j55钢在模拟海水中不同流速下的腐蚀机理研究

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1、分类号TG172.5学号121090303密级^^A》Xi'anShiyouUniversity全曰制学术型硕士学位论文J55钢在模拟海水中不同流速下的腐蚀机理研究作者姓名董昭导师姓名、职称王荣教授学科(专业）名称材料学提交论文日期2015年5月20日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宂成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使

2、用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，g卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人禺校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名日期：导师签名日期：•注：

3、如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。英文摘要论文题目：J55钢在模拟海水中不同流速下的腐蚀机理研究研究专业：材料学硕士生：董昭(签名)导师：王荣(签名)摘要本论文以J55钢级套管材料为基材，研究在模拟海水腐蚀中流动加速腐蚀的机理，弄清溶液流动速率对腐蚀过程的影响，运用动电位极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法和浸泡试验研究溶液流速对J55钢腐蚀性能的影响，为流动溶液中J55套管材料的腐蚀评估提供依据。电化学测试结果表明：当流速在0~1m/s的范围内，J55碳钢在模拟海水的溶液中随着

4、溶液流速的增大，阴极反应速率增加，稳定的开路电位和腐蚀电位正移，腐蚀电流密度增大，双电层的极化电阻降低。另一方面，阴极反应加速的同时会导致阳极反应的加速，最终导致试样腐蚀的加剧。溶液流动对J55钢阳极溶解的机制没有明显影响，但是会提高阴极Tafel常数的值，使得阴极反应的Tafel斜率值升高。同时随着溶液流速的增大，自腐蚀电流密度也明显增大，即加速了腐蚀过程。溶液流速的增大的同时也降低了J55钢的极化电阻，同时电荷传递电阻Rct在减小，Qdl在增大，可见流速主要增加了双电层的电容值，降低了双电层的电

5、阻值。流动溶液中腐蚀产物层的Qf值较静止溶液中的Qf值小，表示流动可促进腐蚀产物从试样表面的脱离，从而具有较低的Rf值。腐蚀失重测试结果表明：与静态相比，在动态腐蚀条件下，J55碳钢存在点腐蚀，腐蚀速率为严重腐蚀等级，溶液流速的增大，极大的促进了腐蚀的过程。同时，由于溶液流动增加了浓度梯度，所以J55钢在溶液流速增大时具有更高的腐蚀电流密度和更高的腐蚀速率。腐蚀机理分析表明：提高溶液的流速，加速了溶液中氧向试样表面的扩散，阴极反应速率增加，加速了钢表面的阴极反应过程，同时阴极反应加速会导致阳极反应的

6、加速，最终导致试样腐蚀的加剧。溶液流动的加速不仅提高了J55碳钢的均匀腐蚀速率，并且增加了阴极离子的传递过程，减小了腐蚀产物膜的电阻。关键词：J55钢；流速；电化学性能；腐蚀速率；腐蚀机理论文类型：应用基础III英文摘要Subject：StudyonthecorrosionmechanismsofJ55gradesteelatdifferentflowspeedsinmimicseawaterSpeciality：MaterialsScienceName：DongZhao(signature)Ins

7、tructor：WangRong(signature)ABSTRACTRegardedJ55gradesteelasbackingmaterial,studyontheflowspeedsenhancethecorrosionmechanismsofJ55gradesteelinmimicseawater.Findouttheinfluencetothecorrosionprocesswhichbytheflowspeedofthesolution.Thecorrosionperformanceof

8、J55gradesteelinsolutionwithdifferentflowvelocitiesisstudiedbyusingelectrochemicalmethodssuchaspotentiodynamicpolarizationcurve,electrochemicalimpedancespectroscopy,etcaswellasimmersiontest.ToprovidethebasisevaluationforthecorrosionofJ55