Page 24 - 理化检验-物理分册2022年第九期

张文利, 等: 高锰钢实海环境暴露试验与实验室加速腐蚀试验结果对比

片状。由图 3c ), 3d ) 可见, 实海暴露的 Q 试样表面 验室加速腐蚀的 QS 试 样 表 面 形 成 了 局 部 点 腐 蚀
形成了一层疏松的腐蚀产物, 同时还存在少量海生 坑, 部分孪晶界清晰地显现出来; JS试样表面形成了
物, C 试样表面被大量的海生物覆盖。结果表明: 实 局部点腐蚀坑( 个别点蚀坑腐蚀产物未除尽), 局部产
验室加速全浸腐蚀的 QS 试样与实海全浸区的 Q 试 生龟裂现象。由图4c ), 4d ) 可见, 实海暴露的 Q 试样
样锈层形貌接近, 但在潮差环境下, 海生物遮挡了 C 表面形成了局部点腐蚀坑, 且局部产生了龟裂现象, C
试样的锈层, 因此其无法与实验室间浸腐蚀的JS 试 试样表面生成了大量点腐蚀坑, 坑底部伴随着龟裂现
样比较。 象。结果表明, 所有试样表面均表现为局部点腐蚀+
图 4 为实验室加速腐蚀和实海环境暴露试样清 局部裂纹形貌, 且在间浸和潮差环境下, 表面腐蚀更
除腐蚀产物后的 SEM 形貌。由图 4a ), 4b ) 可见: 实 为严重, 说明海生物对试样的影响较小。

图 4 实验室加速腐蚀和实海环境暴露试样清除腐蚀产物后的 SEM 形貌
2.2 腐蚀产物分析 还存在少量的 α-FeO ( OH ) 和 CaCO 3 , 其 中 CaCO 3
图5为实验室加速腐蚀试样和实海环境暴露试 是海生物覆盖在试样表面而形成的。说明高锰钢在
样腐蚀产物的 XRD 分析结果, 其中2θ 为入射 X 射线 实验室模拟海水及实海环境中腐蚀产物均主要为铁
的延长线与反射 X 射线的夹角。由图 5 可见: QS 试 的氧化物。
样和JS试样腐蚀产物的主要成分为 γ-FeO ( OH )( 收 2.3 腐蚀速率及局部腐蚀深度
集到 QS试样的腐蚀产物较少, 其峰值偏低), C 试样 实验室加速腐蚀和实海环境暴露试样的腐蚀速
和 Q 试样腐蚀产物的主要成分为 γ-FeO ( OH ), 同时 率及最大局部腐蚀深度测试结果如表 3 所示, 其显
微组织形貌如图 6 所示。由表 3 及图 6 可知: 4 个
试样均表现为局部点腐蚀形貌, 实验室加速全浸腐
蚀的QS 试样表面凹凸不平 , 最大局部腐蚀深度为
表 3 实验室加速腐蚀和实海环境暴露试样的腐蚀速率及
最大局部腐蚀深度测试结果
试样 试验 试验 腐蚀速率 / 最大局部
编号 方法 环境 ( mm · a ) 腐蚀深度 / m
-1
μ
JS 实验室加速间浸腐蚀 模拟海水 2.18 150
QS 实验室加速全浸腐蚀 模拟海水 0.33 50
图 5 实验室加速腐蚀试样和实海环境暴露试样 C 实海潮差区暴露 实海环境 0.37 260
腐蚀产物的 XRD 分析结果 Q 实海全浸区暴露 实海环境 0.14 140
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