Q235钢和镀锌钢在赣州地区酸性红壤环境下腐蚀行为的研究

发布时间：2017-09-05 12:11

  本文关键词：Q235钢和镀锌钢在赣州地区酸性红壤环境下腐蚀行为的研究

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【摘要】：随着对供电需求的日益增加,对于电力设备的要求也越来越高,供电设备能否正常、安全的运行十分重要。接地网是一种用来保证电力设备正常工作,保障人身安全的安全措施。接地装置包括工作接地极、防雷接地极和保护接地极。接地材料的腐蚀将会降低接地性能,影响接地装置的正常运行,导致安全事故的发生。本文以酸性红壤为基础,通过不同的土壤腐蚀研究方法研究了Q235钢和热浸镀锌钢在土壤中的腐蚀行为。研究结果如下:通过在赣州变电站现场埋片腐蚀失重的实验,利用SEM和XRD分析了镀锌钢和碳钢的腐蚀形貌、结构和成分,研究了这两种材料在红壤中的腐蚀行为。结果表明,碳钢在红壤中腐蚀较严重;而在酸性土壤中,化学降阻剂的防腐效果比物理降阻剂的效果好。对于碳钢来说,化学降阻剂有效的降低了其在红壤中的腐蚀速率。但化学降阻剂和物理降阻剂皆不利于镀锌钢在红壤环境中腐蚀的防护行为。通过实验室内模拟土壤腐蚀加速实验,探究了土壤湿度和环境温度对镀锌钢和Q235碳钢在红壤中腐蚀行为的影响。实验结果表明,温度对腐蚀产物成分的影响较大,此外还会影响了腐蚀速率和腐蚀程度:相同湿度的体系中,温度越高,试样腐蚀更严重。湿度则影响了金属的腐蚀形态:在湿度为10%和20%的土壤中,试样发生的是局部腐蚀;在30%的含水体系中试样发生均匀腐蚀。在10%含水体系中试样以横向扩展为主,腐蚀速率和腐蚀程度均比原土小;20%含水体系中试样横向扩展和纵向扩展都较快,腐蚀速率大于原土。通过实验室土壤模拟溶液浸泡实验,研究pH值对镀锌钢和Q235钢在模拟酸性红壤溶液中的电化学行为。结果表明,随着pH值的降低,试样腐蚀失重逐渐增加,腐蚀速率加快。土壤模拟液的pH值对镀锌钢试样表面的腐蚀产物的生成影响较大。镀锌钢和Q235钢自腐蚀电流Icorr随溶液的p H值降低而升高,说明随pH值的降低,镀锌钢和Q235钢更容易发生腐蚀行为。镀锌钢在模拟溶液中的腐蚀行为不只是简单的电化学控制过程,而是由H+参与的扩散控制的复杂反应。Q235钢表面主要表现为电化学活化控制过程。
【关键词】：镀锌钢 Q235钢 土壤腐蚀 酸性红壤 土壤湿度 温度 pH值
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG172.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-19
• 1.1 研究的背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 土壤腐蚀简介10-17
• 1.3.1 土壤腐蚀的机理10-11
• 1.3.2 土壤腐蚀的影响因素11-14
• 1.3.3 土壤腐蚀实验方法14-15
• 1.3.4 土壤腐蚀的电化学研究方法15-17
• 1.5 研究目的17-19
• 第2章 赣州地区土壤腐蚀情况调研19-22
• 2.1 前言19
• 2.2 变电站接地网腐蚀调研19-22
• 第3章 Q235钢和镀锌钢现场埋片腐蚀实验及分析22-34
• 3.1 前言22
• 3.2 实验部分22-24
• 3.2.1 实验材料22-23
• 3.2.2 实验内容与方法23
• 3.2.3 失重测量与腐蚀形貌观察23-24
• 3.3 结果与讨论24-32
• 3.3.1 失重数据分析24-25
• 3.3.2 宏观腐蚀形貌观察25-27
• 3.3.3 腐蚀产物分析27-28
• 3.3.4 微观形貌及能谱分析28-32
• 3.3.5 讨论32
• 3.4 本章小结32-34
• 第4章 温度和湿度对Q235钢和镀锌钢在酸性红壤中腐蚀行为影响的研究34-50
• 4.1 前言34
• 4.2 实验部分34-35
• 4.2.1 实验材料准备34-35
• 4.2.2 实验内容与方法35
• 4.3 结果与讨论35-49
• 4.3.1 宏观腐蚀形貌观察35-39
• 4.3.2 腐蚀产物分析39-41
• 4.3.3 微观形貌及能谱分析41-48
• 4.3.4 讨论48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 Q235钢和镀锌钢在不同pH模拟红壤溶液中腐蚀电化学行为50-63
• 5.1 前言50
• 5.2 实验部分50-51
• 5.2.1 实验材料50
• 5.2.2 实验内容与方法50-51
• 5.3 实验结果51-61
• 5.3.1 氧化还原电位51
• 5.3.2 失重数据分析51-52
• 5.3.3 宏观腐蚀形貌观察52-54
• 5.3.4 腐蚀产物分析54-56
• 5.3.5 动电位极化曲线56-57
• 5.3.6 电化学阻抗谱57-61
• 5.4 本章小结61-63
• 总结论63-64
• 参考文献64-68
• 硕士期间发表论文68-69
• 致谢69

【参考文献】

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1 席艳君,孙成,李洪锡,高立群,张淑泉;酸性土壤腐蚀[J];腐蚀科学与防护技术;2002年04期

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本文编号：797885