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65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410在模擬海洋環(huán)境中的耐蝕性
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2015-09-09
選取某海洋設(shè)施設(shè)計(jì)采用的65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410三種金屬材料進(jìn)行室內(nèi)模擬海洋環(huán)境的人造海水全浸試驗(yàn)、鹽霧/干、濕交替循環(huán)試驗(yàn)和腐蝕電化學(xué)試驗(yàn)，分析了三種材料在各模擬環(huán)境中的腐蝕行為，為三種材料在實(shí)際海洋環(huán)境中的使用和防護(hù)提供依據(jù)。
? ? 隨著人口快速增長(zhǎng)、資源短缺以及環(huán)境日益惡化等問(wèn)題的出現(xiàn)，人類對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)與利用已經(jīng)迫在眉睫。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展促進(jìn)了海洋開(kāi)發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，金屬及合金材料被廣泛應(yīng)用于船舶、海上平臺(tái)、臨海工業(yè)、人工島、碼頭、石油輸送管道等設(shè)施。金屬材料在海洋環(huán)境中使用會(huì)受到強(qiáng)烈日光、鹽霧、海水、海生物等因素的影響從而造成嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，影響海洋裝置的正常使用，甚至造成災(zāi)難性的后果。
目前，金屬實(shí)海試驗(yàn)和室內(nèi)模擬研究是研究金屬海洋環(huán)境腐蝕行為最常用的兩種方法。實(shí)海試驗(yàn)是一種可靠的試驗(yàn)方法，同時(shí)也存在著試驗(yàn)周期長(zhǎng)、試驗(yàn)參數(shù)不可控、試驗(yàn)數(shù)據(jù)不具普遍性等問(wèn)題；室內(nèi)模擬研究則可以通過(guò)對(duì)試驗(yàn)方法和參數(shù)的調(diào)整，對(duì)不同海洋大氣環(huán)境中金屬的腐蝕行為、規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行快速研究，為合理構(gòu)建金屬海洋設(shè)施及針對(duì)不同海洋環(huán)境采取恰當(dāng)?shù)姆栏g方案提供依據(jù)。
武漢材料保護(hù)研究所等單位的研究者們選取某海洋設(shè)施設(shè)計(jì)采用的65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410三種金屬材料進(jìn)行室內(nèi)模擬海洋環(huán)境的人造海水全浸試驗(yàn)、鹽霧/干、濕交替循環(huán)試驗(yàn)和腐蝕電化學(xué)試驗(yàn)，分析了三種材料在各模擬環(huán)境中的腐蝕行為，為三種材料在實(shí)際海洋環(huán)境中的使用和防護(hù)提供依據(jù)。
試驗(yàn)材料采用某海洋設(shè)施設(shè)計(jì)采用的65Mn、35Cr2Ni3MoV和AF1410三種金屬板材，材料均為供貨狀態(tài)，其主要化學(xué)成分如表1所示。
表1?三種金屬材料的主要化學(xué)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(yàn)試驗(yàn)參照GB/T?10124-1988《金屬材料實(shí)驗(yàn)室均勻腐蝕全浸試驗(yàn)方法》，將試樣置于人造海水（化學(xué)組成見(jiàn)表2）中在室溫下進(jìn)行240h、480h、720h和1000h的全浸試驗(yàn)，稱量并觀察、記錄、計(jì)算腐蝕速度。
表2?人造海水化學(xué)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(yàn)結(jié)果表明：
（1）3種金屬在模擬海洋環(huán)境中的腐蝕速率AF1410＜35Cr2Ni3MoV＜65Mn。
（2）AF1410的雙電層電容彌散效應(yīng)比65Mn、35Cr2Ni3MoV的大，電化學(xué)反應(yīng)界面的容抗值用CPE進(jìn)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?yàn)?5Cr2Ni3MoV＞65Mn＞AF1410，氧化膜的致密性排序?yàn)?/span>AF1410＞35Cr2Ni3MoV＞65Mn，氧化膜的平整性排序?yàn)?5Cr2Ni3MoV＞65Mn＞AF1410。
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