稀土鈰對(duì)X70管線(xiàn)鋼在西部土壤中腐蝕行為的影響.pdf

1、本文以西氣東輸工程為背景，冶煉不同成分的X70Re管線(xiàn)鋼，通過(guò)室內(nèi)埋片和土壤模擬溶液浸泡實(shí)驗(yàn)研究了X70管線(xiàn)鋼和X70Re管線(xiàn)鋼在西部典型土壤--包頭土壤和庫(kù)爾勒土壤中的腐蝕行為，同時(shí)研究了不同含量的Cl-對(duì)X70管線(xiàn)鋼和X70Re管線(xiàn)鋼的腐蝕行為的影響。 首先，對(duì)四種鋼的金相顯微組織進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)X70管線(xiàn)鋼由鐵素體、珠光體組成。SEM觀察發(fā)現(xiàn)稀土在鋼中外表面呈粒狀并存在于晶界，能譜分析顯示為稀土鈰的復(fù)合物。通過(guò)SEM觀察發(fā)

2、現(xiàn)X70管線(xiàn)鋼添加稀土后能夠?qū)︿摰蔫F素體晶粒產(chǎn)生細(xì)化作用，但稀土含量達(dá)到一定程度后，晶粒大小無(wú)明顯變化。 對(duì)X70管線(xiàn)鋼和X70Re管線(xiàn)鋼在不同溫度(15℃、30℃和45℃)的包頭土壤(含水量為10％)中埋片45天的結(jié)果表明，試樣表面都發(fā)生了不均勻的全面腐蝕，隨著埋設(shè)時(shí)間的延長(zhǎng)和溫度的升高，鋼的腐蝕率均上升；通過(guò)測(cè)量不同時(shí)間的交流阻抗譜，發(fā)現(xiàn)X70Re管線(xiàn)鋼腐蝕速率低于X70管線(xiàn)鋼，其中稀土含量為0.048％的X70Re管線(xiàn)鋼耐

3、蝕性最強(qiáng)，XRD顯示四種材料的腐蝕產(chǎn)物都包括鐵的氧化物(FeOOH、Fe3O4、Fe2O3和FeO)。 對(duì)四種鋼在庫(kù)爾勒土壤模擬溶液中進(jìn)行浸泡實(shí)驗(yàn)以及電化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。宏觀腐蝕形貌表明：四種鋼均發(fā)生了點(diǎn)蝕，其中X70管線(xiàn)鋼腐蝕程度最大，其它三種稀土鋼均有不同程度的腐蝕，腐蝕程度弱于X70管線(xiàn)鋼；腐蝕產(chǎn)物都包括鐵的氧化物。EIS(電化學(xué)阻抗譜)和極化曲線(xiàn)表明X70管線(xiàn)鋼和X70Re管線(xiàn)鋼電化學(xué)反應(yīng)阻力隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)而增加，導(dǎo)致

4、腐蝕程度降低，這與失重法測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。X70管線(xiàn)鋼和X70Re管線(xiàn)鋼(0.048％Ce)在不同程度的NaCl溶液中浸泡還發(fā)現(xiàn)，隨著溶液中Cl-濃度的增加，X70管線(xiàn)鋼腐蝕速率升高，并且在相同時(shí)間內(nèi)，X70Re管線(xiàn)鋼的腐蝕速率低于X70管線(xiàn)鋼。宏觀和微觀腐蝕形貌顯示：試樣表面產(chǎn)生了點(diǎn)蝕，隨著Cl-濃度的增加，點(diǎn)蝕呈數(shù)量增多和面積變大的趨勢(shì)，說(shuō)明Cl-濃度的增加導(dǎo)致電位負(fù)移，使離子進(jìn)入基體金屬的能力增加，鈍化膜更容易被破壞，從而加快腐