【摘 要】
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金属腐蚀遍及国民经济各个领域,危害十分严重.随着我国沿海城市工业高速发展,汽车持有量增高,沿海地区不仅具有典型的海洋大气环境特征,同时具有工业大气环境特征.在工业海洋大气环境下,Cl-和SO2污染是导致金属发生严重腐蚀的主要环境因素,其腐蚀机理与单独Cl-或SO2环境下腐蚀机理不同,需要进行系统研究.本研究以自行设计、熔炼、轧制的Ni含量不同的耐候钢为基础,利用0.1 mol/L NaCl和0.0
【机 构】
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东北大学材料与冶金学院,沈阳110819
【出 处】
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第八届全国腐蚀大会暨第217场中国工程科技论坛
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金属腐蚀遍及国民经济各个领域,危害十分严重.随着我国沿海城市工业高速发展,汽车持有量增高,沿海地区不仅具有典型的海洋大气环境特征,同时具有工业大气环境特征.在工业海洋大气环境下,Cl-和SO2污染是导致金属发生严重腐蚀的主要环境因素,其腐蚀机理与单独Cl-或SO2环境下腐蚀机理不同,需要进行系统研究.本研究以自行设计、熔炼、轧制的Ni含量不同的耐候钢为基础,利用0.1 mol/L NaCl和0.01 mol/L NaHSO3混合溶液(1∶1体积比例)模拟工业海洋大气环境进行干湿周期加速腐蚀试验,采用"金标记法"并结合金相显微镜、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射、拉曼光谱等分析了试验钢的金相组织、腐蚀动力学、锈层表面及截面形貌、锈层组成物相及锈层截面合金元素及锈层物相的分布,对工业海洋大气环境下含Ni耐候钢锈层演变行为进行了研究.实验结果表明：试验钢板金相显微组织主要由多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成.Ni元素能抑制铁素体和珠光体的形成,促进贝氏体的形成并细化晶粒.随腐蚀时间延长,腐蚀深度增加.在相同腐蚀时间下,腐蚀深度随Ni增加而降低；当Ni含量从1.50％增加到3.55％时,腐蚀深度无明显变化.即增加钢中Ni含量可以提高其在工业海洋大气环境下的耐腐蚀性,但是Ni含量高于1.50％进一步提高Ni含量对耐腐蚀性能影响不大.XRD检测结果显示绣层中的物相组成基本相同,均以Fe3O4、γ-FeOOH、β-FeOOH和α-FeOOH为主.SEM图像表明锈层未出现明显的分层现象,合金元素Ni在锈层中均匀分布；当Ni含量从1.50％增加到3.55％时,Cl-在内锈层处富集,锈层未表现出阳离子选择性.拉曼光谱实验结果表明,Ni含量增加加速锈层中物相转变为更稳定的相；随Ni含量增加内锈层从以γ-FeOOH为主转变为α-FeOOH和Fe3O4为主,外锈层从以α-FeOOH、γ-FeOOH为主转变为α-FeOOH为主.内外锈层的相转变过程推断分别为：γ-FeOOH-δ-FeOOH-α-FeOOH,或γ-FeOOH-β-FeOOH-Fe3O4-α-FeOOH.
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