熱浸鍍鋼材在海洋環(huán)境中腐蝕行為的對比研究.pdf

1、鋅、鋁由于其低廉的價格及良好的耐蝕性、犧牲陽極保護性能而作為鍍層（熱浸鍍、熱噴涂等）對鋼基體實施保護應用到汽車、建筑、橋梁等行業(yè)。但是，目前有關(guān)鍍層耐大氣腐性能的研究仍以常規(guī)的實驗手段為主，主要是是現(xiàn)場掛片。而有關(guān)鍍層在海水不同區(qū)帶（飛濺區(qū)、潮差區(qū)和全浸區(qū)）的腐蝕行為、腐蝕機理研究開展的很少，缺少鍍層在海水的基礎(chǔ)腐蝕數(shù)據(jù)。 本文通過干濕交替循環(huán)交流阻抗法模擬研究鍍層在海洋大氣區(qū)的腐蝕機理以及不同干期時間對鍍層腐蝕的影響；通過實海

2、掛片、電化學交流阻抗技術(shù)并結(jié)合其它研究手段研究熱浸鍍層在飛濺區(qū)、潮差區(qū)和全浸區(qū)的腐蝕行為、腐蝕機理、進行熱浸鍍層在海水不同區(qū)帶的腐蝕機制對比，得到的實驗結(jié)果如下： 由于腐蝕產(chǎn)物在鍍層表面的沉積，熱浸鍍鋅鍍層（GI）、Zn-5％Al-0.03％RE鍍層（GF）、Zn-55％Al-1.6％Si鍍層（GL）的k值逐漸減小, 最后，三種鍍層的k值分別穩(wěn)定在4.00mV、1.55mV和2.47 mV。GI、GF、GL鍍層的腐蝕速度隨著腐蝕

3、的進行而逐漸減小，GL的耐蝕性最好，GF次之，GI最差，但在后期GF、GL鍍層的局部腐蝕較GI鍍層要嚴重。改變干濕循環(huán)的實驗參數(shù)發(fā)現(xiàn)，干期時間越長，三種鍍層的平均腐蝕速度越小，同時局部腐蝕也越嚴重。 熱浸鍍鋅等三種鍍層在海水三個區(qū)帶中的腐蝕暴露實驗表明：GI鍍層的腐蝕速度最大，GF鍍層次之，GL鍍層最小，但在海水中容易發(fā)生局部腐蝕。在海水腐蝕的三個區(qū)帶，由于鍍層表面氧氣含量的差別，全浸區(qū)腐蝕速度最快，潮差區(qū)次之，飛濺區(qū)最慢，且全

4、浸區(qū)的腐蝕速度較潮差區(qū)、飛濺區(qū)要快很多，而潮差區(qū)、飛濺區(qū)的腐蝕速度基本相當。鍍層腐蝕形貌的顯微結(jié)構(gòu)分析和交流阻抗研究進一步證實了：鋅鋁合金鍍層表現(xiàn)出最佳的耐蝕性能，但亦發(fā)生了嚴重的局部腐蝕。熱浸鍍鋅鍍層在全浸區(qū)、潮差區(qū)和飛濺區(qū)出現(xiàn)基體腐蝕的時間為3個月、6個月和12個月，鋅鋁合金在全浸區(qū)腐蝕12個月后亦發(fā)生基體腐蝕。 本文通過對干濕交替交流阻抗法得到的實驗結(jié)果分析知，鍍層在干濕條件下的腐蝕主要受鹽濃縮效應和氧氣擴散速度的影響，而

5、液膜厚度和腐蝕產(chǎn)物對對鍍層腐蝕的影響都是通過對氧氣擴散速度的影響來影響鍍層的腐蝕速度。GI鍍層在每個循環(huán)周期內(nèi)的腐蝕可分為三個階段，GF、GL可分為兩個階段。 本文從熱浸鍍層的結(jié)構(gòu)和海水環(huán)境的腐蝕特性出發(fā)，提出了熱機鍍層在海水飛濺區(qū)、潮差區(qū)“全面腐蝕期和基體腐蝕期、孔蝕期即全面腐蝕抑制期和基體腐蝕期”三階段海水腐蝕機制；全浸區(qū)的“全面腐蝕期、全面腐蝕抑制期、孔蝕期和基體腐蝕期”四階段海水腐蝕機制，并進一步揭示了鍍層的組織結(jié)構(gòu)與其