碳钢和高强钢在南海大气环境中的初期腐蚀行为研究

doi:10.11902/1005.4537.2023.031

中国腐蚀与防护学报

2024, Vol. 44

Issue (1): 237-245 CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.031 DOI: 10.11902/1005.4537.2023.031

研究报告

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碳钢和高强钢在南海大气环境中的初期腐蚀行为研究

王靖羽¹, 周学杰¹^,²(

), 王洪伦³, 吴军¹^,², 陈昊¹^,², 郑鹏华¹^,²

^1.武汉材料保护研究所有限公司武汉 430030
^2.武汉大气淡水环境材料腐蚀国家野外观测科学研究站武汉 430030
^3.航天发射场可靠性技术重点实验室海口 571126

Initial Corrosion Behavior of Carbon Steel and High Strength Steel in South China Sea Atmosphere

WANG Jingyu¹, ZHOU Xuejie¹^,²(

), WANG Honglun³, WU Jun¹^,², CHEN Hao¹^,², ZHENG Penghua¹^,²

^1.Wuhan Research Institute of Materials Protection, Wuhan 430030, China
^2.Wuhan Materials Corrosion National Obserbation and Research Station, Wuhan 430030, China
^3.Key Laboratory of Space Launching Site Reliability Technology, Haikou 571126, China

引用本文:

王靖羽, 周学杰, 王洪伦, 吴军, 陈昊, 郑鹏华. 碳钢和高强钢在南海大气环境中的初期腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(1): 237-245.
Jingyu WANG, Xuejie ZHOU, Honglun WANG, Jun WU, Hao CHEN, Penghua ZHENG. Initial Corrosion Behavior of Carbon Steel and High Strength Steel in South China Sea Atmosphere[J]. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2024, 44(1): 237-245.

全文: PDF(14267 KB) HTML

摘要:

通过在海南文昌地区大气腐蚀试验站进行的南海大气环境户外腐蚀试验，对比分析碳钢和3种高强钢腐蚀性能的优劣，为开发耐南海大气腐蚀用钢提供数据支撑和理论依据。分别选用Q235B、Q350EWR1、Q355和Q345NQR2等4种钢材作为研究对象，在南海大气环境中进行为期0.5和1 a的户外曝露腐蚀试验，通过试样宏观形貌观察、腐蚀失重分析和电化学分析等手段研究其腐蚀行为机制。4种试样表面均发生严重的均匀腐蚀，综合各项分析结果，4种钢材在南海海洋大气环境中的耐蚀性能排序为：Q355 > Q345NQR2 > Q235B >Q350EWR1。

关键词 ：南海, 海洋大气环境, 大气腐蚀试验, 高强钢, 电化学测试

Abstract：

The corrosion performance of carbon steel and three kinds of high-strength steels is comparatively assessed via outdoor exposure in marine atmosphere of the South China Sea in a test site at Wenchang area of Hainan Province, which provides data support and theoretical basis for the development of steels resistant to atmospheric corrosion in the South China Sea. Four kinds of steel, Q235B, Q350EWR1, Q355 and Q345NQR2, were selected as the testing materials. Outdoor corrosion tests were carried out for half a year and one year respectively, and the tested steels was characterized by means of mass loss measurement, metallographic observation and electrochemical analysis. Serious uniform corrosion occurred on the surface of the four steels. Based on the analysis results, the corrosion resistance of the four kinds of steels in the marine atmosphere of the South China Sea is ranked as the following sequence: Q355 > Q345NQR2 > Q235B > Q350EWR1.

Key words： South China Sea marine atmospheric environment atmospheric corrosion test high strength steel electrochemical test

收稿日期: 2023-02-13 32134.14.1005.4537.2023.031

ZTFLH:

TG174

基金资助:科技基础资源调查专项(2021FY100600)

通讯作者: 周学杰，E-mail：zhouxj11@163.com，研究方向为腐蚀与防护

Corresponding author: ZHOU Xuejie, E-mail: zhouxj11@163.com

作者简介: 王靖羽，男，1997年生，硕士生

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https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2023.031 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2024/V44/I1/237

表1 4种钢材主要成分 (mass fraction / %)

图1 4种钢材在南海大气环境中暴晒0.5和1 a后的原始宏观腐蚀形貌

图2 4种钢材在南海大气环境中暴晒0.5和1 a后除锈后的宏观腐蚀形貌

图3 4种钢材0.5和1a后除锈前和除锈后的微观腐蚀形貌

图4 4种钢材在南海大气环境中暴晒0.5和1 a后的平均腐蚀速率对比

图5 4种钢材在南海海洋大气环境中腐蚀试验后腐蚀产物的XRD谱

图6 4种钢材在南海海洋大气环境中腐蚀试验0.5和1 a的极化曲线

图7 4种钢材在南海海洋大气环境中腐蚀试验0.5和1 a的EIS谱

表2 4种钢材腐蚀试验0.5和1 a后的电化学拟合结果

图8 4种钢材在南海海洋大气环境中腐蚀试验后EIS谱的等效电路图

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