稀土管線鋼耐腐蝕性能的研究.pdf

1、隨著管線鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，X80管線鋼已成為目前國內(nèi)外優(yōu)先使用的高級別管線鋼產(chǎn)品。我國幅員遼闊，巨大的氣候差異和復(fù)雜的地質(zhì)條件對管線鋼的耐腐蝕性能提出了更高的要求。
　　稀土是我國的特色資源，稀土在鋼中的作用可歸納為:凈化鋼液、變質(zhì)夾雜和微合金化。利用我國豐富的稀土資源研制開發(fā)高附加值鋼鐵產(chǎn)品，具有顯著的經(jīng)濟效益和重要的戰(zhàn)略意義。文獻查閱發(fā)現(xiàn)，具有我國資源特色的稀土耐候鋼產(chǎn)品（如09CuPTiRE鋼、B450NbRE鋼）和稀土

2、重軌鋼（如BNbRE鋼和BVRE鋼）已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，而關(guān)于稀土管線鋼的研制開發(fā)尚未見成功報道。
　　本文以X80管線鋼為研究對象，通過腐蝕失重實驗和電化學(xué)實驗，結(jié)合銹層物相分析和成分分析，系統(tǒng)研究了稀土管線鋼在庫爾勒（堿性）和鷹潭（酸性）土壤模擬溶液中的耐腐蝕性能，深入探討了稀土、鉬、鈮含量對管線鋼耐土壤腐蝕性能的影響作用機理，研究成果對于稀土管線鋼的研制開發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。在本實驗條件下，得到以下主要結(jié)論:
　　(1)稀

3、土可以明顯改善管線鋼的耐土壤腐蝕性能，在本實驗條件下，當稀土含量為0.018％時，管線鋼在庫爾勒和鷹潭土壤模擬溶液中的腐蝕速率均低于未加入稀土的管線鋼，分別為3.883g·(dm2·a)-1和5.474g·(dm2·a)-1。
　　(2)鈮含量的增加有利于改善稀土管線鋼的耐土壤腐蝕性能，可以在一定程度上降低稀土管線鋼在庫爾勒和鷹潭土壤模擬溶液中的腐蝕速率。在本實驗條件下，鉬含量的變化對稀土管線鋼的耐腐蝕性能無明顯的影響作用。

4、>　　(3)在庫爾勒土壤溶液中，加入稀土可加速初期管線鋼基體表面的腐蝕反應(yīng)，在基體表面產(chǎn)生銹層之后，稀土通過減小管線鋼的自腐蝕電流，增大自腐蝕電位和腐蝕反應(yīng)阻力，有效改善管線鋼在庫爾勒土壤中的耐腐蝕性能。在鷹潭土壤溶液中，無論表面是否存在銹層，加入稀土可以減小管線鋼的自腐蝕電流，增大腐蝕反應(yīng)阻力，從而有效改善管線鋼在鷹潭土壤中的耐腐蝕性能。
　　(4)鈮含量的增加可以加速初期稀土管線鋼基體表面的腐蝕反應(yīng)，在基體表面產(chǎn)生銹層之后，鈮

5、含量的增加可以減小稀土管線鋼的自腐蝕電流，提高自腐蝕電位和腐蝕反應(yīng)阻力，從而改善稀土管線鋼在庫爾勒和鷹潭土壤中的耐腐蝕性能。
　　(5)稀土管線鋼在庫爾勒和鷹潭土壤模擬溶液中浸泡腐蝕45天后表面的腐蝕產(chǎn)物分為兩層:外銹層為紅棕色的Fe2O3和γ-FeOOH;內(nèi)銹層為與基體結(jié)合比較緊密的黑色腐蝕產(chǎn)物Fe3O4。稀土和鈮通過提高管線鋼銹層的致密度、連續(xù)性和附著能力，改善了管線鋼的耐腐蝕性能。
　　(6)與庫爾勒土壤溶液相比較，稀