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65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410在模擬海洋環境中的耐蝕性

發布人:上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn 更新時間:2015-09-09
選取某海洋設施設計采用的65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410三種金屬材料進行室內模擬海洋環境的人造海水全浸試驗、鹽霧/干、濕交替循環試驗和腐蝕電化學試驗,分析了三種材料在各模擬環境中的腐蝕行為,為三種材料在實際海洋環境中的使用和防護提供依據。

? ? 隨著人口快速增長、資源短缺以及環境日益惡化等問題的出現,人類對海洋資源的開發與利用已經迫在眉睫。現代科學技術的迅猛發展促進了海洋開發規模的不斷擴大,金屬及合金材料被廣泛應用于船舶、海上平臺、臨海工業、人工島、碼頭、石油輸送管道等設施。金屬材料在海洋環境中使用會受到強烈日光、鹽霧、海水、海生物等因素的影響從而造成嚴重的腐蝕問題,影響海洋裝置的正常使用,甚至造成災難性的后果。

目前,金屬實海試驗和室內模擬研究是研究金屬海洋環境腐蝕行為最常用的兩種方法。實海試驗是一種可靠的試驗方法,同時也存在著試驗周期長、試驗參數不可控、試驗數據不具普遍性等問題;室內模擬研究則可以通過對試驗方法和參數的調整,對不同海洋大氣環境中金屬的腐蝕行為、規律和機理進行快速研究,為合理構建金屬海洋設施及針對不同海洋環境采取恰當的防腐蝕方案提供依據。
武漢材料保護研究所等單位的研究者們選取某海洋設施設計采用的65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410三種金屬材料進行室內模擬海洋環境的人造海水全浸試驗、鹽霧/干、濕交替循環試驗和腐蝕電化學試驗,分析了三種材料在各模擬環境中的腐蝕行為,為三種材料在實際海洋環境中的使用和防護提供依據。
試驗材料采用某海洋設施設計采用的65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410三種金屬板材,材料均為供貨狀態,其主要化學成分如表1所示。
表1?三種金屬材料的主要化學成分
試樣
C
Cr
Ni
Mo
V
Mn
Si
S
P
AF1410
0.15
-
10.00
-
-
0.10
0.10
≤0.008
≤0.005
35Cr2Ni3MoV
0.35
1.70
2.40
0.45
0.09
0.36
0.20
≤0.005
≤0.005
65Mn
0.66
≤0.25
0.30
-
-
1.05
0.27
≤0.035
≤0.035
?
試驗試驗參照GB/T?10124-1988《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》,將試樣置于人造海水(化學組成見表2)中在室溫下進行240h、480h、720h和1000h的全浸試驗,稱量并觀察、記錄、計算腐蝕速度。
表2?人造海水化學組成
化合物
濃度/(g/L)
化合物
濃度/(g/L)
NaCl
24.530
NaHCO3
0.201
MgCl2
5.200
KBr
0.101
Na2SO4
4.090
H3BO3
0.027
CaCl2
1.160
SrCl2
0.025
KCl
0.695
NaF
0.003
?
試驗結果表明:
(1)3種金屬在模擬海洋環境中的腐蝕速率AF1410<35Cr2Ni3MoV65Mn。
(2)AF1410的雙電層電容彌散效應比65Mn、35Cr2Ni3MoV的大,電化學反應界面的容抗值用CPE進行模擬,而65Mn、35Cr2Ni3MoV的則用電容模擬。三種金屬表面氧化膜多少排序為35Cr2Ni3MoV>65Mn>AF1410,氧化膜的致密性排序為AF1410>35Cr2Ni3MoV>65Mn,氧化膜的平整性排序為35Cr2Ni3MoV>65Mn>AF1410。
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