柠檬酸杆菌存在的条件下,发电厂循环水系统指标控制应Cl-<460mg·L-1,SO42-<430 mg·L-1,NH4+<15 mg·L-1,超过临界浓度,SS316L表面钝化膜耐蚀性显着下降。（3）EPS的表面分析结果表明:经冷冻干燥后弗氏柠檬酸杆菌EPS呈流动凝胶结构,使得EPS容易在金属表面黏合。XPS结果显示EPS中含有C=O、C-H键,多存在于多糖结构中,O=C-NH键、C-N键,多存在于蛋白质结构中,PO42-、P2O74-多存在于核酸中,这些具有负电性的官能团,可与金属离子进行络合。FTIR结果显示,弗氏柠檬酸杆菌的胞外聚合物含有羧基、羟基、磷酰基、硫酸酯基、氨基等基团,这些是具有络合、配位能力的基团,其中氮、氧、磷、硫可作为配位原子与金属离子形成共价键来达到吸附金属离子的目的。（4）弗氏柠檬酸杆菌EPS中多糖衍生物的具体组分由8种单糖组成,以葡萄糖、葡萄糖醛酸、阿拉伯糖、鼠李糖为主。亲水性的酮糖含量远远大于具有疏水性的醛糖含量,则EPS中多糖表现出亲水性;EPS中蛋白质衍生物的具体组分由17种氨基酸组成,其中以门冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、丙氨酸含量居多,占总蛋白质的47.5%。多糖中含有较多的阴离子基团,氨基酸侧链也携带负电性基团,使得EPS整体呈现负电性。弗氏柠檬酸杆菌EPS中蛋白质含量为346.12mg/g,多糖含量为617.46mg/g,此时PS/PN为1.7左右,说明EPS对微生物膜的吸附过程中多糖起了比较重要的影响。（5）极化曲线测试结果揭示了:在浓缩3倍再生水中3种不锈钢表面随着时间延长（1-14d）,耐蚀性有不同程度下降。SS304受到较强的腐蚀,而SS317依然表现出良好的耐蚀性,其次是SS316L;实验结果显示在EPS存在的水环境下,不锈钢表面的耐蚀性有所提高,表明EPS具有一定的缓蚀性。（6）电化学交流阻抗测试进一步揭示:在EPS存在条件下,3种不锈钢表面电化学参数电荷转移电阻Rct值和膜电阻Rf均增大,表明在不锈钢表面形成的EPS有机膜层在一定程度上可以减缓金属表面的腐蚀速率。在SS317表面形成的EPS有机膜具有更高的电阻和更低的导电特性,成膜较快,较稳定,其次是SS316L、SS304。（7）EPS中的蛋白质含有大量的疏水区域,可以使EPS更易吸附在不锈钢表面,EPS多糖中负电性基团如糖醛酸、磷酸基、羧基与金属离子反应形成络合物吸附在不锈钢表面,形成有机膜层,阻碍电极表面的传质过程,在一定程度上可以抑制金属表面的腐蚀。SS317表面吸附EPS数量较多,其次是SS316L、SS304。
高国娟[3]（2020）在《基于陕北油田管道H2S/CO2腐蚀预测模型的应用研究》文中认为随着我国油气工业的不断发展,钢铁的腐蚀与防护一直成为油气开发与运输过程中的难题。钢的使用环境多为复杂恶劣、腐蚀性强的环境,各种腐蚀因素的共同作用使油气田的防腐蚀工作尤为迫切。通过研究发现,石油工业中的腐蚀大部分都来自于H2S和CO2,这为我国石油工业的发展产生了巨大的阻碍。因此,研究关于H2S和CO2的腐蚀预测模型是十分必要的。国内外学者对CO2腐蚀的机理和影响因素等进行了大量的研究,并提出各种类型的预测模型,包含经验模型、半经验模型以及机理模型。然而关于H2S腐蚀以及CO2/H2S共存状态下的研究甚少。本文以陕北地区某集输管道为研究对象,基于目标管线选用Norsok模型、Top of Line模型和De Waard模型进行预测,与实际测量值进行对比,发现相应的平均误差大适用性差,不能用于目标管线的腐蚀预测。根据目标管线的运行条件和腐蚀类型选用CO2/H2S两者共存下的预测模型,通过MATLAB拟合求解的方式得到腐蚀预测模型;改变温度发现该预测模型的计算值与实测值之间误差较大,因此加入温度项进行修正。通过对比发现,Cassandra模型中考虑了温度、H2S含量和CO2含量的影响因素,基于与目标管线的现场情况相符,本文选取了该模型为基础模型并添加了其中的温度项建立了新的修正模型。通过拟合求解的方法得到新的修正模型,并用修正模型对目标管线进行模拟,通过计算得出修正模型的计算值与实测值之间的平均误差较小,该结果均优于以上几种基础模型的预测结果,因此该修正模型更适用于目标管线的腐蚀预测;以改进后的模型为基础编写了内腐蚀预测计算软件,能够根据输入的基本参数计算得出管道腐蚀速率,为内腐蚀评价提供一定的参考及有效的技术支持。通过修正模型对目标管线进行管道剩余寿命的预测,最终得出该目标管线满足我国管道设计普遍使用的20年年限。因此,虽然目标管线受到了一定程度的腐蚀,但是目前任然有能力继续工作运行。OLGA软件也可被用来计算管道的腐蚀速率,包含有三种模型,分别为Norsok模型、Top of Line模型和De Waard模型。本文采用OLGA软件对陕北地区集输管道进行模拟,重点研究分析了温度和压力对腐蚀速率的影响。结果显示,压力与腐蚀速率呈线性关系,温度与腐蚀速率的关系并非线性关系,而是腐蚀速率随着温度的增加先增大后减小。通过与修正模型研究结果的对比发现结论是一致的,进一步验证了修正模型的可行性。
马仲凯[4]（2020）在《模拟口腔环境中304不锈钢腐蚀磨损性能的研究》文中研究指明不锈钢具有优良的耐腐蚀性能、高的机械强度以及低廉的成本等优点,被广泛应用于制作人工关节、骨折接合用夹板、人工心脏瓣膜以及植入假体等器件,在口腔中,不锈钢主要用于制作托槽、弓丝以及牙冠等。但人体口腔环境十分复杂,人的唾液是无色、无味、无嗅的液体,偏酸性,除水分占80%外,还含有Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-等离子及一些气体分子,同时还包含黏蛋白、黏多糖等有机物。已有研究表明,人的唾液可能会导致不锈钢的腐蚀,加速金属离子的释放而引起严重的过敏反应。特别是随着含氟口腔清洁用品的广泛使用,氟离子的存在可能影响不锈钢在口腔中的腐蚀行为。此外,青少年日常大量摄入的可乐、果汁等软饮料也可能对不锈钢产生严重的腐蚀。然而,目前的研究大多只关注不锈钢等材料在口腔环境中的腐蚀规律,很少涉及腐蚀与磨损相关性的研究。基于此,本论文探讨了人工唾液中含氟离子浓度对不锈钢腐蚀磨损性能的影响,同时考察了不锈钢材料在可乐及苏打水两种软饮料中的腐蚀磨损性能,并分析磨损与腐蚀可能存在的协同作用。论文取得以下结果:（1）讨论了外加实验条件（负载、滑动频率和滑动时间）对304不锈钢在人工唾液环境中的腐蚀磨损性能的影响。实验发现,摩擦运动明显影响304不锈钢在人工唾液中腐蚀磨损性能,在人工唾液中的磨损率随滑动频率和滑动时间的增加而增大,随外加负载的增大先增大后减小。（2）讨论了人工唾液中外加氟离子浓度对不锈钢腐蚀磨损性能的影响,对其腐蚀磨损作用机理进行了分析。实验发现,不锈钢在人工唾液中的腐蚀电流随着氟离子浓度的增大先增大然后减小,当氟离子浓度为0.25wt%时腐蚀电流最大。磨损体积随外加电位的增大而增大,随氟离子浓度的增大而减小。在高电位和低氟离子浓度条件下,腐蚀与磨损之间的协同作用最强。（3）讨论304不锈钢在软饮料中的腐蚀磨损性能,并对其摩擦磨损机理、损耗和协同作用进行分析。实验发现,304不锈钢在不同腐蚀介质中表现出不同的腐蚀性能。随着外加电位的增大,不锈钢的腐蚀电流和磨损量都有增大趋势,在可口可乐介质中磨损量最大。随着p H的减小,磨损腐蚀机理从磨损主导向腐蚀主导方向移动。随着外加电位的增大,磨损腐蚀损耗从低损耗向高损耗方向移动。磨损腐蚀协同作用随着外加电位的增大,从低协同向高协同方向移动。
李效华[5]（2020）在《海洋用低合金高强度管线钢组织形成机制及硫化物应力腐蚀行为》文中指出随着陆上油气资源的逐渐枯竭,海洋油气开采越来越受到各国的重视,开发适用于深海服役环境的管材成为海洋石油能源利用的当务之急。海底管线的服役环境较陆地更加复杂多变,因而对海洋用低合金高强度管线钢的要求更加苛刻,要求其具有优秀的综合力学性能、抗腐蚀能力及焊接性能。本文针对低合金高强度管线钢连续冷却及热轧后复相组织形成规律、复相组织调控机制及力学性能优化、硫化物应力腐蚀断裂过程及其环境因素影响等方面开展了系统性研究,取得的主要研究结果如下:（1）低合金高强度管线钢连续冷却过程中的复相组织形成连续冷却过程中冷却速率的增加抑制了扩散控制型的多边形铁素体及珠光体相变,促进了切变控制型的贝氏体及马氏体相变;澄清了连续冷却过程中的铁素体/贝氏体部分重叠相变动力学行为,开发了普适的模块化相变动力学模型,并实现了二维可视化的组织模拟输出,可描述连续冷却过程的部分重叠相变动力学,发现冷速的增加导致铁素体的位置饱和晶核密度及贝氏体形核指前因子大幅增加,通过促进铁素体及贝氏体的形核实现晶粒细化。（2）低合金高强度管线钢奥氏体再结晶区轧制后的组织形成轧制温度、变形量、轧后冷却速率及轧制变形速率均对低合金高强度管线钢的组织形成具有重要影响:当轧制温度过低时,奥氏体动态再结晶不完全,由于合金元素偏析导致带状组织的形成;轧制变形量的增加可细化奥氏体再结晶晶粒,促进了连续冷却过程组织中多边形铁素体的形成,并抑制贝氏体的形成;轧后冷却速率的增加改变了组织中贝氏体的形貌,促进针状铁素体的形成;轧制变形速率的增加导致铁素体与贝氏体相变开始点的时间间隔变短,以及铁素体与贝氏体相变开始温度的升高,这说明其能同时促进铁素体及贝氏体相变。（3）低合金高强度管线钢复相组织调控及力学性能研究了直接冷却处理（DCT）、临界冷却处理（ICT）、分步冷却处理（SCT）工艺等三种不同的热处理工艺路径对组织形成及力学性能的影响:ICT及SCT工艺路径可同步提升强度和屈强比性能,建立了基于组织结构参数的屈强比模型,澄清了不同工艺路径下组织配比及形貌对性能的影响机制,发现通过提升组织中针状铁素体及M/A组元或细小马氏体的含量,以及复相组织协调变形及可动位错密度的增加,可有效降低屈强比。（4）低合金高强度管线钢硫化物应力腐蚀断裂过程采用腐蚀中断试验揭示了硫化物应力腐蚀过程中电化学噪声信号变化的微观机制,探明了试样从均匀腐蚀/钝化向局部腐蚀/点蚀的变化过程;建立了基于电化学信号实时监测的硫化物应力腐蚀断裂不同阶段的界定方法,发现低合金高强度管线钢的硫化物应力腐蚀过程可分为均匀腐蚀/钝化、局部腐蚀/点蚀、及裂纹萌生与扩展三个阶段;电化学分析方法能够准确判定均匀腐蚀与局部腐蚀阶段,基于原位在线监测的电流峰度分析方法能最早获知裂纹起源的信息。（5）低合金高强度管线钢硫化物应力腐蚀的环境因素分析针对外部环境因素（包括腐蚀介质温度及pH值、应力加载大小等）对硫化物应力腐蚀过程的影响开展了研究:环境温度可以通过改变腐蚀介质中浓度和试样表面腐蚀产物膜的类型对应力腐蚀过程产生影响;腐蚀介质的pH值可影响阳极金属附近溶液中Fe2+和的浓度,进而影响试样表面腐蚀产物的种类,pH值的改变还会影响阳极的腐蚀电位,从而影响阳极金属的局部腐蚀敏感性;外加应力值增大时,试样表面腐蚀产物膜的疏松程度越大,腐蚀产物膜保护性变差,加剧了应力腐蚀开裂过程。
吕乃欣[6]（2020）在《超级13Cr马氏体不锈钢在O2/CO2环境下钝化及失稳行为研究》文中研究表明超级13Cr马氏体不锈钢具有良好的力学性能、耐CO2腐蚀能力以及适中的价格,现已被广泛应用于含CO2环境的油井管柱中。注多元热流体驱等新型开采技术的使用将O2引入井筒环境,油井管柱面临的腐蚀环境由纯CO2环境变为O2/CO2共存环境,导致其发生腐蚀穿孔甚至断裂。目前,关于O2/CO2环境下超级13Cr马氏体不锈钢钝化及失稳行为仍缺乏系统深入的研究,其钝化特征、点蚀特点和开裂机理更是尚不明晰。本研究采用恒电位极化、Mott-Schottky测量、人工点蚀坑电极测试等电化学技术,结合慢应变速率拉伸实验手段,辅以扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线光电子谱、激光共聚焦显微镜等分析表征技术,分别研究了不同条件下O2对超级13Cr马氏体不锈钢钝化膜特性及演变、点蚀生长动力学、应力腐蚀开裂、局部失稳溶解等行为的影响机理。取得的主要结论如下:（1）在常温O2/CO2环境中,超级13Cr马氏体不锈钢在完全钝化阶段,O2的存在增加了钝化膜厚度,提升了点缺陷扩散系数,降低了点缺陷施主浓度,从而增强了钝化膜稳定性。在不完全钝化阶段,O2不会改变亚稳态点蚀的生长模式和生长速率,但是减少了亚稳态点蚀形核数量,从而抑制了亚稳态点蚀的发生;缩短了亚稳态点蚀寿命,相应减小了亚稳态点蚀电流峰值等点蚀生长动力学参数,从而抑制了亚稳态点蚀的生长。在亚稳态点蚀向稳态点蚀转化阶段,O2既降低了亚稳态点蚀稳定积,又提高了存在盐膜时的点蚀稳定积,从而抑制了亚稳态点蚀向稳态点蚀的转化。在稳态点蚀阶段,O2提升了极限扩散电流密度,降低了再钝化电位,从而减弱了稳态点蚀发生后的再钝化能力。（2）HCO3-的加入减少了含Cl-溶液中超级13Cr马氏体不锈钢表面腐蚀活性点数量,降低了亚稳态点蚀电流密度峰值平均值,即对亚稳态点蚀的形核与生长有显着的抑制作用。随着HCO3-浓度的升高,钝化区间变宽,点蚀电位正移,稳态点蚀敏感性降低。HCO3-的加入使得钝化膜半导体特性由n型转变为n+p型双极性,随着溶液中HCO3-浓度的增大,钝化膜中的施主浓度和受主浓度减小,钝化膜稳定性提升。（3）超级13Cr马氏体不锈钢在10%O2+90%CO2和50%O2+50%CO2环境中均存在应力腐蚀敏感性。当施加阳极和阴极极化电位时,应力腐蚀开裂倾向明显,且随着极化电位增大,应力腐蚀敏感性增加。施加电位与应力腐蚀开裂机制存在关联,在50 m V（vs.饱和Ag/Ag Cl,下同）和250 m V极化电位下为阳极溶解机制;在-300 m V和-475m V极化电位下为阳极溶解+氢脆机制;在-800 m V和-1000 m V下为氢脆机制。（4）在高温（120℃）高含CO2（3MPa）环境中,少量O2（≤0.06MPa）的加入使得超级13Cr开路电位和点蚀电位升高,线性阻抗增大、施主浓度减小,钝化膜稳定性增强。随着O2含量的增大（0.06MPa～1MPa）,开路电位和点蚀电位降低,线性阻抗减小,施主浓度增大,钝化膜稳定性降低。高温Cr-Cl-H2O-CO2/O2体系E-p H图和X射线光电子谱结果均证实O2不会改变钝化膜的物相组成（Cr2O3）。当O2含量持续增大时（>1MPa）,超级13Cr局部失稳处于活性溶解状态,腐蚀产物膜呈现双层特征,外层膜疏松且存在很多空洞,其主要成分为Fe的氧化物;内层膜结构致密,主要为Cr的氧化物。（5）采用激光熔凝技术对超级13Cr马氏体不锈钢进行表面改性,其横截面组织分为激光熔凝层、过渡层、不锈钢基体三层。激光熔凝处理提高表面硬度达25%。激光扫描速度的增大会提高熔凝层在O2/CO2环境中耐蚀性。当扫描速度大于10 mm/s时,熔凝层的耐点蚀性能优于基体,而且过渡层始终显示出良好的耐蚀性。
戈方宇[7]（2020）在《应力对MS X65管线钢在H2S环境中腐蚀及氢渗透行为影响》文中提出氢致开裂（HIC）是管线钢在含H2S介质中的主要失效形式之一,其与氢在钢中渗透、扩散和捕获有关。应力被认为是影响管线钢在酸性H2S介质中析氢及氢渗透的重要因素之一,特别是钢表面有硫化物膜时的影响规律及机理还不明确。本工作以MS X65管线钢为研究对象,探究了不同拉应力对硫化物腐蚀产物膜表面形貌、厚度、组成成分及离子选择性的影响,并结合氢渗透动力学参数研究了拉应力对MS X65管线钢硫化物膜下氢渗透行为的影响规律及机理;此外,还初步探索了交变载荷频率对阴极析氢及氢渗透行为的影响规律,为管线钢在复杂工况下的失效机理及防腐措施提供理论指导及数据支持。主要研究结果及进展如下:（1）MS X65管线钢在酸性H2S介质中的阴极析氢反应能被施加的弹或塑性恒应力促进,氢渗透通量J∞L和有效扩散系数Dapp都随着弹性恒应力的增加而增加,随塑性应力的施加而减小。阴极侧氢浓度c0在弹塑性区随应力的增加而增加。（2）MS X65管线钢表面有预制的硫化物膜时,析氢反应被弹性恒应力促进,被塑性恒应力抑制。有膜时的J∞L和Dapp随恒应力变化规律与无膜相同。阴极侧氢浓度c0随着弹性恒应力的增加而增加,但随着塑性恒应力的施加而降低。（3）MS X65管线钢表面硫化物膜对氢渗透的阻碍作用几乎不会随拉伸恒应力而变化,即单硫化物膜的氢渗透阻碍因子HPRF（film）几乎不变;总的氢渗透阻碍因子HPRF（stress-film）不是HPRF（stress）和HPRF（film）的简单加和,并且力和膜两种因素的交互作用导致HPRF（stress-film）随应力先降后增;拉应力对氢渗透的影响主要反映在拉应力对硫化物膜完整性的影响上。（4）MS X65管线钢在酸性H2S介质中的开路电位随交变载荷频率的增加而先升高后稳定,自腐蚀电流密度icorr随频率增加而先升高后稳定,且应力比R=0.4及应力比R=0.85时的临界交变频率分别为0.25Hz和1Hz。载荷频率由0.5Hz升至1.5Hz时,J∞L和c0均先升后降,有效扩散系数Dapp持续上升,这是阴极析氢反应与交变载荷对试样内部、表面及表面反应共同作用的结果。
侯香龙,曹献龙,张诚,任权友,严永博,于林[8]（2020）在《油气田环境中不锈钢点蚀研究现状》文中研究表明不锈钢因其具有优良的耐蚀性被大量应用于油气田环境中。但是,在复杂的油气田环境中不锈钢仍旧会发生点蚀。为了保证不锈钢能够安全服役,从不锈钢材料的点蚀机制、点蚀影响因素等方面综述了不锈钢在油气田环境中的点蚀研究现状,并针对其研究的不足对其研究方向进行了展望。
张建涛[9]（2020）在《2205双相不锈钢局部腐蚀与钝化性能研究》文中进行了进一步梳理双相不锈钢是固溶组织中体心立方结构的铁素体相与面心立方结构的奥氏体相共存的高性能不锈钢,两相比例相当,兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的特点,是一种强度高、耐蚀性能优良的结构、功能一体化材料。近年来,在海洋、石油、化工、造纸、勘探等重要领域成功得到广泛的应用,成为不可或缺的结构功能材料。双相不锈钢在一定的服役介质中会发生局部腐蚀,最终导致工程失效。因此,对于双相不锈钢耐蚀性能的影响因素的研究对于进一步利用和提高材料耐蚀能力至关重要。本论文采用金相显微镜、3D显微镜系统、扫描电子显微镜SEM、扫面电子探针显微镜EPMA、Factsage 7.0热力学软件、电子背散射技术EBSD、X-射线表面分析技术XPS、扫描Kelvin探针力显微镜SKPFM、在线气体质谱仪等手段,结合动电位极化、电化学阻抗谱EIS、Mott-Schottky曲线等电化学测试对影响2205双相不锈钢耐蚀能力的部分主要因素进行了研究。主要包括固溶处理制度对两相组织的演变及耐蚀性能的影响规律;高温固溶处理过程中相转变的机制;合金元素Ti与Nb的添加对双相不锈钢微观组织及耐蚀性能的影响情况及机理;服役环境中侵蚀性S2O32-对Cl-溶液中2205双相不锈钢点蚀性能影响的机理的探究。主要研究成果如下:1)固溶温度升高,发生γ→α相转变,两相比例趋于相当,不锈钢耐蚀性能提高,在1075℃固溶处理2 h,耐蚀能力最强;进一步升高固溶温度或过度延长等温时效会使双相不锈钢中铁素体含量过高,双相不锈钢耐蚀性能恶化。在NaCl溶液中点蚀优先在耐蚀性能较弱的相中或在奥氏体-铁素体边界处较弱相一侧萌生,奥氏体相内点蚀坑的深度或尺寸小于在铁素体内的深度或尺寸。2)利用环境球差校正透射电镜ETEM在线原位发现双相不锈钢在固溶处理过程铁素体相在奥氏体相内形核并长大,因此高温γ→α存在形核长大机制。元素Cr与Mo会由奥氏体相迁移扩散至边界层,使得边界层内铁素体相的形成与稳定元素浓度达到铁素体所需浓度而转变为铁素体相;元素Ni与N则作为奥氏体形成与稳定元素由铁素体相内跨过边界层扩散至奥氏体相内。因此,固溶过程相转变的实质是合金元素由化学势较高的区域扩散至化学势较低的区域,最终达到稳态的固相互扩散过程。同时观察到铁素体相沿（110）面的生长,而且铁素体相与奥氏体相以层状形式长大。3)铁素体与奥氏体相的比例随着铁素体形成与稳定元素Ti的含量略有增加,合金元素Ti对2205双相不锈钢晶粒组织起到一定的细化作用,可以有效抑制Cr的碳化物与σ相等有害相的析出,从而可以明显提高不锈钢的点蚀电位,降低不锈钢的腐蚀电流密度。但过量的Ti导致双相不锈钢的耐点蚀能力降低,合适的添加量不超过0.013 wt.%。添加Ti的双相不锈钢表面钝化膜中元素Ti富集,Cr2O3的比例增加,钝化膜中六价钼Mo6+的含量增加,有效的提高了双相不锈钢表面钝化膜的稳定性,从而提高了不锈钢的耐蚀能力。另外,对比了添加同样含量的合金元素Ti与Nb,发现Ti与Nb都可以提高不锈钢的耐点蚀能力,但是Ti元素的有益作用优于Nb元素。4)2205双相不锈钢中的氧化物夹杂由于与钢基体的异质性会引发点蚀的萌生,其中O-Mn-Cr-Si-Ca夹杂物主要分布在奥氏体相内,且夹杂物分为两部分,内侧的富Ca、Si的表面电势明显较低的中心部分在侵蚀性环境中成为活性区域而优先发生溶解,随后扩展至外侧的富Cr的表面电势稍低于夹杂物周围不锈钢基体的环形区域,最终引发钢基体点蚀的萌生。在同样的条件下,经Ce改性后的Ce-氧化物夹杂整体变均匀,且表面电势提高,活性较低,稳定性提高,双相不锈钢的耐蚀能力提高。其中的O-Al-Ca-Si夹杂物在奥氏体与铁素体相内均有分布,但在奥氏体相中夹杂物表面电势较低,在侵蚀性溶液中会在较低的电位下发生溶解,而在铁素体相中夹杂物表面电势较基体而言偏高。由此,奥氏体相中腐蚀行为主要从氧化物夹杂开始溶解,向夹杂物和基体之间的界面传播,最终导致不锈钢稳态点蚀。铁素体相内的夹杂物相对于基体而言较为稳定。5)S2O32-的加入会降低Cl-溶液中2205双相不锈钢的点蚀电位,且S2O32-的浓度对不锈钢的腐蚀行为有明显的影响,并观察到铁素体相的选择性溶解。S2O32-对钝化膜的不利作用取决于阳极电位,在较低电位下,Cl-与S2O32-存在竞争作用,在较高阳极电位下,Cl-与S2O32-起到协同作用,S2O32-促进了稳态点蚀的产生。Cl--S2O32-溶液中不锈钢表面钝化膜表现为n-型和p-型半导体特性,S2O32-的浓度对不同阳极电位区间内钝化膜的施主密度和受主密度有一定的影响,从而影响钝化膜的耐蚀性能。在高阳极电位下,S2O32-加速了钝化膜的溶解,促进了 Cr（Ⅲ）氧化为Cr（Ⅵ）,导致膜内Cr2O3含量降低,性能恶化。高阳极电位下不锈钢溶解过程中S2O32-被还原为H2S从而催化阳极溶解。
李小龙[10]（2019）在《抗氢脆表面设计的第一性原理计算》文中提出氢进入材料会导致氢脆发生,通过抗氢脆表面设计,改善材料表面或表面钝化膜的性能,在材料表面或亚表面形成氢的阻挡层,使氢不能进入或者减少氢进入到材料内部,从而防止或延缓氢脆的发生。本论文利用第一性原理方法研究了氧化铁中元素掺杂对表面氢吸附及氢渗透的影响和表面涂层的阻氢性能,获得如下结果:（1）利用第一性原理方法研究了铬掺杂对铁截止面的α-Fe2O3薄膜性质的影响。结果表明,铬在α-Fe2O3（001）薄膜中的掺杂位置和掺杂浓度都对其电子结构和功函数有显着的影响。当α-Fe2O3薄膜中亚表面的铁原子被铬原子取代后,薄膜带隙减小,体系最稳定。此时功函数比纯α-Fe2O3薄膜增加了0.9 eV,这是由于价带顶氧原子的px和py电子态密度减小,动量较高的电子态减少,使得费米半径减小,体系费米能降低,从而使功函数增加。当α-Fe203薄膜中铬的掺杂浓度从4.2%增加到16.7%时,功函数先增加后减小。当铬的掺杂浓度为8.3%时,功函数达到最大值6.61 eV。因此铬在α-Fe203（001）薄膜中的掺杂有利于提高薄膜的抗腐蚀性能。（2）在此基础上,进一步计算了α-Fe2O3薄膜中铝、铬、镍掺杂对其表面氢吸附和氢渗透行为的影响。发现氢在α-Fe2O3薄膜表面易于解离,吸附能是-1.18 eV。当α-Fe2O3薄膜中掺杂了铝或铬以后,氢的吸附能分别减小了 0.03 eV和0.09 eV;而α-Fe2O3薄膜中掺杂了镍以后,氢的吸附能提高了 1.08 eV。当氢扩散到α-Fe2O3薄膜的亚表面后,氢原子占据了氧八面体间隙的位置,并与邻近的氧原子形成化学键。铝和铬掺杂后,氢吸附能降低了 0.01-0.22 eV,而镍掺杂使氢的吸附能增加了 0.82-0.96 eV。这些结果表明,铝和铬原子在α-Fe2O3薄膜中掺杂可以阻止氢在钝化膜表面吸附并防止氢扩散到钝化膜内部,进而阻止氢进入基体钢中,降低钢的氢损伤。而镍掺杂起到了相反的作用,能够促进氢在钝化膜表面的吸附和进一步扩散,因此不利于提高钝化膜的阻氢性能。（3）提出利用单层过渡金属硫族化合物作为涂层改善钢表面的性能,阻碍氢吸附与氢渗透。我们研究了二硫化钼（MoS2）涂层在铁表面的阻氢效应。研究发现,单层MoS2中的硫原子和表面铁原子可以形成化学键,界面间距是1.901 A,每个界面硫原子的平均结合能是-0.41 eV,说明MoS2可以比较牢固的键合在铁的表面。当氢吸附在MoS2涂层上,形成了 S-H键,MoS2涂层可以使氢在铁表面的吸附能从-0.55 eV提高到1.26 eV,说明MoS2可以有效的防止氢分子在铁表面的解离性吸附。而且,氢从MoS2表面扩散到铁表面的势垒较高。另外,单层的MoS2涂层可以使体系在平衡状态和发生应变时的功函数大幅提高,提高了抗腐蚀能力。进一步的研究表明,在铁表面覆盖单层MoSe2、WS2和WSe2涂层,几种过渡金属硫族化合物都有效降低了氢在铁表面的解离性吸附。说明利用过渡金属硫族化合物涂层能够有效抑制氢吸附或氢渗透,从而避免基体钢受到氢损伤。
二、硫化氢对不锈钢在酸性体系中腐蚀行为影响的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、硫化氢对不锈钢在酸性体系中腐蚀行为影响的研究（论文提纲范文）
（1）油田特殊工况因素对CO2腐蚀及缓蚀剂有效性的影响机制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 海洋油气生产腐蚀环境 |
| 2.1.1 油气田井下腐蚀环境 |
| 2.1.2 油气井增产酸化环境 |
| 2.1.3 海底管道内腐蚀环境 |
| 2.2 海上油气田腐蚀类型 |
| 2.2.1 CO_2腐蚀 |
| 2.2.2 超临界CO_2腐蚀 |
| 2.2.3 H_2S腐蚀 |
| 2.2.4 垢下腐蚀 |
| 2.3 油气生产输送工况对腐蚀的影响 |
| 2.3.1 温度的影响 |
| 2.3.2 CO_2分压的影响 |
| 2.3.3 H_2S分压的影响 |
| 2.3.4 原油的影响 |
| 2.3.5 溶液pH值的影响 |
| 2.4 海底管道腐蚀控制方法 |
| 2.4.1 缓蚀剂 |
| 2.4.2 清管 |
| 2.5 本文研究主要内容 |
| 3 海上高含CO_2气田超临界工况下井下管材腐蚀机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 材料和溶液 |
| 3.2.2 高温高压腐蚀模拟与腐蚀失重测量 |
| 3.2.3 腐蚀形貌及产物膜表征 |
| 3.2.4 聚焦离子束(FIB) |
| 3.3 超临界CO_2-H_2S-H_2O工况下125SS钢的腐蚀行为 |
| 3.3.1 Q125SS钢的腐蚀速率及腐蚀形态 |
| 3.3.2 125SS钢表面腐蚀产物膜表征 |
| 3.4 超临界CO_2-H_2S-H_2O工况下S13Cr不锈钢的腐蚀行为 |
| 3.4.1 S13Cr不锈钢的腐蚀速率及腐蚀形态 |
| 3.4.2 S13Cr不锈钢表面腐蚀产物表征 |
| 3.5 超临界CO_2-H_2S-H_2O工况下低合金钢及不锈钢腐蚀机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 油水两相层流工况对海底管道内腐蚀和缓蚀剂效果的影响机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验溶液 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 油水两相层流介质中油/水界面处碳钢腐蚀行为 |
| 4.4 油水两相层流介质中缓蚀剂的分配 |
| 4.4.1 缓蚀剂OED和LAD在油/水两相中的分配行为 |
| 4.4.2 不同因素对OED和LAD在油水两相分配性的影响 |
| 4.4.3 油水两相介质中碳钢在水相的腐蚀及缓蚀剂作用效果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 固相沉积工况对海底管道内腐蚀及缓蚀剂效果影响机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 砂沉积对碳钢腐蚀及缓蚀剂有效性影响 |
| 5.3.1 砂沉积工况X65钢腐蚀失重及表面形貌 |
| 5.3.2 砂沉积工况X65钢电化学腐蚀行为及缓蚀剂作用效果 |
| 5.3.3 缓蚀剂在砂粒表面吸附性研究 |
| 5.4 垢沉积对碳钢腐蚀及缓蚀剂性能的影响 |
| 5.4.1 CaCO_3沉积工况X65钢腐蚀失重及表面形貌 |
| 5.4.2 CaCO_3沉积工况X65钢腐蚀电化学行为 |
| 5.4.3 缓蚀剂在CaCO_3和FeCO_3表面的吸附 |
| 5.4.4 阻垢剂HPAA对LAD缓蚀性能的影响 |
| 5.5 清管-缓蚀剂批处理对管线腐蚀行为的影响 |
| 5.5.1 清管+缓蚀剂批处理工艺对腐蚀失重的影响研究 |
| 5.5.2 清管+缓蚀剂批处理工艺对腐蚀电化学行为的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 酸化工况下碳钢腐蚀行为及缓蚀剂作用机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料与方法 |
| 6.2.1 材料与溶液 |
| 6.2.2 β-HA制备 |
| 6.2.3 腐蚀电化学测试 |
| 6.2.4 腐蚀模拟与腐蚀失重测量 |
| 6.2.5 量子化学计算与分子动力学模拟 |
| 6.3 缓蚀剂β-HA的结构表征 |
| 6.4 缓蚀剂β-HA对酸化介质中碳钢腐蚀的影响 |
| 6.4.1 缓蚀剂β-HA在碳钢表面的缓蚀行为 |
| 6.4.2 缓蚀剂β-HA在碳钢表面的吸附行为 |
| 6.5 缓蚀剂β-HA在碳钢表面的作用机制 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论 |
| 8 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）发电厂循环冷却水系统中弗氏柠檬酸杆菌胞外聚合物对不锈钢作用机制的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 火力发电厂循环冷却水系统 |
| 1.3 再生水的水质特点 |
| 1.4 硫酸盐还原菌腐蚀机理 |
| 1.5 生物膜对金属表面的影响 |
| 1.6 EPS对金属表面的影响 |
| 1.6.1 EPS的组成及对金属作用的概述 |
| 1.6.2 EPS的提取方法 |
| 1.7 研究内容 |
| 1.8 研究目的及创新点 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验菌种与培养 |
| 2.1.1 菌种来源 |
| 2.1.2 培养基与培养条件 |
| 2.1.3 菌种的分离提纯 |
| 2.1.4 活化与计数 |
| 2.2 不锈钢试片及电极的制备 |
| 2.3 实验用水 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 弗氏柠檬酸杆菌生长规律 |
| 2.4.2 EPS的提取 |
| 2.4.3 EPS的表征 |
| 2.4.4 高效液相色谱法测EPS的多糖和蛋白质具体组分 |
| 2.4.5 电化学测试 |
| 3 再生水中弗氏柠檬酸杆菌生长特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 菌种的鉴定与观察 |
| 3.3 PH对弗氏柠檬酸杆菌生长的影响 |
| 3.4 弗氏柠檬酸杆菌存在下水环境中PH值的变化 |
| 3.5 浓缩倍率对水环境中硫酸盐还原率的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 再生水水质因子对SS316L生物膜电化学行为影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Cl~-浓度对SS316L表面/生物膜界面电化学反应的影响 |
| 4.3 SO_4~(2-)浓度对SS316L表面/生物膜界面电化学反应的影响 |
| 4.4 NH_4~+浓度对SS316L表面/生物膜界面电化学反应的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 弗氏柠檬酸杆菌胞外聚合物组分研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 EPS表面形貌观察 |
| 5.3 EPS表面元素及对应的化合物组分分析 |
| 5.4 EPS所含官能团分析 |
| 5.5 EPS的多糖组分分析 |
| 5.6 EPS的蛋白质组分分析 |
| 5.7 EPS中多糖/蛋白质(PS/PN) |
| 5.8 本章小结 |
| 6 EPS对3种不锈钢表面电化学行为影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 极化曲线技术分析EPS对不锈钢电化学行为影响 |
| 6.3 电化学阻抗谱分析EPS对不锈钢电化学行为影响 |
| 6.4 EPS与金属表面作用机制分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于陕北油田管道H2S/CO2腐蚀预测模型的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 H_2S/CO_2内腐蚀研究 |
| 2.1 CO_2腐蚀概述 |
| 2.1.1 CO_2腐蚀机理 |
| 2.1.2 CO_2腐蚀类型 |
| 2.1.3 CO_2腐蚀程度的分级 |
| 2.1.4 CO_2腐蚀的影响因素 |
| 2.2 H_2S腐蚀概述 |
| 2.2.1 H_2S腐蚀的机理 |
| 2.2.2 H_2S腐蚀类型 |
| 2.2.3 H_2S腐蚀影响因素 |
| 2.3 H_2S/CO_2共存腐蚀概述 |
| 2.3.1 H_2S/CO_2机理研究 |
| 2.3.2 影响酸性气体腐蚀的因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 腐蚀速率预测模型及修正模型 |
| 3.1 CO_2腐蚀预测模型 |
| 3.1.1 经验模型 |
| 3.1.2 半经验模型 |
| 3.1.3 机理模型 |
| 3.1.4 关于多相流介质的CO_2腐蚀速率预测模型 |
| 3.2 H_2S腐蚀预测模型 |
| 3.3 两者共存预测模型 |
| 3.3.1 CO_2为主导模型 |
| 3.3.2 H_2S为主导模型 |
| 3.4 腐蚀模型适应性分析及改进模型 |
| 3.4.1 腐蚀模型的对比分析 |
| 3.4.2 修正模型的建立 |
| 3.4.3 验证模型正确性 |
| 3.4.4 修正模型的实际应用 |
| 3.5 软件结构设计 |
| 3.6 软件功能运行 |
| 3.7 软件工程应用 |
| 3.8 风险分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 内腐蚀软件计算 |
| 4.1 OLGA软件简介 |
| 4.2 设计OLGA软件腐蚀模块模拟计算 |
| 4.2.1 基础参数设置 |
| 4.2.2 模拟分析 |
| 4.2.3 管线腐蚀速率影响因素分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）模拟口腔环境中304不锈钢腐蚀磨损性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 腐蚀磨损的定义 |
| 1.1.2 腐蚀磨损的基本原理 |
| 1.1.3 腐蚀磨损的研究进展 |
| 1.2 不锈钢的腐蚀磨损特性 |
| 1.2.1 不锈钢简介 |
| 1.2.2 不锈钢腐蚀磨损特性的研究现状 |
| 1.3 不锈钢在氯离子和氟离子环境中的腐蚀磨损行为 |
| 1.4 不锈钢在口腔环境中的腐蚀磨损行为 |
| 1.5 主要研究背景与主要内容 |
| 第2章 滑动条件对304不锈钢在人工唾液中腐蚀磨损的影响 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 材料与预处理 |
| 2.1.2 腐蚀磨损实验 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 不锈钢在人工唾液中的极化曲线 |
| 2.2.2 滑动条件对不锈钢腐蚀磨损性能的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 氟离子浓度对304不锈钢在人工唾液中腐蚀磨损性能的影响 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 材料与预处理 |
| 3.1.2 腐蚀磨损实验 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 氟离子浓度对腐蚀磨损的影响 |
| 3.2.2 恒电位实验 |
| 3.2.3 腐蚀磨损图 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 不锈钢在软饮料中的腐蚀磨损性能研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验材料及预处理 |
| 4.1.2 腐蚀磨损实验 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 静态/动电位极化 |
| 4.2.2 OCP条件下不锈钢的腐蚀磨损行为 |
| 4.2.3 恒电位条件下不锈钢的腐蚀磨损行为 |
| 4.2.4 腐蚀磨损图 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（5）海洋用低合金高强度管线钢组织形成机制及硫化物应力腐蚀行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 海洋用低合金高强度管线钢简介 |
| 1.2.1 海底管线铺设的发展历程 |
| 1.2.2 海洋用低合金高强度管线钢的分类 |
| 1.2.3 海底管线的应变设计 |
| 1.3 海洋用低合金高强度管线钢的生产工艺 |
| 1.3.1 海洋用焊管管线钢的生产工艺 |
| 1.3.2 海洋用无缝管管线钢的生产工艺 |
| 1.4 海洋用低合金高强度管线钢的组织分类 |
| 1.5 海洋用低合金高强度管线钢的强韧化机制 |
| 1.5.1 海洋用低合金高强度管线钢的强化机制 |
| 1.5.2 海洋用低合金高强度管线钢屈强比的影响因素 |
| 1.5.3 海洋用低合金高强度管线钢的韧性提升机制 |
| 1.6 海洋用低合金高强度管线钢的应力腐蚀行为 |
| 1.6.1 海洋用低合金高强度管线钢的应力腐蚀类型 |
| 1.6.2 海洋用低合金高强度管线钢应力腐蚀的影响因素 |
| 1.6.3 海洋用低合金高强度管线钢硫化物应力腐蚀的研究方法 |
| 1.7 本文研究背景及内容 |
| 1.7.1 研究背景 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第二章 低合金高强度管线钢连续冷却过程中的复相组织形成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料与方法 |
| 2.3 试验结果及讨论 |
| 2.3.1 不同冷速条件下试样的复相组织形成规律 |
| 2.3.2 铁素体/贝氏体重叠相变的原位分析及动力学研究 |
| 2.3.3 连续冷却过程中重叠相变动力学模型的建立及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 低合金高强度管线钢奥氏体再结晶区轧制后的组织形成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料与方法 |
| 3.3 试验结果及讨论 |
| 3.3.1 不同轧制温度对组织形成的影响 |
| 3.3.2 不同轧制变形量对组织形成的影响 |
| 3.3.3 不同轧后冷却速率对组织形成的影响 |
| 3.3.4 不同轧制变形速率对组织形成的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低合金高强度管线钢的复相组织调控及力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料与方法 |
| 4.3 试验结果及讨论 |
| 4.3.1 不同热处理路径及工艺参数下的复相组织形成规律 |
| 4.3.2 热处理路径及工艺参数对力学性能的影响 |
| 4.3.3 强度与屈强比兼顾的复相组织调控机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 低合金高强度管线钢的硫化物应力腐蚀断裂过程分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验材料与方法 |
| 5.3 试验结果及讨论 |
| 5.3.1 硫化物应力腐蚀断裂过程中的组织演变与裂纹萌生 |
| 5.3.2 硫化物应力腐蚀断裂过程的电化学噪声信号特征 |
| 5.3.3 硫化物应力腐蚀不同阶段界定及失效机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 低合金高强度管线钢硫化物应力腐蚀的环境因素分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验材料与方法 |
| 6.3 试验结果及讨论 |
| 6.3.1 温度对硫化物应力腐蚀过程的影响 |
| 6.3.2 pH值对硫化物应力腐蚀过程的影响 |
| 6.3.3 加载应力值对硫化物应力腐蚀过程的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文结论与展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）超级13Cr马氏体不锈钢在O2/CO2环境下钝化及失稳行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 超级13Cr马氏体不锈钢概述 |
| 1.3 不锈钢钝化及失稳行为研究现状 |
| 1.3.1 不锈钢的钝化 |
| 1.3.2 不锈钢失稳行为 |
| 1.4 O_2/CO_2环境中不锈钢钝化及失稳行为研究进展及存在问题 |
| 1.4.1 研究进展 |
| 1.4.2 存在问题 |
| 1.5 研究思路及主要内容 |
| 1.6 论文创新点 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验准备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 试样制备 |
| 2.1.3 仪器设备 |
| 2.1.4 实验环境 |
| 2.2 电化学测试 |
| 2.2.1 动电位极化曲线测试 |
| 2.2.2 恒电位极化曲线测试 |
| 2.2.3 线性极化测试测试 |
| 2.2.4 电化学阻抗谱测试 |
| 2.2.5 Mott-Schottky测试 |
| 2.2.6 人工点蚀坑电极测试 |
| 2.2.7 SKP微区电化学测试 |
| 2.3 表面形貌分析 |
| 2.3.1 激光共聚焦显微镜 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.4 X-射线光电子谱(XPS)分析 |
| 2.5 慢速率拉伸实验测试 |
| 2.6 显微硬度测试 |
| 第三章 N_2/O_2-CO_2 环境下超级13Cr阳极极化过程中钝化及失稳行为 |
| 3.1 N_2/O_2-CO_2 环境下超级13Cr阳极极化电位区域划分 |
| 3.2 N_2/O_2-CO_2 环境下超级13Cr完全钝化区的钝化行为 |
| 3.2.1 恒电位极化曲线 |
| 3.2.2 电化学阻抗谱 |
| 3.2.3 Mott-Schottky曲线 |
| 3.2.4 钝化膜特性 |
| 3.3 N_2/O_2-CO_2 环境下超级13Cr不完全钝化区的亚稳态点蚀行为 |
| 3.3.1 恒电位极化曲线 |
| 3.3.2 亚稳态点蚀生长动力学 |
| 3.4 N_2/O_2-CO_2 环境下超级13Cr稳态点蚀区的点蚀行为 |
| 3.4.1 恒电位极化曲线 |
| 3.4.2 稳态点蚀-再钝化性能 |
| 3.5 N_2/O_2-CO_2 环境下超级13Cr钝化及失稳机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 HCO_3~-对超级13Cr钝化及失稳行为的影响 |
| 4.1 HCO_3~-浓度对超级13Cr稳态点蚀行为的影响 |
| 4.2 HCO_3~-浓度对超级13Cr亚稳态点蚀行为的影响 |
| 4.3 HCO_3~-浓度对超级13Cr钝化行为的影响 |
| 4.3.1 电化学阻抗谱 |
| 4.3.2 Mott-Schottky曲线 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 O_2-CO_2环境/应力/电位协同作用下超级13Cr失稳行为 |
| 5.1 O_2-CO_2环境下超级13Cr极化电位区域划分 |
| 5.2 O_2-CO_2环境/电位对超级13Cr应力腐蚀开裂的影响 |
| 5.2.1 慢应变速率拉伸曲线 |
| 5.2.2 应力腐蚀敏感性 |
| 5.3 O_2-CO_2环境/电位对超级13Cr电流密度的影响 |
| 5.4 O_2-CO_2环境/电位对超级13Cr慢拉伸断口形貌的影响 |
| 5.4.1 不同电位下O_2-CO_2环境中超级13Cr慢拉伸断口形貌 |
| 5.4.2 不同电位下O_2-CO_2环境中超级13Cr断口侧面形貌 |
| 5.5 超级13Cr应力腐蚀开裂机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 高温O_2/CO_2 环境中不同O_2分压下超级13Cr钝化及失稳行为 |
| 6.1 O_2分压对超级13Cr钝化及点蚀性能的影响 |
| 6.1.1 开路电位曲线 |
| 6.1.2 循环动电位极化曲线 |
| 6.1.3 线性极化曲线 |
| 6.1.4 电化学阻抗谱 |
| 6.1.5 Mott-Schottky曲线 |
| 6.2 O_2分压对超级13Cr腐蚀形貌的影响 |
| 6.3 O_2分压对超级13Cr钝化膜组成的影响 |
| 6.4 高温O_2/CO_2环境下超级13Cr钝化和失稳机理分析 |
| 6.4.1 O_2/CO_2环境下超级13Cr钝化机理分析 |
| 6.4.2 O_2/CO_2环境下超级13Cr失稳机理分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 表面激光熔凝对超级13Cr组织及钝化行为的影响 |
| 7.1 激光熔凝对超级13Cr组织形貌的影响 |
| 7.2 激光熔凝对超级13Cr显微硬度的影响 |
| 7.3 激光熔凝对超级13Cr钝化及耐蚀性能的影响 |
| 7.3.1 激光熔凝对超级13Cr钝化性能的影响 |
| 7.3.2 激光熔凝对超级13Cr耐蚀性的影响 |
| 7.3.3 激光熔凝对超级13Cr腐蚀热力学倾向的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）应力对MS X65管线钢在H2S环境中腐蚀及氢渗透行为影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 管线钢综述 |
| 1.1.1 管线钢的发展历程 |
| 1.1.2 管线钢的发展趋势 |
| 1.2 管线钢在湿H_2S中的主要失效形式 |
| 1.2.1 管线钢的氢致开裂 |
| 1.2.2 管线钢的硫化物应力腐蚀开裂 |
| 1.3 氢析出及氢渗透行为影响概述 |
| 1.3.1 阴极析氢行为的影响因素 |
| 1.3.2 氢渗透行为的影响因素 |
| 1.4 腐蚀产物膜对管线钢氢渗透行为影响概述 |
| 1.4.1 硫化物腐蚀产物膜的研究进展 |
| 1.4.2 硫化物腐蚀产物膜对氢渗透行为影响及研究进展 |
| 1.5 本论文主要研究思路、内容及意义 |
| 第2章 拉应力对MS X65管线钢在H_2S介质中氢渗透行为影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及方法 |
| 2.2.1 实验材料及介质 |
| 2.2.2 阴极极化曲线测试 |
| 2.2.3 氢渗透实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 拉应力对阴极极化行为的影响 |
| 2.3.2 拉应力对氢渗透行为的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 拉应力对MS X65管线钢硫化物膜下氢渗透行为影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 电化学循环伏安法成膜 |
| 3.2.2 硫化物膜的形貌观察及成分分析 |
| 3.2.3 M-S曲线的测量 |
| 3.2.4 膜下阴极极化曲线测试 |
| 3.2.5 膜下氢渗透实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 硫化物膜表面形貌变化 |
| 3.3.2 硫化物膜组成成分 |
| 3.3.3 硫化物膜的离子选择性 |
| 3.3.4 拉应力对膜下阴极极化行为的影响 |
| 3.3.5 拉应力对膜下氢渗透行为的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 交变载荷对MS X65管线钢在H_2S介质中腐蚀电化学行为影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 实验材料及介质 |
| 4.2.2 交变载荷的施加 |
| 4.2.3 电化学实验方法 |
| 4.2.4 交变载荷下的氢渗透实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同应力比和交变载荷频率下MS X65管线钢开路电位 |
| 4.3.2 不同应力比和交变载荷频率下MS X65管线钢动电位极化行为 |
| 4.3.3 不同应力比和交变载荷频率下MS X65管线钢电化学阻抗行为 |
| 4.3.4 不同应力比和交变载荷频率下MS X65管线钢线性极化行为 |
| 4.3.5 不同应力比下交变载荷频率对MS X65管线钢电化学行为影响规律及机理 |
| 4.3.6 不同交变载荷频率下MS X65管线钢部分氢渗透实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 本文主要结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（8）油气田环境中不锈钢点蚀研究现状（论文提纲范文）
| 1 不锈钢点蚀的萌生和发展机理 |
| 2 外部环境对不锈钢点蚀的影响 |
| 2.1 Cl-的影响 |
| 2.2 环境温度的影响 |
| 2.3 环境pH的影响 |
| 2.4 其他因素的影响 |
| 3 不锈钢材料特性对点蚀的影响 |
| 3.1 不锈钢成分 |
| 3.2 晶粒度 |
| 3.3 不锈钢显微组织 |
| 4 结束语 |
（9）2205双相不锈钢局部腐蚀与钝化性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 双相不锈钢概况 |
| 2.1.1 双相不锈钢的发展 |
| 2.1.2 双相不锈钢的分类 |
| 2.1.3 双相不锈钢的性能 |
| 2.1.4 双相不锈钢中主要元素 |
| 2.2 双相不锈钢的局部腐蚀 |
| 2.2.1 点蚀 |
| 2.2.2 缝隙腐蚀 |
| 2.2.3 晶间腐蚀 |
| 2.2.4 电偶腐蚀 |
| 2.2.5 应力腐蚀 |
| 2.2.6 氢损伤 |
| 2.3 双相不锈钢点蚀蚀性能研究现状 |
| 2.3.1 合金成分 |
| 2.3.2 微观组织结构 |
| 2.3.3 环境因素影响 |
| 2.4 研究背景及研究内容 |
| 2.4.1 研究背景 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 3 固溶处理对组织演变及腐蚀性能的影响与高温相转变机理的探究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 金相显微镜(OM)微观组织分析 |
| 3.2.2 电化学测试 |
| 3.2.3 环境气氛球差校正透射电子显微镜(ETEM) |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 固溶处理制度对双相不锈钢两相组织演变的影响 |
| 3.3.2 固溶制度对双相不锈钢耐点蚀性能的影响 |
| 3.3.3 原位观察铁素体相(α)与奥氏体相(γ)的相转变过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 微合金元素Ti/Nb对2205双相不锈钢耐蚀性能的影响 |
| 4.1 本章前言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 金相显微镜(OM)及扫描电子探针显微镜(EPMA) |
| 4.2.3 XRD |
| 4.2.4 EBSD测试 |
| 4.2.5 电化学测试 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 合金元素Ti对双相不锈钢微观组织的影响 |
| 4.3.2 合金元素Ti对双相不锈钢中σ相析出的影响 |
| 4.3.3 合金元素Ti对双相不锈钢耐蚀性能的影响 |
| 4.3.4 合金元素Ti对双相不锈钢钝化膜稳定性的影响 |
| 4.3.5 合金元素Ti对双相不锈钢钝化膜成分的影响 |
| 4.3.6 合金元素Ti与Nb对双相不锈钢耐蚀能力影响的比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 2205双相不锈钢中夹杂物对点蚀萌生的影响 |
| 5.1 本章前言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 电化学测试 |
| 5.2.3 样品表面形貌及接触电势差分析(SKPFM) |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 双相不锈钢中夹杂物的表征 |
| 5.3.2 夹杂物引发点蚀萌生的机理 |
| 5.3.3 夹杂物成分对点蚀萌生的影响 |
| 5.3.4 相组织对点蚀萌生的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 服役环境对2205双相不锈钢腐蚀性能的影响 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 实验材料与方法 |
| 6.2.1 电化学测试 |
| 6.2.2 XPS表面成分分析 |
| 6.2.3 气体成分分析 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 S_2O_3~(2-)-对Cl~-溶液中2205双相不锈钢点蚀性能的影响 |
| 6.3.2 S_2O_3~(2-)浓度对Cl~-溶液中双相不锈钢钝化膜的稳定性的影响 |
| 6.3.3 电位对Cl~--S_2O_3~(2-)溶液中双相不锈钢钝化膜稳定性的影响 |
| 6.3.4 S_2O_3~(2-)对Cl~-溶液中双相不锈钢钝化膜半导体特性的影响 |
| 6.3.5 电位对Cl~--S_2O_3~(2-)溶液中双相不锈钢钝化半导体特性的影响 |
| 6.3.6 电位对Cl~--S_2O_3~(2-)溶液中双相不锈钢钝化膜成分的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）抗氢脆表面设计的第一性原理计算（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 氢脆 |
| 2.1.1 氢脆的研究进展 |
| 2.1.2 氢的来源 |
| 2.1.3 氢的吸附及渗入 |
| 2.1.4 氢对材料性能的影响 |
| 2.2 钝化膜 |
| 2.2.1 钝化膜的研究进展 |
| 2.2.2 钝化理论 |
| 2.2.3 钝化膜的组成与性质 |
| 2.2.4 氢对钝化膜性质的影响 |
| 2.3 涂层 |
| 2.3.1 镉、镍及合金涂层 |
| 2.3.2 TiC和TiN等硬质涂层 |
| 2.3.3 铝化物涂层 |
| 3 第一性原理计算方法及计算软件介绍 |
| 3.1 绝热近似 |
| 3.2 哈特利-福克(Hartree-Fork)近似 |
| 3.2.1 哈特利(Hartree)方程 |
| 3.2.2 福克(Fock)方程 |
| 3.3 密度泛函理论 |
| 3.3.1 Thomas-Fermi模型 |
| 3.3.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 3.3.3 Kohn-Sham方程 |
| 3.4 交换-关联能量泛函 |
| 3.4.1 局域密度近似(LDA) |
| 3.4.2 广义梯度近似(GGA) |
| 3.5 vasp软件简介 |
| 4 铬掺杂对α-Fe_2O_3薄膜的电子结构和功函数的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 铬掺杂位置对钝化膜性质的影响 |
| 4.3.2 铬的掺杂浓度对薄膜性质的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 原子掺杂对α-Fe_2O_3薄膜阻氢效应的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 原子掺杂对α-Fe_2O_3薄膜性质的影响 |
| 5.3.2 原子掺杂对氢吸附和氢渗透的影响 |
| 5.3.3 功函数 |
| 5.4 小结 |
| 6 二维过渡金属硫族化合物涂层的阻氢效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 氢在Fe(111)表面的吸附 |
| 6.3.2 单层MoS_2在Fe(111)表面的阻氢效应 |
| 6.3.3 单层MoSe_2、WS_2和WSe_2在Fe(111)表面的阻氢效应 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论 |
| 8 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、硫化氢对不锈钢在酸性体系中腐蚀行为影响的研究（论文参考文献）
- [1]油田特殊工况因素对CO2腐蚀及缓蚀剂有效性的影响机制[D]. 王赟. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]发电厂循环冷却水系统中弗氏柠檬酸杆菌胞外聚合物对不锈钢作用机制的研究[D]. 刘梦. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]基于陕北油田管道H2S/CO2腐蚀预测模型的应用研究[D]. 高国娟. 西安石油大学, 2020(02)
- [4]模拟口腔环境中304不锈钢腐蚀磨损性能的研究[D]. 马仲凯. 青岛理工大学, 2020(02)
- [5]海洋用低合金高强度管线钢组织形成机制及硫化物应力腐蚀行为[D]. 李效华. 天津大学, 2020(01)
- [6]超级13Cr马氏体不锈钢在O2/CO2环境下钝化及失稳行为研究[D]. 吕乃欣. 长安大学, 2020(06)
- [7]应力对MS X65管线钢在H2S环境中腐蚀及氢渗透行为影响[D]. 戈方宇. 武汉科技大学, 2020(01)
- [8]油气田环境中不锈钢点蚀研究现状[J]. 侯香龙,曹献龙,张诚,任权友,严永博,于林. 腐蚀与防护, 2020(02)
- [9]2205双相不锈钢局部腐蚀与钝化性能研究[D]. 张建涛. 北京科技大学, 2020(06)
- [10]抗氢脆表面设计的第一性原理计算[D]. 李小龙. 北京科技大学, 2019(06)