直流電流下X70鋼在砂土中的電化學(xué)腐蝕試驗研究.pdf

1、本文通過室內(nèi)模擬試驗，應(yīng)用電化學(xué)測試方法，掃面電鏡和能譜儀技術(shù)研究了X70鋼在不同含水量以及不同氯化鈉含量的污染砂土中的腐蝕行為。并進(jìn)一步研究了在土樣兩端施加直流電流時X70鋼在砂土中的腐蝕行為與機(jī)理。
　　利用CS350電化學(xué)工作站測試了X70鋼在不同含水量砂土和氯化鈉污染砂土中的腐蝕速率，分析兩種砂土腐蝕性與含水量的變化規(guī)律，試驗結(jié)果顯示:隨著含水量的增大，自腐蝕電位負(fù)移，極化電流增大，陽極過程加快，腐蝕速率增大;X70鋼在含

2、水量較低的氯化鈉污染砂土中時，含水量起控制作用，其腐蝕速率變化不大;含水量較高時，隨著含鹽量增多，離子濃度增大，離子提供的有效電荷增多，溶液的極性增強(qiáng)，非極性分子氧氣溶解度減弱，導(dǎo)致含氧量降低，腐蝕速率下降。
　　通過對土樣施加直流電流來模擬加速X70鋼在砂土中的腐蝕過程。通過極化曲線研究了X70鋼在不同通電時間下，含水量為6％和18％兩種砂土中的腐蝕規(guī)律，得出:X70鋼在6％含水量砂土中的腐蝕速率比氯化鈉污染砂土中的小，X70鋼

3、在18％含水量砂土中的腐蝕速率與氯化鈉污染砂土中的相差不大。在兩種砂土中X70鋼的腐蝕速率隨著通電時間增長呈現(xiàn)出先增大，后減小，然后緩慢增大的過程，這與X70鋼表面的腐蝕產(chǎn)物膜的致密性和含鹽量有關(guān)。
　　通過對X70鋼在氯化鈉污染砂土環(huán)境中腐蝕過程的電化學(xué)阻抗譜進(jìn)行擬合分析得出:X70鋼的電化學(xué)阻抗譜圖均由兩個容抗弧組成。其中高頻區(qū)的容抗弧與金屬表面腐蝕產(chǎn)物膜相關(guān)，其容抗弧半徑的大小反映腐蝕產(chǎn)物膜阻抗的大小以及保護(hù)基體的性能。低頻

4、區(qū)的容抗弧代表雙電層電容，與電荷轉(zhuǎn)移電阻相關(guān)，而且隨著土壤環(huán)境含水量的減小，其半徑增大，電荷轉(zhuǎn)移電阻增大，X70鋼的腐蝕速度降低。
　　通過觀察X70鋼的宏觀腐蝕形貌和微觀圖像可以看出:X70鋼的腐蝕過程可以分為腐蝕產(chǎn)物膜形成期、小孔腐蝕誘發(fā)期和孔蝕發(fā)展期;X70鋼早期的腐蝕特征為不均勻腐蝕，金屬表面的腐蝕產(chǎn)物少，腐蝕不明顯。隨著腐蝕時間的增加，腐蝕坑的數(shù)量及尺寸增加，而且腐蝕坑的深度也增加，金屬表面呈現(xiàn)出較為嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。