S2-、HSO3-和阴极极化对A710钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

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本文针对新型高强海洋工程用A710钢在服役过程中受到腐蚀性阴离子和阴极极化影响的问题,通过腐蚀失重法,电化学方法,结合形貌观察和物相分析,研究了不同S2-、HSO3-浓度和阴极极化电位下A710钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,探讨了S2-和HSO3-影响A710钢腐蚀速率的机制,以及不同阴极极化电位下A710钢应力腐蚀机理。主要研究进展及结果如下:(1)S2-的存在加速了A710钢金属的腐蚀,对其电化学行为及腐蚀产物具有重要影响。S2-的添加增加了A710钢在NaCl溶液中的电化学活性,使极化曲线中阳极段稳定钝化区变窄,维钝电流密度高于不含S2-的NaCl溶液,且随着浸泡时间的延长,维钝电流密度逐渐增大。而且生成的腐蚀产物中含有疏松且与基体结合能力较弱的FeS,减弱了腐蚀产物的保护性,导致了膜下点蚀的发生,并随着浸泡时间的延长,点蚀点的个数逐渐增多,尺寸增大,并逐渐合并为更大的腐蚀坑。(2)HSO3-的浓度对A710钢腐蚀历程中的阴极过程影响极大,提高了其腐蚀速率。其腐蚀电流为NaCl溶液中的15.6倍。S2-和HSO3-共存时两种离子参与反应过程,改变腐蚀产物成分及形貌对A710钢在NaCl溶液中的腐蚀具有加速作用。当S2-和HSO3-的浓度分别为1000ppm和0.1mol/L时,腐蚀电流为NaCl溶液中的10.6倍,均对腐蚀起到加速作用。(3)A710钢在3.5%NaCl溶液中的SCC敏感性与阴极极化电位有关。随着极化电位的降低,A710钢在NaCl溶液中的断裂寿命、断面收缩率呈现先增大后减小的趋势,在-800、-900mV电位下SCC敏感性较开路电位下降低,在-1100、-1200mV电位下SCC敏感性显著增大,出现过保护的负面效应。在开路电位下,是阳极溶解机制;在-800、-900m V时,为阳极溶解和氢脆混合机制;当-1100、-1200mV时,是氢脆机制。
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