关键词:
腐蚀大数据
耐蚀低合金钢
耐蚀性能
合金元素
ACM传感器
摘要:
目的研究合金元素含量对材料耐蚀性能的影响。方法通过动电位极化、电化学阻抗谱、ACM传感器以及化学浸泡研究了合金元素Cr、Mo、Sn对低合金钢在模拟热带海洋大气环境中腐蚀行为的影响,并通过扫描电子显微镜和X-射线衍射对腐蚀形貌、锈层结构进行表征。结果当Cr元素含量为3%(质量分数)时,材料的耐蚀性能越好,这是由于Cr元素可以促进具有保护性能的腐蚀产物的生成来提高低合金钢的耐蚀性能。然而,含Cr低合金钢表面存在大量口径小深度大的腐蚀孔,表明材料容易发生局部腐蚀。为了增强含Cr低合金钢耐局部腐蚀能力,分别加入0.1%(质量分数)Mo、0.1%(质量分数)Sn,并同时加入0.1%(质量分数)Mo和0.1%(质量分数)Sn制备了3种低合金钢。根据ACM传感器数据曲线及腐蚀形貌图,发现Mo和Sn元素可以有效降低局部腐蚀的发生,同时含有Mo和Sn 2种元素的试样表面都是口径大深度浅的腐蚀坑。此外,Mo元素和Sn元素不仅可以提高材料自身的腐蚀性能,还可以增强腐蚀产物膜的保护性能。与3Cr低合金钢动电位极化曲线相比,Mo元素和Sn元素可以分别使材料的自腐蚀电流密度下降18%和51%,同时加入Mo、Sn 2种元素可以使自腐蚀电流密度降低71%。根据ACM传感器数据,3Cr钢腐蚀产物膜的缓蚀率为53.12%,Mo元素和Sn元素使腐蚀产物膜的缓蚀率分别提升至58.62%和73.91%。结论在含3%(质量分数)Cr钢的基础上同时加入Mo和Sn元素可以获得耐蚀性能优异的低合金钢。