锑元素对高强结构钢在东海环境中腐蚀行为的影响

doi:10.11902/1005.4537.2024.346

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2024.346

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锑元素对高强结构钢在东海环境中腐蚀行为的影响

冯宇芹,郭同翰,余韦汉,吴伟,张大全

上海电力大学

Influence of Antimony on the Corrosion Behavior of High-strength Structural Steels Exposed to the East Sea Environment

引用本文:

冯宇芹郭同翰余韦汉吴伟张大全. 锑元素对高强结构钢在东海环境中腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2024.346.

全文: PDF(2996 KB)

摘要: 高强结构钢在海洋环境中面临着严重的腐蚀问题，微合金化是提高高强结构钢耐蚀性的主要手段，但微量合金元素Sb的作用尚需进一步研究，因此本文通过现场暴露试验、电化学测试和各种表征手段对比研究了东海大气环境中含Sb高强结构钢和不含Sb高强结构钢的腐蚀行为差异，阐明了Sb的添加对高强结构钢耐蚀性的影响。研究发现，Sb的添加能够优化钢的组织结构，使晶粒得到细化。同时，添加Sb能够减缓钢的腐蚀速率，降低腐蚀电流密度。在含Sb钢上形成的腐蚀产物层比在无Sb钢上的产物具有更致密的结构和保护性更好的物相组成，能够有效地抵抗侵蚀性Cl离子进入基体。此外，含Sb钢表面的腐蚀坑在直径方向上变大，在深度方向上变浅，且这一变化速度比无Sb钢更加明显，这一统计结果证实添加Sb能够促进腐蚀模式朝着均匀腐蚀发展。

关键词 ：大气腐蚀, 腐蚀产物膜, 高强结构钢, 锑元素, 东海环境, 耐蚀性

Abstract： High-strength structural steel faces corrosion problems in the marine environment, so it needs to be microalloyed to add specific elements to improve its corrosion resistance, but the role of trace alloying elements needs to be further investigated, so in this paper, the differences in the corrosion behavior of Sb-containing and Sb-free high-strength structural steel in the East Sea atmospheric environment are comparatively investigated through field exposure tests, electrochemical tests, and various characterization means to elucidate the effect of the addition of Sb elements on the corrosion resistance of high-strength structural steel. The research has found that the addition of Sb element can optimize the organizational structure of steel and refine the grain. At the same time, the addition of Sb can slow down the corrosion rate of steel and reduce the corrosion current density. The corrosion product layers formed on Sb-containing steels have a denser structure and a better protective physical phase composition than those on Sb-free steels, which can effectively resist the entry of aggressive Cl ions into the matrix. In addition, the corrosion pits on the surface of Sb-containing steels become larger in the diameter direction and shallower in the depth direction, and the rate of this change is more obvious than that of Sb-free steels, and this statistical result confirms that the addition of Sb elements can promote the corrosion pattern toward uniform corrosion.

收稿日期: 2024-10-20

基金资助:基于锑和铌复合调控的780MPa级海工钢耐应力腐蚀微观作用机制

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