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1、碳钢在含氯离子环境中腐蚀机理的研究第28卷第1期2007年1月腐蚀与防护CADRROS10N&PROTECTIONVo1.28No.1January2007碳钢在含氯离子环境中腐蚀机理的研究陈惠玲,李晓娟,魏雨(1.河北师范大学化学与材料科学学院,石家庄050016;2.河北医科大学基础医学院,石家庄050017;3.鞍山市西部第二污水处理厂,鞍山114011)摘要:通过对碳钢在3NaC1溶液中进行50h浸渍干湿复合循环试验的锈层进行IR,XRD和SEM分析,确定腐蚀产物包括7-FeOOH,a-FeOOH,Fe304和少量~-Fe
2、OOH.并提出7-FeOOH和有保护能力的a-FeOOH是由FeOH吸附在Fe5H08?4HzO表面促使其溶解并转化而来;~FeOOH和Fe304都是由绿锈转化而来,~-FeOOH还可自动转化成大颗粒H,它们都与高速度腐蚀有关.关键词:碳钢;加速腐蚀;海洋大气;机理中图分类号:TG172.5文献标识码:A文章编号:1005—748X(2007)01—0017—03CORR0SIONMECHANISMOFCARBONSTEELINCHLORIDESOLUTIONCttENHui-lin~,LIXlao-juan3,wEIYu】(1.Coll
3、egeofChemistryandMaterials,HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050016,China;2.CollegeofFundamentalMedicine,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China;3.TheSecondWestAnshanSewagePlant,Anshan114011,China)Abstract:Anacceleratedcorrosiontestofimmersion-dry-wetcombinedcycle
4、sforcarbonsteelin3NaC1solutionfor50hwasperformed.ThecorrosionproductswereanalyzedbymeasofIR,XRDandSEMThecorrosionproductswerecomposedof7-FeOOH,旷FeOOH,Fe304andalittle~-FeOOH.The7-FeOOHand旷FeO0HwereformedduetOthetrans{ormationfromFerrihydrite(FesH08?4H20)whichdissolvedbyFeO
5、H.~-FeOOHandFes04weretransformedfromgreenrust.TherFeOOHwithcoursegrainswastransformedfrom~-FeOOHautomatically.TheproductswererelatedtOhighcorrosionrate.Keywords:Carbonsteel;Acceleratedcorrosion;Marineatmosphere;Mechanism碳钢在湿热的海洋环境易发生高速度腐蚀.引起海洋大气腐蚀的主要因素是积聚在金属表面的Cr.目前海洋大气腐蚀
6、工作的研究还停留在定性分析阶段,有关锈层形成机制的研究还处于探索阶段.本文以室内周期浸润复合加速腐蚀试验结果为依据,结合十几年来我们实验室液相合成氧化铁积累的经验和数据以及有关资料探讨海洋环境腐蚀产物的形成机理.1试验方法1.1试样的制备试样为60mm~40ram~1.2rnm的SPCC_SD碳钢,其主要化学成分含量的质量分数:0.04C,0.01%Si,0.007S,0.19Mn,0.014P.收稿日期:2006-03-06;修订日期:2006-06-01试样经打眼,打号后用1O0#～1000~砂纸逐级打磨至光亮,用蒸馏水冲洗,再在丙酮
7、溶液中超声清洗半小时,然后放在盛有硅胶的干燥器中24h以除去水气.1.2周期浸润复合加速腐蚀试验把挂有试样的架子放置于一有机玻璃单人操作箱内进行腐蚀;控制箱内试验湿度在8O以上,温度在26～28℃.配制3NaCl溶液500ml,用HCI或NaHCO3调pH值在6.5～7.3之间.每隔30rnin将试样放人3NaCl溶液浸2rnin.晚上停止试验时不算时间,每天10h.在10h,20h,30h,40h和50h时,分别刮下铁锈做IR和XRD表征;剪下边长为2～3mm的正方形锈片做SEM分析;并通过除锈确定锈的重量[1].在腐蚀过程中发现不少铁
8、锈落人浸渍溶液中,就分别在30h,40h,50h时对浸渍液进行抽滤,所得锈自然晾干,做IR和XRD表征.陈惠玲等:碳钢在含氯离子环境中腐蚀机理的研究2结果与讨论2.1腐蚀速度图1给出了腐蚀速率
