應(yīng)力作用下緩蝕離子與氯離子競爭吸附對小孔腐蝕的影響.pdf

1、小孔腐蝕是一種難以察覺并且破壞性較大的一種腐蝕形態(tài)，而侵蝕性CI-離子對金屬材料表面保護(hù)膜的破壞是孔蝕發(fā)生的主要原因。盡管添加緩蝕劑可以緩解孔蝕的發(fā)生，但目前很多鋼材在服役過程中會長期受到應(yīng)力的影響，因此研究在應(yīng)力作用的前提下緩蝕性陰離子與Cl-離子競爭吸附對小孔腐蝕的影響具有著重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文利用慢速動電位極化法研究了應(yīng)力對304不銹鋼在含有兩種不同緩蝕性陰離子（HCO3-和葡萄糖酸根）的NaCl溶液中孔蝕電位E

2、b的影響;通過慢速動電位極化法探究了不同應(yīng)變程度對Q235碳鋼在含HCO3-的NaCl溶液中孔蝕電位Eb的影響;不同Cl-離子濃度對加與不加8％應(yīng)變Q235碳鋼在含HCO3-的NaCl溶液中Eb的影響;統(tǒng)計(jì)分析了在應(yīng)力作用下碳鋼亞穩(wěn)態(tài)小孔的形核、壽命以及孔徑的變化;利用EIS、XPS、恒電位階躍測試研究了應(yīng)力對鈍化膜的穩(wěn)定性和鈍化速率的影響。所得主要結(jié)論如下:
　　(1)在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％的NaCl溶液中，8％應(yīng)變作用使304不

3、銹鋼的孔蝕電位Eb降低。0.3 mol L-1 NaHCO3和600 ppm D-葡萄糖酸鈉對304不銹鋼在3.5％ NaCl溶液中均起到了緩解孔蝕的作用，但應(yīng)力作用使不銹鋼在含HCO3-的體系中的Eb升高，而在含葡萄糖酸根的體系中的Eb降低。
　　(2)在含0.2 mol L-1HCO-3的0.01 mol L-1 NaCl溶液中，8％應(yīng)變作用使Q235碳鋼的孔蝕電位Eb升高。應(yīng)力使碳鋼Eb升高的影響因素有應(yīng)力大小和[HCO3-

4、]/[Cl-]值:Q235碳鋼的Eb隨應(yīng)變的增加而逐漸降低;HCO3-濃度為0.2 mol L-1時，當(dāng)CI-濃度由0.01 mol L-1逐漸增加至0.1 mol L-1，8％應(yīng)變作用下的Q235碳鋼的Eb高于0應(yīng)變的試樣的差別越來越不明顯。
　　(3)在含0.2 mol L-1 HCO3-的0.01 mol L-1NaCl溶液體系中，Q235碳鋼在受到8％應(yīng)變作用后，其亞穩(wěn)態(tài)小孔形核更早，在較低電位下的形核率更高，亞穩(wěn)態(tài)小孔在

5、各個電位區(qū)間的平均壽命變短，亞穩(wěn)孔形核以后較難生長為較大孔徑的孔。
　　(4)8％應(yīng)變作用能對Q235碳鋼在含0.2 mol L-1 HCO3-的0.01mol L-1NaCl溶液體系中形成的鈍化膜穩(wěn)定性和鈍化速度產(chǎn)生影響。應(yīng)變后試樣表面鈍化膜的阻抗值低，其電荷轉(zhuǎn)移電阻變小，膜中Fe3+/Fe2+值降低，說明應(yīng)變后所形成的鈍化膜更不穩(wěn)定。然而，應(yīng)變后鈍化膜中FeCO3含量增加，說明有更多的HCO3-吸附并參與鈍化，而且應(yīng)變使鈍化速