Proceedings of 22nd International Corrosion Congress

Inhaltsverzeichnis

1. Hybrid Heat-Source Solid-State Additive Manufacturing of 5A06 Deposition with Favorable Mechanical and Electrochemical Performance

   Q. Qiao, X. Chen, W. I. Lam, Y. Lin, H. Wang, H. Qian, Z. Li, D. Guo, D. Zhang, C. T. Kwok, L. M. Tam

   Dieses Kapitel untersucht die innovative Hybrid-Wärmequelle der additiven Festkörperfertigung (HHSAM) zur Abscheidung von 5A06-Aluminiumlegierungen und vergleicht sie mit der herkömmlichen Methode der additiven Reibungsrührabscheidung (AFSD). Die Studie untersucht die in-situ-Überwachungsdaten und zeigt, dass HHSAM höhere Temperaturen und gleichmäßigere plastische Verformungen erzielt, was zu einer verbesserten Bindung zwischen den Schichten führt. Die Mikrostrukturanalyse zeigt, dass HHSAM zu einer dichteren Zwischenschichtstruktur und einem höheren Anteil an Al6 (Fe, Mn) -Phase führt, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften beiträgt. Zugversuche zeigen, dass HHSAM-Proben eine überlegene Zugfestigkeit und Dehnung aufweisen, insbesondere in Baurichtung. Elektrochemische Messungen heben die überlegene Korrosionsbeständigkeit von HHSAM-Ablagerungen hervor, die auf die Bildung eines dichteren und stabileren passiven Films zurückzuführen ist. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass HHSAM ein vielversprechendes Verfahren zur Herstellung hochwertiger 5A06-Abscheidungen mit verbesserten mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften ist, das erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen AFSD-Methoden bietet.

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2. Investigation of Corrosion Behavior of Micro-zones in U75V Welded Joints from Flash Welding

   Tingting Liao, Xi Zhang, Chenyang Zhu, Peng Su, Haoxiang Xu, Hongyun Li, Xiaoya Shen, Qibing Lv, Guoqing Gou

   Dieses Kapitel befasst sich mit dem Korrosionsverhalten von Mikroszonen in U75V-Schweißverbindungen durch Blitzschweißen, einem entscheidenden Aspekt der Wartung von Eisenbahngleisen. Die Studie konzentriert sich auf drei Schlüsselbereiche: die Fusionszone (FZ), die Wärmeeinflusszone (HAZ) und die Basismetalle (BM), die jeweils unterschiedliche Korrosionseigenschaften aufweisen. Durch elektrochemische Messungen wie Polarisationskurven und elektrochemische Impedanzspektroskopie werden die Korrosionsbeständigkeit und die Mechanismen dieser Mikrozonen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das Basismetall (BM) eine bessere Korrosionsbeständigkeit aufweist als die Wärmeeinflusszone (HAZ) und die Schweißzone (WZ), wobei Letztere aufgrund eines höheren Ferritgehalts und synergistischer Effekte der Eisenoxidation und chloridinduzierter Korrosion die geringste Beständigkeit aufweist. Die Analyse der Oberflächenmorphologie unterstreicht zudem den unterschiedlichen Grad der Korrosion und das Vorhandensein von Korrosionsprodukten in verschiedenen Zonen. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass das Verständnis dieser Mikrozonen-Korrosionsverhalten entscheidend für die Verbesserung der Haltbarkeit und Sicherheit von Eisenbahnstrecken ist und wertvolle Erkenntnisse zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit in der Eisenbahninfrastruktur liefert.

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3. Research About Corrosion on Cupronickel Heat Exchange Tubes of Auxiliary Condenser

   Longzhe Zhu, Shaojun Li, Xuwei Wu

   Dieses Kapitel befasst sich mit den Korrosionsproblemen, die in den Kupfernickel-Wärmetauschrohren des Hilfskondensators eines Schiffes auftreten. Die Untersuchung konzentriert sich auf das Vorhandensein eines verbleibenden Kohlenstofffilms auf der Innenseite der Röhren, der als signifikanter Faktor identifiziert wird, der zur elektrochemischen Korrosion beiträgt. Die Studie umfasst eine detaillierte experimentelle Analyse, einschließlich Makro- und Mikrobeobachtungen, Analysen der chemischen Zusammensetzung und Raman-Spektroskopie. Die Ergebnisse zeigen, dass der Kohlenstofffilm wie eine Kathode wirkt, was zu anodischer Polarisierung der Kupfernickelmatrix und zur Bildung von Korrosionsgruben führt. Das Kapitel behandelt auch die elektrochemischen Prozesse, wie die Oxidation von Kupfer und die Bildung von Kupferoxid, das die Korrosion verstärkt. Die Schlussfolgerung unterstreicht die Bedeutung einer gründlichen Reinigung und Wärmebehandlung, um die Bildung eines verbleibenden Kohlenstofffilms zu verhindern und damit die Korrosion in ähnlichen Systemen zu verringern.

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4. Investigation on the Microstructure and Mechanical Properties of 2205/X65 Clad Plate by Explosive Welding

   Hui Zhao, Liqiang Zhang, Shanna Xu, Keren Zhang

   Dieses Kapitel untersucht den Einsatz von Explosionsschweißen, um 2205-Duplex-Edelstahl mit X65-Rohrleitungsstahl zu verbinden, wobei der Schwerpunkt auf der Grenzflächenmikrostruktur, den mechanischen Eigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit der resultierenden Platte liegt. Die Studie zeigt, dass explosionsgefährdetes Schweißen eine wellige, asymmetrische Schnittstelle ohne Risse oder Trennungen schafft, was auf eine hervorragende Haftfestigkeit hindeutet. Die Wärmebehandlung erweist sich als entscheidend für die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und der mechanischen Eigenschaften der Platte. Zug- und Scherversuche zeigen, dass die Platte die Anforderungen der Spezifikation ASTM A264-2003 erfüllt, mit Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung von 474 MPa, 327 MPa bzw. 31,5%. Die durchschnittliche Scherfestigkeit erreicht 289 MPa und liegt damit deutlich über den Vorgaben der Spezifikation. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die plattierte Platte für den Pipeline-Transport verwendet werden kann und hervorragende Korrosionsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften zu geringeren Kosten bietet als reines 2205-Material.

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5. Spontaneous Inhibition Phenomena of Corrosion in CCUS System and Their Mechanisms

   Hongxin Ding, Yong Xiang, Ziqi Kang, Runze Jia

   Dieses Kapitel geht den spontanen Hemmungsphänomenen der Korrosion in Systemen zur Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS) nach und konzentriert sich auf die Mechanismen, die diesen Phänomenen zugrunde liegen. Darin wird untersucht, wie Verunreinigungen wie SOx, NOx, O2 und H2O die Korrosionsraten und die unter bestimmten Bedingungen beobachteten unerwarteten hemmenden Effekte beeinflussen. Der Text diskutiert auch Methoden der absichtlichen Korrosionshemmung, einschließlich des Einsatzes von Korrosionsinhibitoren und -beschichtungen, und ihre Wirksamkeit in CCUS-Prozessen. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen die Rolle von Abbauprodukten bei der Verringerung der Korrosionsraten in MEA-Lösungen und die anfänglichen hemmenden Auswirkungen niedriger SO2-Konzentrationen in CO2-gesättigten Umgebungen. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Notwendigkeit umweltfreundlicher und hocheffizienter Korrosionsinhibitoren und Schutzbeschichtungssysteme, um Korrosionsprobleme in aktuellen CCUS-Systemen zu lösen.

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6. Study of the Corrosion Behavior of Al-Zn-in-Si-Ti-Sn Sacrificial Anode Covered with Backfill Stone

   Zhaoxin Liu, Haitao Wang, Lin Yu, Hui Wang, Tingyong Wang

   Dieses Kapitel befasst sich mit dem Korrosionsverhalten von Al-Zn-In-Si-Ti-Sn Opferanoden, insbesondere in Umgebungen mit Verfüllsteinen, die für den langfristigen kathodischen Schutz von in Stahlhüllen eingetauchten Röhrentunneln unverzichtbar sind. Die Studie untersucht den Einfluss von Verfüllsteinen auf diese Anoden durch elektrochemische Tests, galvanische Korrosionstests und Korrosionsmorphologie. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen die Auswirkungen von verdünntem Meerwasser und Verfüllsteinen auf die Leistungs- und Lösungsmuster der Anoden. Die Forschung unterstreicht die Bedeutung des Verständnisses dieser Faktoren, um die Effektivität kathodischer Schutzsysteme in marinen Umgebungen zu gewährleisten. Darüber hinaus bietet die Studie technische Unterstützung für die Anwendung dieser Anoden in Stahlhüllentunneln, die mit Verfüllsteinen bedeckt sind, und bietet Ingenieuren und Wissenschaftlern, die in diesem Bereich arbeiten, praktische Einblicke.

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7. Study on Electrochemical Properties of Titanium-Oxide Ru0.3LaxTi(0.7-x) Electrode

   Chunlian Luo, Jianhua Wu, Yanling Yang

   Dieses Kapitel untersucht die elektrochemischen Eigenschaften von Titanoxid-Elektroden, die mit unterschiedlichen Mengen Lanthanoxid dotiert sind. Die Studie konzentriert sich auf die Vorbereitung, Leistungsüberprüfung und morphologische Analyse von Ru0.3LaxTi (0,7-x) -Elektroden. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen die signifikanten Auswirkungen der Dotierung von Lanthanoxid auf die Oberflächenmorphologie, elektrokatalytische Aktivität und Stabilität der Elektrode. Die Forschung zeigt, dass die Dotierung mit 1% Lanthanoxid die Leistung der Elektrode verbessert, die elektrochemische Übertragungsresistenz verringert und die Reaktivität der Chlorentwicklung verbessert. Darüber hinaus vergleicht die Studie die Leistung dieser Elektroden mit kommerziellen DSA, was das Potenzial zur Kostensenkung aufzeigt. Die beschleunigten Lebensdauertests zeigen, dass die mit 1% Lanthanoxid dotierten Elektroden eine höhere Stabilität und längere Lebensdauer aufweisen als die mit höheren Dotierungswerten. Diese umfassende Analyse liefert wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung der Elektrodenleistung für industrielle Anwendungen.

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8. Study on Stress Corrosion Susceptibility of 17-4PH Martensitic Precipitation Hardening Stainless Steel for Offshore Platforms

   Yajun Zhang, Qianjin Sun, Xuefeng Li, Hengyao Dang, Xinyao Zhang, Pei Chen

   Diese Studie untersucht die Anfälligkeit für Spannungskorrosion bei martensitischer Ausscheidungshärtung von Edelstahl 17-4PH, einem kritischen Material für Offshore-Plattformen. Durch langsame Zugversuche und Rasterelektronenmikroskopie analysiert die Forschung Bruchflächen und bewertet die Korrosionsbeständigkeit des Materials in wässrigen Lösungen mit 3,5% NaCl bei unterschiedlichen Temperaturen. Die Studie verwendet drei Methoden - Verhältnis, Suszeptibilitätsindex für Spannungskorrosion (I SSRT) und Analyse der Bruchflächen -, um die Anfälligkeit des Materials für Spannungskorrosion umfassend zu beurteilen. Die Ergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse über das Verhalten des Materials unter korrosiven Bedingungen und bieten eine Grundlage für die Konstruktion und Anwendung spannungsbeständiger Materialien auf Offshore-Plattformen. Diese Forschung ist besonders wichtig, um die Auswirkungen von Umweltfaktoren auf die Materialleistung zu verstehen und die Haltbarkeit von Offshore-Strukturen zu gewährleisten.

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9. Study on Automatic Characteristic Analysis and Measurement Method of High Temperature Corrosion Metallographic Image

   Aijun Yan, Jian Ma, Chenlong Zhou, Yuxiao Wang, Zhidong Fan

   Dieses Kapitel untersucht das kritische Problem der Hochtemperaturkorrosion und ihre Auswirkungen auf Industrieanlagen. Es führt eine fortschrittliche Bildverarbeitungsmethode ein, um Defekte in metallographischen Bildern von Hochtemperaturkorrosionsprodukten automatisch zu analysieren und zu messen. Die Studie beschreibt die Schritte der Bildvorverarbeitung, einschließlich Graustufentransformation und Binarisierung, um die Sichtbarkeit von Korrosionsschichten und Defekten zu verbessern. Die Konturanalyse wird verwendet, um Schichten zu definieren und Defekte zu quantifizieren und detaillierte Informationen über ihre Anzahl, Fläche und Verteilung zu liefern. Die Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit dieser Methode bei der genauen Messung von Höhe und Fläche von Korrosionsschichten und Defekten. Dieser innovative Ansatz verbessert nicht nur die Genauigkeit metallografischer Messungen, sondern bietet auch eine umfassende, quantitative Analyse von Korrosionsbildern, was ihn zu einem wertvollen Werkzeug für Fachleute auf diesem Gebiet macht.

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10. Study on Hydrogen Embrittlement Sensitivity of X60 Base Material and Girth Weld Under Different Hydrogen Partial Pressure Environments

    Shiyao Peng, Guo Cheng, Daowu Zhou, Qian Zhao, Chong Chai, Xiaohu Huang, Yebin Pei, Qiuxin Liu, Zhu Wang, Lei Zhang, Yanxia Du

    Diese Studie untersucht die Empfindlichkeit von X60-Rohrleitungsstahl für Wasserstoffversprödung und konzentriert sich dabei sowohl auf das Ausgangsmaterial als auch auf die Umfangsschweißnähte unter verschiedenen Wasserstoff-Partialdrücken. Durch langsame Zuggeschwindigkeits- (SSRT) und Gasphasen-Wasserstoffpermeationstests bei Wasserstoff-Partialdrücken von 0,6 MPa, 1,2 MPa und 2,4 MPa wird untersucht, wie unterschiedliche Wasserstoffumgebungen die mechanischen Eigenschaften und das Bruchverhalten des Stahls beeinflussen. Die Studie zeigt, dass höhere Wasserstoff-Partialdrücke die Anfälligkeit für Wasserstoffversprödung signifikant erhöhen, insbesondere bei Schweißverbindungen, die eine deutliche Verringerung der Dehnung und eine Zunahme der Bruchspannung aufweisen. Mikrostrukturanalysen deuten darauf hin, dass das Vorhandensein heterogener MnS-Phasen in Schweißverbindungen die Wasserstoffversprödung verstärkt. Darüber hinaus vergleicht die Forschung verschiedene Wasserstofflademethoden und hebt die Vorteile der in-situ Gasphasen-Wasserstoffpermeation für eine genauere Simulation von Serviceumgebungen für Wasserstoffpipelines hervor. Die Ergebnisse bilden eine wissenschaftliche Grundlage für die Konstruktion wasserstoffresistenterer Pipeline-Stähle und die Gewährleistung des sicheren Betriebs von mit Wasserstoff dotierten Erdgas-Pipelines.

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11. Study on the Distribution of Hydrogen and Cracking Behavior of X80 Steel Under Electrochemical Hydrogen Charging

    Lang Jiao, Fengyan Si, Guanghu Yao, Xuehan Wang, Lining Xu

    Diese Studie untersucht die Verteilung von Wasserstoff und das Rissverhalten von X80-Stahl unter elektrochemischer Wasserstoffaufladung und konzentriert sich auf die Mechanismen der Wasserstoffversprödung. Die Forschung setzt verschiedene Techniken ein, einschließlich Wasserstoff-Mikrodrucktests (HMT), Rasterkraftmikroskopie (SKPFM) und Elektronenrückstreubeugung (EBSD), um die Verteilung und den Einfluss von Wasserstoff auf die Mikrostruktur des Stahls zu analysieren. Die Studie zeigt, dass die Anreicherung von Wasserstoff überwiegend an Getreidegrenzen stattfindet, wobei der Grad der Anreicherung zwischen verschiedenen mikrostrukturellen Merkmalen wie Bainit und Ferrit variiert. Die Tests zur langsamen Zugfestigkeit (SSRT) zeigen, dass eine erhöhte Wasserstoffaufladungsstromdichte zu einer deutlichen Verringerung der Dehnung und Plastizität des Stahls führt, was auf eine erhöhte Anfälligkeit für Wasserstoffversprödung hindeutet. Die Analyse der Bruchmorphologie zeigt deutliche Unterschiede zwischen ungeladenen und wasserstoffgeladenen Proben, wobei wasserstoffgeladene Proben spröde Brucheigenschaften und sekundäre Risse aufweisen. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass der Mechanismus der Wasserstoffversprödung in X80-Stahl eine Kombination aus wasserstoffverstärktem Zusammenhalt (HEDE) und wasserstoffverstärkter lokaler Plastizität (HELP) ist, wobei die Dominanz der einzelnen Mechanismen von der Schwere der Wasserstoffaufladung abhängt. Die Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, die Wasserstoffversprödung zu verstehen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Wasserstoff-Transportpipelines zu gewährleisten.

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12. Sustained Effect of the Micro-galvanic Corrosion Behavior in the Initial Corrosion Process of AH36 Ship Plate Steel

    Yiqing Chen, Xiaoqian Fu, Bin Zhong, FangFang Ai, Hongyu San, Guang Yang, Xuliang Chu, Zhiyuan Meng, Yucheng Ji, Chaofang Dong

    In diesem Kapitel werden die nachhaltigen Auswirkungen mikrogalvanischen Korrosionsverhaltens im anfänglichen Korrosionsprozess von AH36-Schiffsplattenstahl untersucht, einem kritischen Material in marinen Umgebungen. Die Studie konzentriert sich auf die Auswirkungen von Ferrit-Perlit-Mikrostrukturen auf die Korrosionskinetik und Morphologie und nutzt fortschrittliche Techniken wie die Rasterkelvin-Probe-Kraftmikroskopie (SKPFM), die Rasterelektronenmikroskopie (REM) und die Elektronenrückstreuung (EBSD). Die Forschung zeigt signifikante potenzielle Unterschiede zwischen Ferrit- und Perlitphasen, wobei Ferrit als Anode fungiert und bevorzugt korrodiert. Die Studie unterstreicht auch die Rolle von Restzementit bei der Beschleunigung anodischer Auflösung und den Einfluss der Eintauchzeit auf den Korrosionsschweregrad. Die Analyse der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) bestätigt zudem die Korrosionsmechanismen und die abnehmende Korrosionsbeständigkeit bei längerem Eintauchen. Die Ergebnisse liefern wertvolle Einblicke in das ursprüngliche Korrosionsverhalten von AH36-Stahl und unterstreichen die Bedeutung mikrostruktureller Eigenschaften für die Korrosionsbeständigkeit.

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13. Mechanisms of L80-13Cr Steel Corrosion in Simulated CO2 Sequestration Wellbore Casing-Cement Environment Containing Impure Supercritical CO2

    Yu Yuan, Yong Xiang, Yongyang Zhao, Fengyu Zhang

    Dieses Kapitel befasst sich mit den Korrosionsmechanismen von L80-13Cr-Stahl in simulierten CO2-Sequestrierbohrungen und konzentriert sich dabei auf die Auswirkungen von Verunreinigungen und Spaltstrukturen. Die Studie zeigt, dass Proben mit nicht spaltförmigen Strukturen niedrige gleichmäßige Korrosionsraten aufweisen, aber ein signifikantes Lochfraßverhalten aufweisen, wobei Verunreinigungen nur minimale Auswirkungen auf die kurzfristige Korrosion haben. Proben mit Spaltstrukturen zeigen jedoch die Bildung schützender Cr-bezogener Produkte außerhalb des Spalts, während im Inneren der Abbau kathodischer Depolarisatoren und Chloridionen zur Bildung von FeCO3 führt. Das Vorhandensein von Verunreinigungen führt zur Bildung von Schwefelverbindungen innerhalb der Spalte, die möglicherweise auf die Entwicklung von SO2 zu Schwefel in der sauerstofffreien Umgebung zurückzuführen sind. Die Forschung kommt zu dem Schluss, dass Verunreinigungen zwar die Schwere der Spaltkorrosion nicht signifikant beeinflussen, ihr Einfluss auf spezifische Reaktionsmechanismen und langfristiges Korrosionsverhalten jedoch weiterer Untersuchungen bedarf. Die Studie bietet eine umfassende Analyse der Korrosionsprozesse unter Verwendung fortschrittlicher Techniken wie REM, EDS und XPS, um die Korrosionsprodukte und -mechanismen zu charakterisieren. Diese detaillierte Untersuchung bietet wertvolle Einblicke in das Verhalten von L80-13Cr-Stahl in CO2-reichen Umgebungen und macht ihn zu einer entscheidenden Ressource für Fachleute auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaft und der Korrosionstechnik.

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14. Pitting Morphology Analysis Based on Potential Matrix Mapping Method

    Tao Jiang, Wan Peng Yao, Yu Jia Zhai, Jing Yi Zhao, Yan Li

    Dieses Kapitel untersucht die Herausforderungen und Fortschritte bei der Lochfraßkorrosionsanalyse mithilfe der Methode des Potential Matrix Mapping (PMM). Sie vertieft sich in die Prinzipien der PMM und hebt ihre hohe Genauigkeit und Sensitivität bei der Erkennung von Korrosion hervor. Die Studie stellt einen neuartigen Ansatz zur Lösung von Lochfraß-Signalen durch die Konstruktion eines hochpräzisen Inversionsalgorithmus auf Grundlage eines genetischen Algorithmus-optimierten neuronalen Netzwerks (GA-BP) vor. Durch numerische Simulationen und experimentelle Validierung zeigt das Kapitel die Wirksamkeit des GA-BP-Modells bei der Vorhersage von Lochfraß-Morphologieparametern. Sie analysiert auch die Auswirkungen von Lochfraß-Defekten auf die Stromdichteverteilung und liefert Einblicke in die Variationen der gesammelten Spannungssignale. Die Ergebnisse zeigen, dass das GA-BP-Modell eine hohe Genauigkeit bei der Umkehrung der Lochfraßmorphologie erreicht, wobei relative Fehler von weniger als 5% sowohl für die Tiefe als auch für den Radius auftreten. Diese Studie bietet einen umfassenden Überblick über die jüngsten Fortschritte bei der Lochfraßanalyse und ist daher eine wertvolle Ressource für Fachleute, die ihr Verständnis von Korrosionsüberwachungstechniken verbessern möchten.

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15. Backmatter