Q235和B480GNQR钢在典型大气环境中的腐蚀行为研究

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金属的大气腐蚀给社会带来巨大的经济损失,因此研究金属的大气腐蚀特性和规律对材料的正确使用和开发耐蚀材料具有重要意义。碳钢是最常用的钢铁材料,但是在大气环境中耐腐性往往不令人满意,于是人们在碳钢中添加少量合金元素得到价格低廉、耐大气腐蚀的耐候钢。这两种钢目前广泛应用到工业中,因此研究两者的大气腐蚀行为显得尤为重要。本文采用电化学噪声技术和图像处理技术探究了Q235碳钢和B480GNQR耐候钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为。结果发现采用小波分解高频噪声信息得到的2 Hz附近频率段的小波噪声电阻(Rcd)与噪声电阻(Rn)都得到了很好的对应,同时采用小波包变换对采集的图像进行分解,得到一个与最优能量值相关的有效参数值R,发现R与Rcd与Rn有较好的相关性。因此参数值R与小波噪声电阻值Rcd均可以用来研究Q235碳钢和B480GNQR耐候钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为。所有参数值显示Q235碳钢和B480GNQR耐候钢在此大气环境中前24 h腐蚀速度较慢,且B480GNQR耐候钢比Q235耐腐蚀。24 h后两种钢腐蚀速度都趋于稳定,两者腐蚀速度接近。本文采用丝束电极技术研究了侵蚀性阴离子Cl-、SO42-和NO3-对Q235碳钢在薄液膜下局部大气腐蚀行为的影响。结果发现Cl-侵蚀性最强,腐蚀速度最大,SO42-次之,NO3-最弱,腐蚀速度最小。三种阴离子对保护性锈层的影响也不同:NO3-具有一定的钝化能力,保护性锈层最先生成,而Cl-则对锈层具有一定的破坏作用,致使在腐蚀后期局部腐蚀速度变大。本文将丝束电极技术和电化学阻抗谱结合后应用到研究B480GNQR耐候钢在薄液膜下的初期局部区域腐蚀特征,并且与Q235碳钢进行了对比分析。结果发现B480GNQR耐候钢在海洋薄液膜下局部腐蚀面积和程度随浸润时间不断改变,电位最负的部分局部阳极腐蚀以活性溶解为主,电位最正部分局部阴极主要发生氧扩散控制的还原反应。B480GNQR耐候钢局部腐蚀速度和整体腐蚀速度均比Q235碳钢小,且由于保护性锈层的增加使其后期点蚀速度下降。同时B480GNQR耐候钢比Q235碳钢更容易达到全面腐蚀。
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