海上换流站用DH460钢盐雾腐蚀及陶瓷涂层防护

doi:10.11902/1005.4537.2025.233

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2025.233

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海上换流站用DH460钢盐雾腐蚀及陶瓷涂层防护

王流火¹,孙强¹,刘家含²,祁含¹,张越¹,胡苏凯¹,叶欢欢¹,张涛³,汪大洋³

1. 广东省电网有限责任公司
2. 广州大学物理与材料学院
3. 广州大学

Salt Spray Corrosion of DH460 Steel for Offshore Converter Stations and Ceramic Coating Protection-revised

引用本文:

王流火孙强刘家含祁含张越胡苏凯叶欢欢张涛汪大洋. 海上换流站用DH460钢盐雾腐蚀及陶瓷涂层防护[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.233.

全文: PDF(1663 KB)

摘要: 本文针对海上风电换流站用DH460钢的盐雾腐蚀性能及陶瓷涂层防护效应开展研究，通过中性盐雾加速腐蚀实验模拟服役工况腐蚀环境，利用扫描电子显微镜/电子能谱表征、X射线衍射分析表征、电化学测试、拉伸性能测试、疲劳测试等手段，结合腐蚀产物元素分析，揭示了DH460钢的腐蚀机理和腐蚀特性，腐蚀诱导的晶间/晶界脆性断裂导致了结构力学性能降低；基于盐雾-力学耦合实验研究揭示DH460钢的腐蚀疲劳寿命规律，构建了“腐蚀产物膨胀应力-晶界裂纹协同作用”的失效模型。通过设计构建DH460表面复合陶瓷涂层，大幅度提升了材料的抗盐雾腐蚀性能，在实验室参数范围内，腐蚀前后DH460钢性能和结构没有变化，说明陶瓷涂层彻底阻断了腐蚀元素进入钢基底。

关键词 ： DH460钢, 盐雾腐蚀, 腐蚀机理, 防腐涂层

Abstract：This study investigates the salt spray corrosion performance of DH460 steel used in offshore wind power converter stations and the protective effects of ceramic coatings. Neutral salt spray accelerated corrosion tests were used to simulate service condition corrosion environments. Characterization techniques including scanning electron microscopy/energy-dispersive spectroscopy (SEM/EDS), X-ray diffraction (XRD), electrochemical testing, tensile testing, and fatigue testing were employed, combined with corrosion product elemental analysis. The results reveal the corrosion mechanism and characteristics of DH460 steel, demonstrating that corrosion-induced intergranular brittle fracture leads to reduced structural mechanical properties. Salt spray-mechanical coupling experiments elucidate the corrosion fatigue life behavior of DH460 steel and establish a failure model based on the “synergistic mechanism of corrosion product expansion stress and grain boundary crack propagation”. The design and application of a composite ceramic coating on the DH460 surface significantly enhance its salt spray corrosion resistance. Within the tested laboratory parameters, the performance and structure of DH460 steel remain unchanged before and after corrosion, indicating that the ceramic coating completely blocks corrosive elements from penetrating the steel substrate.

Key words： DH460 steel salt spray corrosion corrosion mechanism corrosion coating

收稿日期: 2025-07-21

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