稀土鈰對X70管線鋼在西部土壤中腐蝕行為的影響.pdf

1、本文以西氣東輸工程為背景，冶煉不同成分的X70Re管線鋼，通過室內(nèi)埋片和土壤模擬溶液浸泡實驗研究了X70管線鋼和X70Re管線鋼在西部典型土壤--包頭土壤和庫爾勒土壤中的腐蝕行為，同時研究了不同含量的Cl-對X70管線鋼和X70Re管線鋼的腐蝕行為的影響。 首先，對四種鋼的金相顯微組織進行了觀察，發(fā)現(xiàn)X70管線鋼由鐵素體、珠光體組成。SEM觀察發(fā)現(xiàn)稀土在鋼中外表面呈粒狀并存在于晶界，能譜分析顯示為稀土鈰的復(fù)合物。通過SEM觀察發(fā)

2、現(xiàn)X70管線鋼添加稀土后能夠?qū)︿摰蔫F素體晶粒產(chǎn)生細化作用，但稀土含量達到一定程度后，晶粒大小無明顯變化。 對X70管線鋼和X70Re管線鋼在不同溫度(15℃、30℃和45℃)的包頭土壤(含水量為10％)中埋片45天的結(jié)果表明，試樣表面都發(fā)生了不均勻的全面腐蝕，隨著埋設(shè)時間的延長和溫度的升高，鋼的腐蝕率均上升；通過測量不同時間的交流阻抗譜，發(fā)現(xiàn)X70Re管線鋼腐蝕速率低于X70管線鋼，其中稀土含量為0.048％的X70Re管線鋼耐

3、蝕性最強，XRD顯示四種材料的腐蝕產(chǎn)物都包括鐵的氧化物(FeOOH、Fe3O4、Fe2O3和FeO)。 對四種鋼在庫爾勒土壤模擬溶液中進行浸泡實驗以及電化學(xué)實驗進行研究。宏觀腐蝕形貌表明：四種鋼均發(fā)生了點蝕，其中X70管線鋼腐蝕程度最大，其它三種稀土鋼均有不同程度的腐蝕，腐蝕程度弱于X70管線鋼；腐蝕產(chǎn)物都包括鐵的氧化物。EIS(電化學(xué)阻抗譜)和極化曲線表明X70管線鋼和X70Re管線鋼電化學(xué)反應(yīng)阻力隨著實驗時間延長而增加，導(dǎo)致

4、腐蝕程度降低，這與失重法測得的實驗結(jié)果一致。X70管線鋼和X70Re管線鋼(0.048％Ce)在不同程度的NaCl溶液中浸泡還發(fā)現(xiàn)，隨著溶液中Cl-濃度的增加，X70管線鋼腐蝕速率升高，并且在相同時間內(nèi)，X70Re管線鋼的腐蝕速率低于X70管線鋼。宏觀和微觀腐蝕形貌顯示：試樣表面產(chǎn)生了點蝕，隨著Cl-濃度的增加，點蝕呈數(shù)量增多和面積變大的趨勢，說明Cl-濃度的增加導(dǎo)致電位負移，使離子進入基體金屬的能力增加，鈍化膜更容易被破壞，從而加快腐