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沿海地区因其地理位置优势往往成为国家重点发展区域,随着工业的兴起,地区大气环境逐渐由海洋转变为海洋工业环境。核电站因取水需要常临海而建,有多种功能不同的厂房。电站的PX联合泵站内分布着大量的碳钢结构件和管道,而且因其海水过滤功能导致厂房内部弥漫着含盐雾气。关于碳钢在自然大气环境中的腐蚀行为已经进行了很多研究,但是这些研究侧重于分析中长期的结果,而对短期中的腐蚀行为关注较少。大气环境中的腐蚀过程复杂,受到气象(温度/湿度/降雨)、材料成分、腐蚀产物等诸多因素的影响。材料在短时间周期中产生的腐蚀相对较轻,产物较少,可以较清晰地观察腐蚀发生及演变的过程,更好地理解相关腐蚀机制。因此,我们在红沿河海洋工业大气环境和核电站PX联合泵站中对碳钢开展了为期4个月的短期暴晒实验,从腐蚀动力学、宏观/微观形貌、腐蚀产物成分和电化学的角度对碳钢的腐蚀行为进行了分析,同时也探讨了应力对腐蚀的影响以及均匀腐蚀和局部腐蚀对碳钢力学性能的影响和差异;同时,通过碳钢的半年暴晒实验定量地描述了核电站其它环境的腐蚀性,得到以下主要结论:碳钢在海洋工业大气环境中的初期腐蚀厚度损失随着时间近似线性变化,平均腐蚀速率受温度、湿度等环境因素的影响呈现波动变化;腐蚀产物成分在早期为γ-FeOOH和α-FeOOH,然后检测到了 Fe3O4;γ-FeOOH的含量随着时间有减小的趋势,α-FeOOH的变化相反,Fe3O4则相对稳定。试样曝晒10 d后的表面上可以观察到点蚀和不规则局部腐蚀形貌;60 d时的锈层已基本覆盖整个表面,但是厚度不均匀且有很多巢结构。碳钢在PX泵站中的初期腐蚀厚度损失与时间符合幂函数规律,平均腐蚀速率呈现减小趋势;腐蚀产物的成分为β-FeOOH、γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4,其中β-FeOOH的含量最高,y-FeOOH的最低;各成分的含量在30 d后相对稳定。腐蚀早期以局部腐蚀为主,20 d后的表面上可观察到唇形和圆环点蚀形貌,圆环中间和环上部分的结构及Cl元素含量存在差异;随着反应的进行,局部腐蚀逐渐转变为均匀腐蚀。外加应力会对锈层造成破坏以加剧碳钢的腐蚀,高于屈服强度的应力的作用更加明显;试样的产物成分均为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4,但施加应力后γ-FeOOH的含量升高,α-FeOOH和/或Fe3O4的降低;均匀腐蚀和局部腐蚀均会导致碳钢力学性能的退化。碳钢在MX厂房中的腐蚀厚度损失最小,YA厂房次之,PX8、PX8W和PX9W的腐蚀厚度损失较大且相近。