交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响

通过极化曲线测试、浸泡实验和表面分析技术研究了不同交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响.随交流电流密度的增加，钝化区宽度明显变窄，点蚀击破电位负移，维钝电流密度增大，腐蚀速率增加.在低交流电流密度下（<100 A·m-2），维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均略增加；在高交流电流密度下（≥100 A·m-2），维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均快速增加.

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第36卷第8期北京科技大学学报 Vol.36 No.8 2014年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2014 交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响朱敏四，杜翠薇，李晓刚，刘智勇，赵天亮，李琼，贾静焕北京科技大学新材料技术研究院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:zmii2009@163.com 摘要通过极化曲线测试、浸泡实验和表面分析技术研究了不同交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响.随交流电流密度的增加，钝化区宽度明显变窄，点蚀击破电位负移，维钝电流密度增大，腐蚀速率增加.在低交流电流密度下(<100A·m2),维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均略增加：在高交流电流密度下（≥100A·m2),维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均快速增加. 关键词钢腐蚀：交流电场：电流密度：碳酸盐；碳酸氢盐：腐蚀速率分类号TG172 Effects of AC current density on the corrosion behavior of X65 steel in carbon- ate/bicarbonate solutions ZHU Min,DU Cui-wei,LI Xiao-gang,LIU Zhi-yong,ZHAO Tian-liang,LI Qiong,JIA Jing-huan Institute of Advanced Materials,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083.China Corresponding author,E-mail:zmii2009@163.com. ABSTRACT The effects of AC current density on the corrosion behavior of X65 steel in concentrated carbonate/bicarbonate solutions were studied by potentiodynamic polarization curve measurement,immersion testing and the surface characterization technique.When the AC current density increases,the passive region significantly narrows,the pitting potential negatively shifts,the passive current density increases,and the corrosion of X65 steel accelerates.At low AC current density (<100A'm2)the passive current density, the pitting corrosion degree and the corrosion rate slightly increase with the increasing of AC current density,but at high AC current density (100A*m-2),they increase rapidly. KEY WORDS steel corrosion:AC electric field;current density:carbonates;bicarbonates;corrosion rate 随着电力、能源以及交通行业的飞速发展，由于交流腐蚀问题日益突出，因此交流腐蚀问题逐渐得地理位置的限制，埋地金属管道与高压输电线路或到重视囿电气化铁路并行或交叉铺设的情况越来越多，甚至目前国内外专家学者围绕交流腐蚀问题已经开都集中在一个局部地区，形成所谓的“公共走廊”. 展了一些研究-回，取得了一定的成果：但由于交在这种情况下，在埋地管道附近的架空高压交流输流腐蚀的影响因素众多，其腐蚀过程较复杂，目前对电线路或交流电气化铁路将会对埋地管道产生交流于交流腐蚀的研究尚处于探讨阶段.交流腐蚀的机干扰，导致管道加速腐蚀破坏-.近20多年来，理有多种，如法拉第整流效应-0、阳极反应的去在德国、加拿大、美国等地报道了多起由交流腐蚀造极化作用、阳极反应的不可逆性6-1切和交流电成的燃气和石油管道泄漏的案例-习，埋地管道的压在金属/介质界面的振荡作用-网，各腐蚀机理收稿日期：201305-30 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51371036,51131001) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.08.013:http://journals.ustb.edu.cn

第 36 卷第 8 期 2014 年 8 月北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 8 Aug． 2014 交流电流密度对 X65 钢在碳酸盐 /碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响朱敏，杜翠薇，李晓刚，刘智勇，赵天亮，李琼，贾静焕北京科技大学新材料技术研究院，北京 100083  通信作者，E-mail: zmii2009@ 163． com 摘要通过极化曲线测试、浸泡实验和表面分析技术研究了不同交流电流密度对 X65 钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响．随交流电流密度的增加，钝化区宽度明显变窄，点蚀击破电位负移，维钝电流密度增大，腐蚀速率增加．在低交流电流密度下( ＜ 100 A·m － 2 ) ，维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均略增加; 在高交流电流密度下( ≥100 A·m － 2 ) ，维钝电流密度、点蚀程度和腐蚀速率均快速增加．关键词钢腐蚀; 交流电场; 电流密度; 碳酸盐; 碳酸氢盐; 腐蚀速率分类号 TG 172 Effects of AC current density on the corrosion behavior of X65 steel in carbonate /bicarbonate solutions ZHU Min ，DU Cui-wei，LI Xiao-gang，LIU Zhi-yong，ZHAO Tian-liang，LI Qiong，JIA Jing-huan Institute of Advanced Materials，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: zmii2009@ 163． com． ABSTＲACT The effects of AC current density on the corrosion behavior of X65 steel in concentrated carbonate / bicarbonate solutions were studied by potentiodynamic polarization curve measurement，immersion testing and the surface characterization technique． When the AC current density increases，the passive region significantly narrows，the pitting potential negatively shifts，the passive current density increases，and the corrosion of X65 steel accelerates． At low AC current density ( ＜ 100 A·m － 2 ) the passive current density， the pitting corrosion degree and the corrosion rate slightly increase with the increasing of AC current density，but at high AC current density ( ≥100 A·m － 2 ) ，they increase rapidly． KEY WOＲDS steel corrosion; AC electric field; current density; carbonates; bicarbonates; corrosion rate 收稿日期: 2013--05--30 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51371036，51131001) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 08． 013; http: / /journals． ustb． edu． cn 随着电力、能源以及交通行业的飞速发展，由于地理位置的限制，埋地金属管道与高压输电线路或电气化铁路并行或交叉铺设的情况越来越多，甚至都集中在一个局部地区，形成所谓的“公共走廊”．在这种情况下，在埋地管道附近的架空高压交流输电线路或交流电气化铁路将会对埋地管道产生交流干扰，导致管道加速腐蚀破坏［1 － 2］．近 20 多年来，在德国、加拿大、美国等地报道了多起由交流腐蚀造成的燃气和石油管道泄漏的案例［3 － 5］，埋地管道的交流腐蚀问题日益突出，因此交流腐蚀问题逐渐得到重视［6］．目前国内外专家学者围绕交流腐蚀问题已经开展了一些研究［7 － 12］，取得了一定的成果; 但由于交流腐蚀的影响因素众多，其腐蚀过程较复杂，目前对于交流腐蚀的研究尚处于探讨阶段．交流腐蚀的机理有多种，如法拉第整流效应［13 － 14］、阳极反应的去极化作用［15］、阳极反应的不可逆性［16 － 17］和交流电压在金属/介质界面的振荡作用［18 － 19］，各腐蚀机理

·1078 北京科技大学学报第36卷对交流腐蚀现象的解释各有局限性，未能达成一致，号发生器对试样施加同上的正弦波信号，函数信号同时交流腐蚀的判断指标也未统一，这使得对交流发生器的正极接试样，负极接石墨电极，实验示意图腐蚀进行准确预测及合理评价变得尤为困难.因而见图2.实验结束后，取出试样去除腐蚀产物，乙醇对交流腐蚀研究领域进行广泛而深入的基础研究具和去离子水清洗，冷风吹干，放入干燥皿中，称重，计有重要的现实意义和理论价值. 算其腐蚀速率.采用Quanta250型扫描电镜对去除 CO号ˉ/HCO溶液是一种典型的高pH值环境腐蚀产物后的试样进行腐蚀微观形貌观察. 体系，管道经常处于这种环境介质中并发生腐蚀，故开关交流腐蚀可能发生在这种介质中，因而本文选用该变阻器介质进行研究保险丝本文通过极化曲线测试及浸泡实验研究不同交电流电流密度对X65钢在CO?HC0;溶液中腐蚀行 MN 为的影响，并结合其影响规律和腐蚀形貌观察对交流腐蚀机理进行了初步探讨. 1实验方法参比电极实验材料采用国产X65管线钢，取自实际运行管道.X65钢的组织主要由铁素体和珠光体组成，溶被主要化学成分（质量分数）为：C0.08%,Si0.22%, 图1测试系统示意图 Mn1.62%,P0.011%,S0.001%,Ni0.02%,Cr Fig.I Schematic diagram of the test system 0.02%,Nb0.04%,Mo0.004%,V0.02%.实验溶液介质0.5molL-1Na,C03+0.75mol·L-1NaHC03, pH9.32.电化学试样尺寸为10mm×10mm×3 mm,浸泡实验试样尺寸为20mm×20mm×3mm,背面点焊引出C导线，并用环氧树脂包封.实验前，试样用SiC水砂纸从60逐级打磨至1500，依次用无水乙醇和去离子水清洗，吹干待用.其中浸泡实验开始前对试样进行称重.为避免温度因素的影试样石响，采用恒温水浴锅控制实验温度为25℃ 采用PARSTAT.2273电化学测试系统测试X65 钢的极化曲线.实验采用三电极体系，工作电极为 X65钢试样（工作电极面积为1cm),辅助电极为铂图2浸泡实验示意图片，参比电极为饱和甘汞电极(SCE).测试时首先 Fig.2 Schematic diagram of immersion test 将工作电极在-1.0V下预极化3min,以去除电极表面在空气中形成的氧化膜，然后将工作电极在溶 2 实验结果液中静置1h后以1mV·s-的扫描速率进行动电位 2.1极化曲线极化实验，扫描范围为-1.0~1.5V.极化曲线测图3为不同交流电流密度作用下X65钢的极试的实验装置如图1，通过外电路的AT1645-3函数化曲线.从图3可知，交流电流密度对阳极极化曲信号发生器对试样施加不同的交流电流密度(0、线的影响较大，对阴极极化曲线的影响相对较小. 30、50、100、150、200和275A·m-2),频率为50Hz的随交流电流密度的增加，钝化区宽度明显变窄，点蚀正弦波信号.实验时通过调节图2中的滑动变阻击破电位负移，维钝电流密度增大，其拟合值见表器，准确控制实验所需的电流值，外电路的正极接试 1.从表1中可知：在低交流电流密度下(<100A· 样，负极接石墨电极，其中500uF电容防止电化学 m2),维钝电流密度略增大：在高交流电流密度下测试系统对交流电源的干扰，4.2H电感以防止交（≥100A·m-2),维钝电流密度快速增大.这说明交流电对电化学测试系统产生干扰. 流电流密度对X65钢在COˉ/HCO?溶液中形成的浸泡实验时间为48h,采用AT1645-3函数信钝化膜具有一定的破坏作用，使生成的钝化膜保护

北京科技大学学报第 36 卷对交流腐蚀现象的解释各有局限性，未能达成一致，同时交流腐蚀的判断指标也未统一，这使得对交流腐蚀进行准确预测及合理评价变得尤为困难．因而对交流腐蚀研究领域进行广泛而深入的基础研究具有重要的现实意义和理论价值． CO2 － 3 /HCO － 3 溶液是一种典型的高 pH 值环境体系，管道经常处于这种环境介质中并发生腐蚀，故交流腐蚀可能发生在这种介质中，因而本文选用该介质进行研究．本文通过极化曲线测试及浸泡实验研究不同交流电流密度对 X65 钢在 CO2 － 3 /HCO － 3 溶液中腐蚀行为的影响，并结合其影响规律和腐蚀形貌观察对交流腐蚀机理进行了初步探讨． 1 实验方法实验材料采用国产 X65 管线钢，取自实际运行管道． X65 钢的组织主要由铁素体和珠光体组成，主要化学成分( 质量分数) 为: C 0. 08% ，Si 0. 22% ， Mn 1. 62% ，P 0. 011% ，S 0. 001% ，Ni 0. 02% ，Cr 0. 02% ，Nb 0. 04% ，Mo 0. 004% ，V 0. 02% ．实验溶液介质 0. 5 mol·L － 1 Na2 CO3 + 0. 75 mol·L － 1 NaHCO3， pH 9. 32．电化学试样尺寸为 10 mm × 10 mm × 3 mm，浸泡实验试样尺寸为 20 mm × 20 mm × 3 mm，背面点焊引出 Cu 导线，并用环氧树脂包封．实验前，试样用 SiC 水砂纸从 60# 逐级打磨至 1500# ，依次用无水乙醇和去离子水清洗，吹干待用．其中浸泡实验开始前对试样进行称重．为避免温度因素的影响，采用恒温水浴锅控制实验温度为 25 ℃ ．采用 PAＲSTAT2273 电化学测试系统测试 X65 钢的极化曲线．实验采用三电极体系，工作电极为 X65 钢试样( 工作电极面积为 1 cm2 ) ，辅助电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极( SCE) ．测试时首先将工作电极在－ 1. 0 V 下预极化 3 min，以去除电极表面在空气中形成的氧化膜，然后将工作电极在溶液中静置 1 h 后以 1 mV·s － 1的扫描速率进行动电位极化实验，扫描范围为－ 1. 0 ～ 1. 5 V．极化曲线测试的实验装置如图 1，通过外电路的 AT1645--3 函数信号发生器对试样施加不同的交流电流密度( 0、 30、50、100、150、200 和275 A·m － 2 ) ，频率为50 Hz 的正弦波信号．实验时通过调节图 2 中的滑动变阻器，准确控制实验所需的电流值，外电路的正极接试样，负极接石墨电极，其中 500 μF 电容防止电化学测试系统对交流电源的干扰，4. 2 H 电感以防止交流电对电化学测试系统产生干扰．浸泡实验时间为 48 h，采用 AT1645--3 函数信号发生器对试样施加同上的正弦波信号，函数信号发生器的正极接试样，负极接石墨电极，实验示意图见图 2．实验结束后，取出试样去除腐蚀产物，乙醇和去离子水清洗，冷风吹干，放入干燥皿中，称重，计算其腐蚀速率．采用 Quanta250 型扫描电镜对去除腐蚀产物后的试样进行腐蚀微观形貌观察．图 1 测试系统示意图 Fig． 1 Schematic diagram of the test system 图 2 浸泡实验示意图 Fig． 2 Schematic diagram of immersion test 2 实验结果 2. 1 极化曲线图 3 为不同交流电流密度作用下 X65 钢的极化曲线．从图 3 可知，交流电流密度对阳极极化曲线的影响较大，对阴极极化曲线的影响相对较小．随交流电流密度的增加，钝化区宽度明显变窄，点蚀击破电位负移，维钝电流密度增大，其拟合值见表 1．从表 1 中可知: 在低交流电流密度下( ＜ 100 A· m － 2 ) ，维钝电流密度略增大; 在高交流电流密度下 ( ≥100 A·m － 2 ) ，维钝电流密度快速增大．这说明交流电流密度对 X65 钢在 CO2 － 3 /HCO － 3 溶液中形成的钝化膜具有一定的破坏作用，使生成的钝化膜保护 · 8701 ·

第8期朱敏等：交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响 ·1079· 性能下降.低交流电流密度时，这种破坏作用较小；电流密度作用时，在试样表面的较多区域都出现了高交流电流密度作用下，对钝化膜的破坏作用明显点蚀坑，且点蚀坑间有融合连接的趋势，腐蚀形态呈加强现局部腐蚀特征，点蚀程度随交流电流密度增加而愈明显 1.5 交流电引起X65钢发生点蚀，相似于溶液中氯 1.0H 离子的作用机理0,20.氯离子引起腐蚀破坏是由于氯离子能够穿过钝化膜，与膜中金属阳离子生成可 0.5 -0Am2 30A·m2 溶的络合物而使钝化膜溶解，形成点蚀核而加速腐 -50A·m2 100A·m3 蚀：而交流电引起点蚀是由于交流电对其钝化膜的 150Am3 不均匀破坏造成的圆.交流腐蚀发生时，当进入交 0.5 200A·m2 275A·m2 流腐蚀阴极半周期时，产生的蚀孔内发生钝化，钝化膜的存在保护了蚀孔表面，使其不再发生溶解而扩 10 10910 10 10-2 大，但在交流腐蚀阳极半周期内，钝化膜被局部击 A·cm 图3不同交流电流密度下X65钢的极化曲线破，从而产生密度及大小不同的蚀孔，诱发局部腐 Fig.3 Polarization curves of X65 steel tested at various AC current 蚀凶.交流电流密度越大，对其钝化膜的破坏作用 densities 越强（由图3可知），因而高交流电流密度作用下试相关研究表明0-)，在交流电作用下引起钝化样表面的点蚀程度更高，腐蚀程度越严重膜的破坏是由于在高交变幅值施加的条件下，电位图5为不同交流电流密度作用下X65钢的腐发生瞬间变化，电位极易从阴极极化区穿过阳极活蚀速率.从图5可知，随交流电流密度的增加，X65 化区进入钝化区或过钝化区，然后再返回阴极极化钢的腐蚀速率增加.低交流电流密度作用时(<100 区，这种瞬间电极电位波动，在电极上引起了一个复 A·m),其腐蚀速率略有增加；高交流电流密度作杂的电流流动，相对时间平均的结果，增加了维钝电用时（≥100A·m2),腐蚀速率增加幅度较大，如流密度.外加交流电流密度越大时，这种效应越明 IAc从100Am-2增加至275A·m-2时，X65钢的腐蚀显，维钝电流密度增大越明显速率由0.163mma-1增加至0.395mm·a1.这表明交流电流密度的施加能在一定程度上加速X65钢表1拟合得到的电化学参数 Table 1 Fitted electrochemical parameters 的腐蚀发生，不同交流电流密度对X65钢腐蚀发生的影响程度有所差异，高交流电流密度相比低电流交流电流密度，维钝电流密度， Ixc/(A.m-2) 1/(A.cm-2) 点蚀电位V 密度的加速腐蚀作用效果更为明显，从图4中也可 0 7.66×10-6 0.882 说明这一趋势. 30 9.99×10-6 0.525 当无交流电施加时，X65钢的腐蚀速率很小 50 9.63×10-6 0.439 当试样上施加交流电时，阴阳极反应在0.02s周期 100 2.12×10-5 0.328 内交替进行，阳极极化过程中加速金属的溶解，阴极 150 3.32×10-5 0.198 极化过程减缓腐蚀的发生，但交流电正半周期内金 200 6.25×10-5 0.156 属阳极溶解电流密度的增大量高于负半周期内的减 275 7.47×10-5 0.116 小量，阴阳极反应互相促进，使X65钢的电极反应处于加速状态.根据双电层电容原理，随交流电 2.2浸泡实验流密度的增加，流经反应电阻的电流增大，电极反应图4为不同交流电流密度作用下X65钢去腐的进程加快，腐蚀加速进行蚀产物后的微观形貌.从图4可知，交流腐蚀导致 3结论的腐蚀形态与氯离子引起的点蚀类似，不同交流电流密度作用下X65钢的腐蚀形貌有所差异.无交流 (1)随交流电流密度的增加，钝化区宽度明显电施加时，试样发生均匀腐蚀，腐蚀程度轻微：低交变窄，点蚀击破电位负移，维钝电流密度增大流电流密度作用时，试样表面出现极少的微小孔蚀， (2)低交流电流密度下(<100A·m2),维钝电主要呈现均匀腐蚀形态，腐蚀形貌接近，试样表面的流密度和腐蚀速率均略增大；高交流电流密度下点蚀程度随交流电流密度增加而略有增加：高交流 (≥100A·m2),维钝电流密度和腐蚀速率均快速

第 8 期朱敏等: 交流电流密度对 X65 钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响性能下降．低交流电流密度时，这种破坏作用较小; 高交流电流密度作用下，对钝化膜的破坏作用明显加强．图 3 不同交流电流密度下 X65 钢的极化曲线 Fig． 3 Polarization curves of X65 steel tested at various AC current densities 相关研究表明［20 － 23］，在交流电作用下引起钝化膜的破坏是由于在高交变幅值施加的条件下，电位发生瞬间变化，电位极易从阴极极化区穿过阳极活化区进入钝化区或过钝化区，然后再返回阴极极化区，这种瞬间电极电位波动，在电极上引起了一个复杂的电流流动，相对时间平均的结果，增加了维钝电流密度．外加交流电流密度越大时，这种效应越明显，维钝电流密度增大越明显．表 1 拟合得到的电化学参数 Table 1 Fitted electrochemical parameters 交流电流密度， IAC /( A·m － 2 ) 维钝电流密度， Ip /( A·cm － 2 ) 点蚀电位/V 0 7. 66 × 10 － 6 0. 882 30 9. 99 × 10 － 6 0. 525 50 9. 63 × 10 － 6 0. 439 100 2. 12 × 10 － 5 0. 328 150 3. 32 × 10 － 5 0. 198 200 6. 25 × 10 － 5 0. 156 275 7. 47 × 10 － 5 0. 116 2. 2 浸泡实验图 4 为不同交流电流密度作用下 X65 钢去腐蚀产物后的微观形貌．从图 4 可知，交流腐蚀导致的腐蚀形态与氯离子引起的点蚀类似，不同交流电流密度作用下 X65 钢的腐蚀形貌有所差异．无交流电施加时，试样发生均匀腐蚀，腐蚀程度轻微; 低交流电流密度作用时，试样表面出现极少的微小孔蚀，主要呈现均匀腐蚀形态，腐蚀形貌接近，试样表面的点蚀程度随交流电流密度增加而略有增加; 高交流电流密度作用时，在试样表面的较多区域都出现了点蚀坑，且点蚀坑间有融合连接的趋势，腐蚀形态呈现局部腐蚀特征，点蚀程度随交流电流密度增加而愈明显．交流电引起 X65 钢发生点蚀，相似于溶液中氯离子的作用机理［10，24］．氯离子引起腐蚀破坏是由于氯离子能够穿过钝化膜，与膜中金属阳离子生成可溶的络合物而使钝化膜溶解，形成点蚀核而加速腐蚀; 而交流电引起点蚀是由于交流电对其钝化膜的不均匀破坏造成的［23］．交流腐蚀发生时，当进入交流腐蚀阴极半周期时，产生的蚀孔内发生钝化，钝化膜的存在保护了蚀孔表面，使其不再发生溶解而扩大，但在交流腐蚀阳极半周期内，钝化膜被局部击破，从而产生密度及大小不同的蚀孔，诱发局部腐蚀［25］．交流电流密度越大，对其钝化膜的破坏作用越强( 由图 3 可知) ，因而高交流电流密度作用下试样表面的点蚀程度更高，腐蚀程度越严重．图 5 为不同交流电流密度作用下 X65 钢的腐蚀速率．从图 5 可知，随交流电流密度的增加，X65 钢的腐蚀速率增加．低交流电流密度作用时( ＜ 100 A·m － 2 ) ，其腐蚀速率略有增加; 高交流电流密度作用时( ≥100 A·m － 2 ) ，腐蚀速率增加幅度较大，如 IAC从 100 A·m － 2增加至 275 A·m － 2时，X65 钢的腐蚀速率由0. 163 mm·a － 1增加至0. 395 mm·a － 1 ．这表明交流电流密度的施加能在一定程度上加速 X65 钢的腐蚀发生，不同交流电流密度对 X65 钢腐蚀发生的影响程度有所差异，高交流电流密度相比低电流密度的加速腐蚀作用效果更为明显，从图 4 中也可说明这一趋势．当无交流电施加时，X65 钢的腐蚀速率很小．当试样上施加交流电时，阴阳极反应在 0. 02 s 周期内交替进行，阳极极化过程中加速金属的溶解，阴极极化过程减缓腐蚀的发生，但交流电正半周期内金属阳极溶解电流密度的增大量高于负半周期内的减小量［26］，阴阳极反应互相促进，使 X65 钢的电极反应处于加速状态．根据双电层电容原理，随交流电流密度的增加，流经反应电阻的电流增大，电极反应的进程加快，腐蚀加速进行． 3 结论 ( 1) 随交流电流密度的增加，钝化区宽度明显变窄，点蚀击破电位负移，维钝电流密度增大． ( 2) 低交流电流密度下( ＜ 100 A·m － 2 ) ，维钝电流密度和腐蚀速率均略增大; 高交流电流密度下 ( ≥100 A·m － 2 ) ，维钝电流密度和腐蚀速率均快速 · 9701 ·

第8期朱敏等：交流电流密度对X65钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中腐蚀行为的影响 ·1081· B]Wakelin R G,Gummow R A,Segall S M.AC corrosion-ase his- 2005.Houston,2005:NACE05189 tories test procedures mitigation /Corrosion 98.San Diego, [17]Cao C N.Principles of Electrochemistry of Corrosion.Beijing: 1998:NACE98565 Chemistry Industry Press,2004 4]Gummow R A,Wakelin R G,Segall S M.AC corrosion:a new (曹楚南.腐蚀电化学原理.北京：化学工业出版社，2004) challenge to pipeline integrity /Corrosion 98.San Diego,1998: [18]Nielsen L V,Galsgaard F.Sensor technology for on-ine monito- NACE98566 ring of AC-induced corrosion along pipelines//Corrosion 2005. 5]Roger F.Testing and mitigation of AC corrosion on8 line:a field Houston,2005:NACE-05375 study /Corrosion 2004.New Orleans,2004:NACE-04210 ǖ9] Panossian Z,Filho S E,de Almeida N L,et al.Effect of alter- [6]Dong L,Lu M X,Du Y X,et al.Investigation progress of altema- nating current by high power lines voltage and electric transmis- ting current corrosion on buried pipelines.Chin Soc Corros Prot, sion systems in pipelines corrosion /Corrosion 2009.Atlanta, 2011,31(3):173 2009:NACE09541 (董亮，路民旭，杜艳霞，等.埋地管道交流腐蚀的研究进展 20]Chin D T,Venkatesh S.A study of alternating voltage modula- 中国腐蚀与防护学报，2011,31(3)：173) tion on the polarization of mild steel.J Electrochem Soc,1979, 7]Goidanich S,Lazzari L,Ormellese M.AC corrosion:Part 2.Pa- 126(11):1908 rameters influencing corrosion rate.Corros Sci,2010,52 (3): 21]Wendt J L,Chin D T.The a.c.corrosion of stainless steel:II. 916 The breakdown of passivity of ss304 in neutral aqueous solutions [8]Fu A Q,Cheng Y F.Effects of alternating current on corrosion of Corros Sci,1985,25(10):889 a coated pipeline steel in a chloride-containing carbonate/bicar- [22]Wendt J L,Chin D T.The a.c.corrosion of stainless steel:II. bonate solution.Corros Sci,2010,52(2):612 The polarization of ss304 and ss316 in acid sulfate solutions. Funk D,Prinz W,Schoneich H G.Investigations of AC corrosion Corros Sci,1985,25(10):901 in cathodically protected pipes.Ochrona Przed Korozja (Poland), [23]Li YC,Yan C W,Duan H P.Effect of alternating voltage mod- 1993,36(10):225 ulation on the passivity and the feature of passive film of stainless [0]Chin D T,Fu T W.Corrosion by alternating current:a study of steels.J Chin Soc Corros Prot,2002,22(6):375 the anodic polarization of mild steel in Na SO solution.Corro- (李运超，严川伟，段红平.交变电场对不锈钢钝性和纯化 siom,1979,35(11):514 膜性质的影响.中国腐蚀与防护学报，2002,22(6)：375) [11]Dyer C K,Alwitt R S.Surface changes during AC etching of alu- 24]Xu Z H,Wang D H.The effect of alternating current on anodic minum.J Electrochem Soc,1981,128(2)300 polarization behavior of stainless steel C15.J Chin Soc Corros [2]Chin D T,Sachdev P.Corrosion by alternating current:polariza- Pmt,1997,17(3):238 tion of mild steel in neutral electrolytes.I Electrochem Soc, (徐增华，王东辉.交流电对C15不锈钢电化学腐蚀行为的 1983,130(8):1714 影响.中国腐蚀与防护学报，1997,17(3)：238) [13]Kulman F E.Effects of altemating currents in causing corrosion. 25]Li Z L,Yang Y.New progress in studying alternating current Corrosion,1961,17(3):34 corrosion on metal pipelines.Acta Pet Sin,2012,33(1)164 [14]Bertocci U.AC induced corrosion:the effect of an alternating (李自力，杨燕.金属管道交流腐蚀研究新进展.石油学报 voltage on electrodes under charge transfer control.Corrosion, 2012,33(1):164) 1979,35(5):211 D6]Yang Y,Li Z L,Wen C.Effects of alternating current on X70 [15]Jones D A.Effect of alterating current on corrosion of low alloy steel morphology and electrochemical behavior.Acta Metall Sin, and carbon steels.Corrosion,1978,34(12):428 2013,49(1):43 [16]Lazzari L,Goidanich S,Ormellese M,et al.Influence of AC on (杨燕，李自力，文闯.交流电对X70钢表面形态及电化学 corrosion kinetics for carbon steel,zinc and copper /Corrosion 行为的影响.金属学报，2013,49(1)：43)

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