稀土鈰-鑭提高碳素結(jié)構(gòu)鋼耐大氣腐蝕性能的機理研究.pdf

1、稀土元素是我國的特有資源，研究表明稀土元素能夠提高鋼鐵材料的耐大氣腐蝕性能，到目前為止稀土提高鋼鐵耐蝕性的機理已有多種解釋。國內(nèi)學(xué)者在研究稀土提高耐候鋼耐蝕性的機理時，均將研究重點集中在稀土與其他合金元素的交互作用、稀土對銹層的影響、稀土對鋼鐵的凈化作用等方面，而稀土本身所具有的緩蝕性質(zhì)對鋼鐵耐蝕性的影響規(guī)律為人們所忽視。本文探討了稀土鈰/鑭在腐蝕介質(zhì)中的緩蝕作用，研究稀土對碳結(jié)鋼在模擬海洋性及工業(yè)性大氣腐蝕環(huán)境下的影響規(guī)律，提出稀土提

2、高鋼鐵材料的耐蝕性機理。
　　 本文使用金相、SEM、夾雜物評級、相分析、沖擊功測試等方法研究了稀土在碳結(jié)鋼中的存在形式及其對碳結(jié)鋼力學(xué)性能的影響；使用周浸、電化學(xué)、銹層微觀分析等方法研究了稀土對碳結(jié)鋼在模擬海洋和工業(yè)性大氣腐蝕環(huán)境下耐蝕性的影響；使用鹽水滴腐蝕試驗、腐蝕產(chǎn)物SEM及XPS分析、極化曲線測試分別研究了稀土Ce3+和La3+對碳結(jié)鋼在NaCI溶液中的緩蝕作用機理；使用電化學(xué)交流阻抗技術(shù)、銹層SEM及X衍射分析等方法

3、研究了稀土鋼、碳結(jié)鋼在0.3mol/L氯化鈉溶液中的腐蝕行為；使用大氣暴曬試驗考察了稀土對碳結(jié)鋼耐蝕性的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明：①隨著碳結(jié)鋼中稀土含量的增加，鋼中固溶稀土與稀土/鐵金屬間化合物總量在增加，鋼的耐蝕性得到大幅提高，室內(nèi)加速腐蝕試驗表明碳結(jié)鋼中添加0.12％含量的稀土后其耐蝕性可以超過傳統(tǒng)的CortenB型耐候鋼；②隨著稀土含量的增加，銹層中對銹層具有保護作用的α-FeOOH的含量增加；③氯化鈉中性腐蝕介質(zhì)中的稀土離子是陰極

4、沉淀型緩蝕劑，亞硫酸氫鈉酸性腐蝕介質(zhì)中的稀土離子是混合型緩蝕劑；腐蝕介質(zhì)中的稀土離子能夠大幅減輕鋼鐵材料的腐蝕；④在0.3 mol/L NaCl溶液中的浸泡腐蝕過程中，EIS各電化學(xué)參數(shù)隨時間的演變規(guī)律表明稀土鋼的耐蝕性要好于碳結(jié)鋼，稀土可以提高碳結(jié)鋼在NaCI溶液中的耐蝕性；⑤大氣暴曬試驗結(jié)果表明無論是在海洋性大氣腐蝕環(huán)境下(青島)還是工業(yè)性大氣腐蝕環(huán)境下(江津)，碳結(jié)鋼中添加稀土均能夠大幅度提高其耐蝕性。本文結(jié)合稀土元素具有的緩蝕特