·1286· 北京科技大学学报 第34卷 0.3 Mn元素在锈层中的分布如图8所示.合金元素Cu SPA-H 在锈层中大部分均匀分布，仅有少量在孔洞处富集； 0.4 A588 Mn元素在锈层中的含量低于钢基体的含量，可见 M元素在腐蚀中形成的产物溶于腐蚀溶液.此 外，Mn元素在锈层的孔洞处出现富集，合金元素 0.6 Ni在内锈层中的含量高于外锈层的含量.提高钢 的耐大气腐蚀性能主要是钢表面形成了稳定致密 0.7 的锈层，Nishimura等m认为，Ni在锈层中以NiFe,O, -5 -4 lg讽Aem】 形式存在，相比于Fe30a,NiFe20,的热力学和电化 图7两种实验钢腐蚀336h后的极化曲线 学稳定性更高，使得锈层的稳定性更高：Cu在锈层 Fig.7 Polarization curves of two steels corroded for 336 h 中以CuFeO2形式存在，Mn在锈层中以MnO或 Mn,O,的形式存在，这些氧化物在孔洞处富集， 2.5合金元素在锈层中的分布 可以抑制腐蚀介质向基体的渗透，从而提高钢的 从腐蚀失重、锈层形貌和极化曲线的结果看，通 耐腐蚀性能.提高钢中合金元素Ni和Mn的含量， 过增加钢中合金元素Ni和Mn的含量，可以提高钢 可以提高锈层的稳定性和致密性，从而提高钢的 在含氯离子环境下的耐蚀性能.A588中Cu、Ni和 耐蚀性能 a 601G 锈层 钢基体 40 30 20 10 50 100 150 200 250 300 45 um 厚度μm (e d 锈层 钢基体 锈层 钢基体 120 90 3 60 50 100 150 200 250 300 50 100 150200250300 厚度m 厚度/μm 图8A588钢腐蚀336h后锈层截面形貌及合金元素分布.(a)截面形貌：(b)Cu:(c)Ni:(d)Mn Fig.8 SEM images of rust section and distribution of alloying elements in A588 steel corroded for 336h:(a)cross sectional morphology:(b)Cu: (c)Ni;(d)Mn 3结论 (2)实验钢锈层中的物质主要由a-FeOOH、y一 FeOOH和Fe,O,组成，但其含量存在差异. (1)在含氯离子环境中，随着腐蚀的进行，低合 (3)Ni元素在内锈层含量高于外锈层，Mn元 金钢的耐蚀性能增加；提高Mn和Ni的含量，可以 素在锈层的孔洞处富集；内锈层的致密程度高于外 提高低合金钢的耐蚀性能. 锈层：提高合金元素Mn和Ni的含量，可提高内锈北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 7 两种实验钢腐蚀 336 h 后的极化曲线 Fig． 7 Polarization curves of two steels corroded for 336 h 2. 5 合金元素在锈层中的分布 从腐蚀失重、锈层形貌和极化曲线的结果看，通 过增加钢中合金元素 Ni 和 Mn 的含量，可以提高钢 在含氯离子环境下的耐蚀性能． A588 中 Cu、Ni 和 Mn 元素在锈层中的分布如图 8 所示． 合金元素 Cu 在锈层中大部分均匀分布，仅有少量在孔洞处富集; Mn 元素在锈层中的含量低于钢基体的含量，可见 Mn 元素在腐蚀中形成的产物溶于腐蚀溶液． 此 外，Mn 元素在锈层的孔洞处出现富集，合金元素 Ni 在内锈层中的含量高于外锈层的含量． 提高钢 的耐大气腐蚀性能主要是钢表面形成了稳定致密 的锈层，Nishimura 等［7］认为，Ni 在锈层中以 NiFe2O4 形式存在，相比于 Fe3O4，NiFe2O4的热力学和电化 学稳定性更高，使得锈层的稳定性更高; Cu 在锈层 中以 CuFeO2 形 式 存 在，Mn 在 锈 层 中 以 MnO 或 Mn3O4的形式存在［12］，这些氧化物在孔洞处富集， 可以抑制腐蚀介质向基体的渗透，从而提高钢的 耐腐蚀性能． 提高钢中合金元素 Ni 和 Mn 的含量， 可以提高锈层的稳定性和致密性，从而提高钢的 耐蚀性能． 图 8 A588 钢腐蚀 336 h 后锈层截面形貌及合金元素分布． ( a) 截面形貌; ( b) Cu; ( c) Ni; ( d) Mn Fig． 8 SEM images of rust section and distribution of alloying elements in A588 steel corroded for 336 h: ( a) cross sectional morphology; ( b) Cu; ( c) Ni; ( d) Mn 3 结论 ( 1) 在含氯离子环境中，随着腐蚀的进行，低合 金钢的耐蚀性能增加; 提高 Mn 和 Ni 的含量，可以 提高低合金钢的耐蚀性能． ( 2) 实验钢锈层中的物质主要由 α--FeOOH、γ-- FeOOH 和 Fe3O4组成，但其含量存在差异． ( 3) Ni 元素在内锈层含量高于外锈层，Mn 元 素在锈层的孔洞处富集; 内锈层的致密程度高于外 锈层; 提高合金元素 Mn 和 Ni 的含量，可提高内锈 ·1286·