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外加电位对X80管线钢模拟海岸土壤腐蚀的影响作者：马静姜秋月冯志浩王建刚李建辉张欣来源：《河北科技大学学报》2023年第06期摘要：為探究双相X80管线钢在沿海土壤模拟溶液环境中的腐蚀机理，采用极化曲线、慢应变速率拉伸试验（SSRT）和交流阻抗（EIS）法对不同外加电位（-750，-900和-1 050 mV vs.饱和甘汞电极（SCE））下双相X80管线钢的应力腐蚀和电化学腐蚀行为进行研究。
结果表明，双相X80管线钢在-1 050 mV电位下对应力腐蚀（SCC）最为敏感。
慢应变拉伸呈现为脆性断裂，断口可见铁素体区域圆形或椭圆形的凹坑，这是由于过度阴极反应产生的氢原子扩散进入到钢中在铁素体晶界聚集，氢气析出产生的较高氢压超过材料的强度产生圆形孔洞，在拉伸应力作用下变为椭圆形。
在此电位下EIS模拟电阻最小，耐腐蚀性最差。
-750 mV的外加电位可起到一定的电化学保护作用，但不足以防止X80管线钢应力腐蚀的发生。
-900 mV的外加电位可有效抑制X80管线钢的阳极溶解，SSRT的强度和延展性均高于0 mV电位试样，表现出韧性断裂特征，EIS模拟电阻最高，因此双相X80管线钢在模拟海岸土壤环境下最佳的阴极保护电位约为-900 mV vs. SCE。
双相X80管线钢在沿海土壤模拟环境中的应力腐蚀行为的研究可对其在实际使用过程中的安全服役提供一定理论依据，同时为腐蚀抑制与防护工作提供参考。
关键词：金属材料工程；双相X80管线钢；外加电位；海岸土壤溶液；应力腐蚀中图分类号：TG178 文献标识码：ADOI：10.7535/hbkd.2023yx06006随着人们对能源需求的不断增加，大量原油的进口和海岸炼油厂的建设使得海岸地区石油和天然气的运输变得极为重要[1-3]。
管道运输已成为经济、方便、理想的油气运输方式[4-6]。
X80管线钢具有较低的屈服比、较高的伸长率和抗拉强度，已被大规模用于海上石油和天然气开采的管道中[7-9]。
收稿日期：２０１９－０４－０４基金项目：国家自然科学基金（２１７６３０３０）；陕西省科技厅重点项目（２０１７ＺＤＸＭ－ＳＦ－１０１）；榆林市科技局产学研合作项目（２０１６ＣＸＹ－０２）作者简介：王战辉（１９８５－），男，河南漯河人，讲师，硕士，主要从事化工设备强化研究。
Ｘ８０钢在模拟酸雨中的腐蚀行为研究王战辉，张智芳，高 勇（榆林学院化学与化工学院，陕西榆林７１９０００）摘 要：以Ｘ８０钢为研究对象，利用ＣＳ系列电化学工作站，通过改变模拟酸雨的ｐＨ值、阴离子浓度和浸泡时间，考察其极化曲线变化规律，对极化曲线进行拟合可以得到腐蚀速率、阳极极化率、阴极极化率、自腐蚀电流和自腐蚀电位等参数，分析其参数变化规律。
结果表明：随着模拟酸雨溶液ｐＨ值的减小，腐蚀速率、阳极极化率、阴极极化率、自腐蚀电流和自腐蚀电位均呈增大的趋势，没有出现钝化现象；随着三种侵蚀性阴离子（ＳＯ４２－、ＮＯ３－、Ｃｌ－）浓度的增加，Ｘ８０钢在酸雨中的腐蚀速率均增大，腐蚀速率ＮＯ３－＞ＳＯ４２－＞Ｃｌ－；随着浸泡时间的增加，腐蚀速率、阳极极化率、阴极极化率、自腐蚀电流和自腐蚀电位均呈减小的趋势，没有出现钝化现象。
所得结论对Ｘ８０钢在模拟酸雨中的腐蚀与防护有一定的参考意义。
关键词：模拟酸雨；极化曲线；腐蚀速率中图分类号：ＴＢ２１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８－３８７１（２０１９）０６－００２５－０４ＤＯＩ：１０．１６７５２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｙｌｕ．２０１９．０６．００６ 随着重工业和经济的快速发展，二氧化硫及二氧化氮等废气的排放量越来越多，这些废气在水中的溶解度很大，会通过蒸发和大气中的水分结合并以酸雨的形式呈现［１］。
酸雨是指ｐＨ小于５．６的降雨，呈酸性。
世界各地都有酸雨的出现，我国酸雨主要分布在南方城市，而且范围还在不断地扩大。
酸雨不仅会对钢铁或者其他物料产生腐蚀作用，使其力学性能下降从而减少使用寿命，而且会对人类的生存环境造成危害。
2012届毕业生毕业设计选题表说明：1.红色标示人员，为小组长，负责组织学生与指导教师联系。
2.放假前必须与指导教师取得联系，相关联系方式可以到辅导员处获取。
3.下学期开学第一周（2012年2月13日）毕业设计工作正式开始，学生必须按时返校。
无故缺席一周以上者取消毕业设计资格。
4.毕业设计期间如果有事外出，必须进行请销假制度。
请假条需有指导教师意见、辅导员意见，系教学主任、院相关领导（教学院长或党委副书记）签字后才能外出。
擅自外出，出现任何事故，均与指导教师、系无关。
5.李立英、王勇、韩彬、韩涛、孙建波、曹宁，赵卫民所带学生由张勇，张蒙科总负责与韩彬、赵卫民老师联系。
6.欲到校外做毕业设计的，实行校内校外双导师制。
外出毕业设计必须征得指导教师同意，获得校外单位的邀请函，明年开学第一周办理相应手续。
出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
阴极充氢条件下氢在X80管线钢中的扩散行为研究王涛;任永峰;田磊;何石磊【摘要】为了进一步预测管线在服役条件下的氢含量以及研究氢在材料中的扩散行为,采用电化学方法,对X80管线钢在稀H2SO4溶液中进行阴极充氢,并采用甘油置换法对试样吸收的氢含量进行测定.试验结果显示,X80管线钢在稀H2SO4溶液中电化学充氢时,延长充氢时间或增加充氢电流密度,可提高管线钢吸收氢的量,充氢48 h后吸收的可扩散氢含量基本达到稳定值;随氢浓度的增加,氢扩散系数由0.35×10-6 cm2/s逐渐递增到0.47×10-6 cm2/s.研究表明,在电化学充氢时间一定的情况下,充氢电流密度的增加加速了氢在金属中的扩散,使材料吸收氢含量得到提高.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】4页(P8-11)【关键词】X80管线钢;阴极充氢;氢含量;扩散行为【作者】王涛;任永峰;田磊;何石磊【作者单位】国家石油天然气管材工程技术研究中心,陕西宝鸡721008;宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院,陕西宝鸡721008;国家石油天然气管材工程技术研究中心,陕西宝鸡721008;宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院,陕西宝鸡721008;国家石油天然气管材工程技术研究中心,陕西宝鸡721008;宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院,陕西宝鸡721008;国家石油天然气管材工程技术研究中心,陕西宝鸡721008;宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院,陕西宝鸡721008【正文语种】中文【中图分类】TG115金属材料在冶炼、加工及使用过程中，经常会有氢进入材料中。
在一般情况下，进入材料的氢是极其有害的，使金属产生氢损伤和氢致开裂，降低金属材料的力学性能[1-2]。
进入钢中氢的危害取决于氢在钢中的扩散行为，它主要与钢的组织状态和表面氢浓度有关[3-4]。
钢中的可扩散氢含量主要采用氢渗透方法测定，以获得扩散系数和试样与氢发生氧化界面的氢含量[5]。
《X80管线钢两相区变形的流变应力与组织性能研究》篇一一、引言随着工业的飞速发展，X80管线钢作为一种重要的工程材料，在石油、天然气等管线运输工程中发挥着举足轻重的作用。
其优异的力学性能和良好的可加工性使得X80管线钢在两相区变形过程中具有独特的流变应力特性。
本文旨在研究X80管线钢在两相区变形过程中的流变应力与组织性能的关系，为进一步优化其加工工艺和提升材料性能提供理论依据。
二、研究背景X80管线钢是一种高强度、低合金的钢材，其优良的力学性能和焊接性能使其在油气管道工程中得到了广泛应用。
在两相区变形过程中，X80管线钢的流变应力与组织性能密切相关，因此研究其流变应力特性对于提高材料的加工性能和力学性能具有重要意义。
三、实验方法本研究采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段，结合流变应力测试，对X80管线钢在两相区变形过程中的流变应力与组织性能进行了研究。
具体实验步骤如下：1. 制备X80管线钢试样，并进行热处理，使其处于两相区状态。
2. 对试样进行拉伸试验，记录流变应力数据。
3. 利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察试样的微观组织结构。
4. 分析流变应力与组织性能的关系。
四、结果与讨论1. 流变应力特性分析通过拉伸试验，我们得到了X80管线钢在两相区变形过程中的流变应力数据。
结果表明，随着应变的增加，流变应力呈现先上升后下降的趋势。
这是由于在变形初期，位错密度增加，导致流变应力上升；而随着变形的进行，位错逐渐湮灭或重排，流变应力逐渐下降。
此外，流变应力还受到温度和应变速率的影响。
2. 组织性能分析通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察，我们发现X80管线钢在两相区变形过程中，组织结构发生了明显变化。
随着应变的增加，钢中的铁素体和珠光体相界变得模糊，同时出现了大量的位错和亚结构。
这些变化对材料的力学性能和加工性能产生了重要影响。
3. 流变应力与组织性能的关系通过对比流变应力数据和组织性能观察结果，我们发现流变应力与组织性能之间存在密切关系。
轴向应变作用下含腐蚀缺陷X80管道氢渗透的有限元分析刘韦辰;韦博鑫;尹航;许进;于长坤;孙成
【期刊名称】《表面技术》
【年(卷),期】2024(53)8
【摘要】目的研究在役天然气管道掺氢输送条件下氢原子在管道腐蚀缺陷处的扩散和分布情况及应变对腐蚀缺陷处氢扩散行为的影响。
方法利用COMSOL软件,将固体力学模型和扩散模型相结合,建立了基于有限元的氢原子扩散渗透模型,研究了在纵向拉伸应变作用下X80钢制管道不同尺寸腐蚀缺陷处氢原子的分布情况。
结果在没有拉伸应变的情况下,氢原子一旦进入管道内,在浓度梯度的驱动下,沿径向梯度扩散到管道内。
当在管道上施加应变时,氢原子的扩散受到静水应力的驱动。
氢原子在腐蚀缺陷处的最大浓度超过了进入管道的氢原子初始浓度。
结论氢原子在腐蚀缺陷处聚集。
此外,施加的拉伸应变也影响氢原子聚集的位置,随着缺陷长度的减小和深度的增大,在内壁腐蚀缺陷处,更多的氢原子会集中在缺陷中心和尖端。
【总页数】10页(P84-92)
【作者】刘韦辰;韦博鑫;尹航;许进;于长坤;孙成
【作者单位】中国科学院金属研究所、辽宁沈阳土壤大气环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站;中国科学技术大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE832
【相关文献】
1.含腐蚀缺陷的X80高钢级管道失效评估研究
2.拉应力作用下含缺陷埋地管道应变与裂纹扩展行为分析
3.X80管道双腐蚀缺陷间相互作用规律研究
4.高落差埋地X80含腐蚀缺陷管道地震响应研究
5.含腐蚀缺陷管道拉伸应变能力预测模型研究
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第20卷 第8期 装 备 环 境 工 程2023年8月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING ·53·收稿日期：2023-03-29；修订日期：2023-05-08 Received ：2023-03-29；Revised ：2023-05-08 作者简介：滕乙正（1998—），男，硕士研究生。
Biography ：TENG Yi-zheng (1998-), Male, Postgraduate. 通讯作者：张海兵（1983—），男。
Corresponding author ：ZHANG Hai-bing (1983-), Male.引文格式：滕乙正, 张海兵, 马力, 等. 海工高强钢在海水中应力腐蚀研究进展[J]. 装备环境工程, 2023, 20(8): 053-060.TENG Yi-zheng, ZHANG Hai-bing, MA Li, et al. Research Progress of Stress Corrosion of Marine High-strength Steel in Seawater[J]. Equip-ment Environmental Engineering, 2023, 20(8): 053-060.海工高强钢在海水中应力腐蚀研究进展滕乙正，张海兵，马力，张一晗，李祯，侯健，孙明先（中国船舶重工集团公司第七二五研究所 海洋腐蚀与防护重点实验室，山东 青岛 266200） 摘要：从高强钢材料的合金成分、金相组织、加工工艺、残余应力以及海水温度、Cl －浓度、pH 值等环境条件和腐蚀程度等方面总结了高强钢应力腐蚀的影响因素。
结合高强钢的使用环境和力学特点，简述了高强钢的应力腐蚀开裂机理，包括氢致开裂理论、阳极溶解理论、腐蚀产物楔入理论、应力吸附破裂理论等。
针对高强钢在海洋环境中的应力腐蚀问题，分别从组织成分优化、表面处理和阴极保护等方面论述了应力腐蚀防护方法。
阴极充氢对结构钢裂尖变形行为的影响
魏学军;李劲;王政富;柯伟
【期刊名称】《腐蚀科学与防护技术》
【年(卷),期】1995(7)2
【摘要】本文采用单边缺口试样，原位研究了Ａ５３７结构钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中，－１４００ｍＶ（ＳＣＥ）电位下阴极充氢６小时前后，疲劳裂纹自由面张开位移和裂尖表面应变场的变化．同时还对充氢与未充氢条件下光滑圆柱试样的应力应变行为进行了对比研究，用扫描电镜观察了疲劳断口形貌．结果表明：由于氢的进入，疲劳裂尖材料变形困难，从而导致了裂尖塑性区尺寸与裂纹相对张开位移的减少．
【总页数】6页(P140-145)
【关键词】应变场;阴极充氢;裂纹尖端;变形;结构钢
【作者】魏学军;李劲;王政富;柯伟
【作者单位】中国科学院金属腐蚀与防护研究所,金属腐蚀与防护国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TG142.41
【相关文献】
1.阴极充氢对钛在海水中耐蚀性能的影响 [J], 郭敏;彭乔;崔昌军
2.钛在海水中的阴极充氢行为 [J], 崔昌军;彭乔;王海潮
3.氢对裂尖断裂过程影响的透射电镜原位观察 [J], 李柏林
4.阴极充氢条件下氢在X80管线钢中的扩散行为研究 [J], 王涛;任永峰;田磊;何石磊
5.阴极充氢对结构钢裂尖形变行为的影响 [J], 魏学军;李劲;王政富;柯伟
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X70钢和X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的氢脆敏感性杨耀东;鲁旷达;曹文海;马如飞;张雷;路民旭【摘要】采用动态充氢的试验方法,研究X70,X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的氢脆敏感性,即在对X70钢和X80钢试样施加过负阴极保护电位的同时,对试样进行慢应变速率试验.结果表明,随着阴极保护电位变负,X70钢和X80钢的氢脆敏感性均有所增强,在相同的阴极保护电位下,X80钢的氢脆风险大于X70钢.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2015(036)009【总页数】4页(P810-813)【关键词】X70钢;X80钢;阴极极化;慢应变速率试验;氢脆【作者】杨耀东;鲁旷达;曹文海;马如飞;张雷;路民旭【作者单位】中国空间技术研究院,北京100094;北京科技大学新材料技术研究院,北京100083;北京科技大学新材料技术研究院,北京100083;北京科技大学新材料技术研究院,北京100083;北京科技大学新材料技术研究院,北京100083;北京科技大学新材料技术研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TG172.4高强度管线钢的开发和使用不仅可以在不影响输气安全的前提下减少壁厚，从而实现油气管道的高压高效输送，并且能够降低油气管线的成本。
高压输送采用高钢级别管材是石油天然气管道发展的重要趋势［1-2］。
在油气输运管道中，常采用阴极保护来抑制钢材的外腐蚀。
然而，阴极保护电位过负造成的钢材“过保护”会导致阴极过量析氢，容易产生氢致开裂风险。
钢的强度级别越高，其氢脆敏感性也越高。
目前，中、低强度钢材的阴极保护设计已经有了较为丰富的实验室研究与实践经验，规范钢材阴极保护工程实施的标准也较为详尽。
但是，对于屈服强度＞550 MPa的高强度钢材，其氢脆敏感性与低强度钢相比将有较大提高。
因此，高强管线钢阴极保护参数的设定不仅要能够抑制其阳极溶解速率，更要避免其氢脆断裂。
但是，针对高强钢在阴极保护条件下氢脆敏感性的基础研究目前还比较缺乏，其最大阴极保护电位目前仍不明确［3］。
