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作者:张景桐;郝雪龙;范磊;徐乾坤;杨能;莫洁;
单位:国标(北京)检验认证有限公司;国合通用测试评价认证股份公司;北京有色金属研究总院;中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室;
摘要:本文以高强海工钢HY80-N为研究对象,采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对试样组织结构进行观察,确定其组织及夹杂;分别进行不同时间的模拟海水浸泡实验,采用电化学测试研究其腐蚀不同时间后的电化学性能(阻抗、开路电位和极化曲线)变化规律,并使用失重分析法测量不同浸泡时间试样的质量变化,计算腐蚀速率,得到了试样的腐蚀速率随时间变化的曲线,采用局部电化学阻抗谱研究其在模拟海水中腐蚀萌生机制,获得夹杂物及微观组织电化学特征,并对腐蚀形貌进行观察。结果表明:腐蚀初期,点蚀主要发生在氧化铝夹杂物处,之后腐蚀面积增大,耐蚀性能降低;电化学阻抗谱表明,随着浸泡时间增加,海工钢容抗弧半径显著减小,恒相位角双电层电容(CPE_(dl))值增大两个数量级;极化曲线表明,浸泡12 h后,阳极反应表现出主要的控制作用,同时材料表现出明显钝化。浸泡48 h后,腐蚀电位负移,腐蚀电流逐渐增大,试样表现出的钝化逐渐退化,材料抗腐蚀性能明显降低;腐蚀形貌表明,浸泡12 h后夹杂物处的腐蚀进一步增强,随着腐蚀加剧,夹杂物处凹坑加深,同时与周围的高度差更加明显,这是夹杂物处基体溶解速度更快造成的。在整个腐蚀过程中,夹杂物持续加速试样腐蚀,对海工钢的抗腐蚀性能有较大危害。
关键词:夹杂物;;海工钢;;腐蚀萌生;;局部电化学
基金资助:国家新材料测试评价平台建设项目(TC170A5SU-1)资助