低合金钢在模拟海洋低温环境下的电偶腐蚀研究

doi:10.11902/1005.4537.2021.353

中国腐蚀与防护学报

2022, Vol. 42

Issue (6): 894-902 DOI: 10.11902/1005.4537.2021.353

研究报告

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低合金钢在模拟海洋低温环境下的电偶腐蚀研究

王育鑫¹, 吴波¹(

), 戴乐阳¹, 胡科峰², 吴建华¹, 杨阳¹, 闫福磊¹, 张贤慧¹

1.集美大学厦门市海洋腐蚀与智能防护材料重点实验室厦门 361021
2.武汉第二船舶设计研究所武汉 430064

Galvanic Corrosion Behavior for Coupling of Three Low Alloy Steels in Artificial Seawater at Low Temperatures

WANG Yuxin¹, WU Bo¹(

), DAI Leyang¹, HU Kefeng², WU Jianhua¹, YANG Yang¹, YAN Fulei¹, ZHANG Xianhui¹

1. Xiamen Key Laboratory of Marine Corrosion and Intelligent Protection Materials, Jimei University, Xiamen 361021, China
2. Wuhan Second Ship Design Institute, Wuhan 430064, China

引用本文:

王育鑫, 吴波, 戴乐阳, 胡科峰, 吴建华, 杨阳, 闫福磊, 张贤慧. 低合金钢在模拟海洋低温环境下的电偶腐蚀研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(6): 894-902.
Yuxin WANG, Bo WU, Leyang DAI, Kefeng HU, Jianhua WU, Yang YANG, Fulei YAN, Xianhui ZHANG. Galvanic Corrosion Behavior for Coupling of Three Low Alloy Steels in Artificial Seawater at Low Temperatures[J]. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2022, 42(6): 894-902.

全文: PDF(9128 KB) HTML

摘要:

为研究低温环境下 (0~20 ℃),温度的变化对低电位差耦合体系电偶腐蚀效应的影响,采用电化学方法、失重法和形貌观测法研究了907A钢、921A钢和980钢构成的低电位差三金属耦合体系在不同温度的海洋环境下的电偶腐蚀行为。结果表明：在不同温度的环境下,907A钢作为三金属偶对体系的阳极,921A钢、980钢为阴极,随着温度的上升,907A钢的电偶腐蚀系数增大。此外,低电位差的电偶对 (<60 mV) 之间也存在严重的电偶腐蚀,电偶效应加速了作为阳极金属907A钢的小孔腐蚀,增加了海洋装备的失效风险。在低电位差的多金属耦接件的使用过程中须进行涂层与阴极保护完全防护。

关键词 ：海洋环境, 低温, 低合金高强钢, 电偶腐蚀

Abstract：

The galvanic corrosion behavior of a coupling of 907A steel, 921A steel and 980 steel, in artificial seawater at different temperatures within the range of 0-20 ℃ was assessed by electrochemical method, mass loss method and morphology observation techniques. The results showed that at different temperatures, 907A steel acted as anode in the coupling, while 921A steel and 980 steel acted as cathode. The galvanic corrosion coefficient of 907A steel increased with the increasing temperature. Besides, galvanic corrosion may emerge to certain extent, for galvanic pairs of metals with close open circuit potential (<60 mV). The galvanic corrosion effect changed the uniform corrosion of 907A steel into local pitting corrosion, which might increase the failure risk of marine facility. For the control of such corrosion, the combination of protective coating and cathodic protection may be a better option.

Key words： marine environment low temperature low alloy high strength steel galvanic corrosion

收稿日期: 2021-12-08

ZTFLH:

TG172

基金资助:国家重点研发计划(2020YFE0100100)

作者简介: 王育鑫,男,1996年生,硕士生

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链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2021.353 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2022/V42/I6/894

表1 3种低合金高强钢的化学成分

图1 工作电极位置俯视图及电化学测量电解池

图2 3种低合金钢在模拟人工海水中的极化曲线

表2 3种低合金钢的极化曲线拟合结果

图3 3种低合金钢的开路电位与腐蚀电流密度随温度变化曲线

图4 三金属电偶对在0 ℃下的电偶电位与电偶电流曲线

图5 三金属电偶对的电偶电位与电偶电流随温度变化曲线

图6 3种低合金钢在耦接前后的电化学阻抗谱图

图7 等效电路图

表3 不同温度下电化学阻抗谱拟合结果

图8 907A钢耦合前后Rct与Roxide随温度变化图

图9 3种低合金钢在不同温度下耦接前后腐蚀失重图

图10 KC与PC随温度变化曲线

图11 921A钢与980钢保护度随温度变化图

图12 3种低合金钢在10 ℃人工海水浸泡7 d后去除腐蚀产物后表面SEM形貌

图13 907A钢表面点蚀坑深度测量图

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