Q235钢在武汉土壤模拟溶液中腐蚀行为的研究

发布时间：2021-08-19 00:49

　　Q235钢作为常用埋地管道材料,在武汉地区广泛使用,但其在以武汉地区为代表的弱碱性土壤环境中的腐蚀行为尚无深入研究。武汉地区土壤性质为弱碱性、含水率高、离子浓度相对较低。为此,采用阳极极化、超景深显微镜、聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）、EDS能谱、失重法等方法研究了Q235钢在武汉土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明:Q235钢在模拟溶液中的腐蚀行为与武汉土壤中广泛含有的HCO₃^-、CO₃^2-、SO24-、Cl-浓度有关。HCO₃^-、CO₃^2-浓度的增加会导致Q235钢出现钝化现象,且钝化现象随其浓度上升而加强,临界浓度分别为4.00×10-3mol/L和5.00×10-3mol/L。在不同离子浓度的模拟液中浸泡40 d后,原始浓度模拟液中的试样形貌为麻坑状腐蚀,提高HCO₃^-、CO₃^2-浓度的模拟液中试样为点蚀,提高SO... 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

HCO3-浓度变化对Q235钢电化学行为的影响

图2为Q235钢在CO32-浓度从1.00×10-3mol/L增加至1.00×10-2mol/L，另外3种离子浓度保持在C(HCO3-)=1.00×10-3mol/L、C(SO42-)=5.00×10-4mol/L、C(Cl-)=2.70×10-4mol/L的条件下，Q235钢的阳极极化曲线，电化学拟合参数见表4。从图2可以看出，随着CO32-浓度的增加，Q235钢的阳极反应过程发生了改变。当CO32-浓度从1.00×10-3mol/L增加至3.00×10-3mol/L时，阳极电流密度随着电位升高而线性增加，表明该浓度范围内Q235钢的阳极反应受活化过程控制。当CO32-浓度上升至5.00×10-3mol/L时，Q235钢电位上升至0.25 V左右出现电流密度陡降，发生明显的钝化过程。当CO32-浓度上升至1.00×10-2mol/L时，Q235钢表面发生明显的活化-钝化-过钝化过程，维钝电流密度为2.160×10-3mA/cm2，钝化区间为0.011～0.686 V。因此随着CO32-浓度的上升，Q235钢的腐蚀速率先增加后减小。发生钝化的临界CO32-浓度为（3.00～5.00）×10-3mol/L。2.4 SO42-、Cl-对Q235钢电化学行为的影响

图3、图4为模拟液在保持另外3种离子的浓度为基础浓度的前提下，分别提高SO42-与Cl-浓度的条件下，Q235钢的阳极极化曲线。表5、表6分别为电化学拟合参数。从图3、图4可以看出，在此浓度条件下，Q235钢的阳极过程并未变化，均受活化过程控制；阳极电流密度也随着2种离子浓度的增大而增大。从而可知，在上述浓度范围内SO42-与Cl-促进了Q235钢的阳极溶解，加速了腐蚀过程。图4 Cl-浓度变化对Q235钢电化学行为的影响


本文编号：3350946