·1156· 北京科技大学学报 第34卷 -25℃ 2.3腐蚀产物和形貌分析 -40 35℃ -45气 图6为试样碳钢在含不同质量浓度H,S的 -30 NACE溶液中腐蚀后的表面形貌.其中，图6(a)为 -20 不含H,S的NACE溶液中试样腐蚀后表面形貌， -10 图6(b)~(d)分别为在H,S质量浓度依次为 95.61、103.22和224.16mgL-的NACE溶液中腐 蚀试样表面形貌.由6(a)可知，碳钢试样在不含 0 20406080100120 H,S的NACE溶液中腐蚀后表面只有少量的腐蚀产 Rez/(s2.cm) 物：图6(b)可见试样表面出现絮状物，经能谱测试 图5不同的温度下碳钢在H2S质量浓度为103.22mgL1的 可知是铁碳化物：图6(c)中腐蚀产物明显增多，由 NACE溶液中的Nyquist曲线 图6(d)明显看出试样的腐蚀进一步加剧.随着溶 Fig.5 Nyquist diagrams of the carbon steel in NACE solutions with 液中H,S质量浓度的增加，腐蚀表面微观特征不 H2S(103.22 mgL)at different temperatures 同.当H2S质量浓度较低(0,95.61mgL-)时，腐 表6不同的温度下碳钢在H2S质量浓度为103.22mgL-1的NACE溶液中的Nyquist数据拟合结果 Table6 Fitting results of Nyquist data of the carbon steel in NACE solutions with H2S (103.22 mgL)at different temperatures R./ CPEa/ Ral CPE,/ RL1 LI ℃ (n.em-2) (10-5n1am2.s) (n.cm-2) (10-50-1.cm-2.S*) (0cm2) (H.cm-2) 25 0.9591 6.747 54.22 42.42 1.0000 40.330 53.26 35 1.5410 7.190 37.98 65.59 1.0000 32.060 19.68 45 0.6351 12.630 1 21.69 149.30 0.9423 7.897 12.82 100um 100um -1004m2 图6碳钢在不同质量浓度H2S的NACE溶液中腐蚀后表面的扫描电镜照片.(a)0mgL:(b)95.61mgL1;(C)103.22mgLl: (d)224.16mgL-1 Fig.6 SEM micrographs of surface morphology of the carbon steel in NACE solutions with different concentrations of H2S:(a)0 mg'L-;(b) 95.61mgL-1:(C)103.22mgL-:(d)224.16mgL-1 蚀产物呈条纹状；H,S质量浓度增加后(103.22， 体区11的，也表明随着H,S质量浓度的增加，碳钢 224.16mgL),条纹状特征消失，腐蚀表面以多孔 的腐蚀加剧，这有异于文献2]中报道的H,S可能 特征为主.这些现象说明铁的活跃溶解发生在铁素 抑制腐蚀.在碳钢的腐蚀过程中H,S究竞是加剧还北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 5 不同的温度下碳钢在 H2 S 质量浓度为 103. 22 mg·L － 1 的 NACE 溶液中的 Nyquist 曲线 Fig． 5 Nyquist diagrams of the carbon steel in NACE solutions with H2 S( 103. 22 mg·L － 1 ) at different temperatures 2. 3 腐蚀产物和形貌分析 图 6 为试样碳钢在含不同质量浓度 H2 S 的 NACE 溶液中腐蚀后的表面形貌． 其中，图 6( a) 为 不含 H2 S 的 NACE 溶液中试样腐蚀后表面形貌， 图 6( b) ～ ( d ) 分 别 为 在 H2 S 质量浓度依次为 95. 61、103. 22 和 224. 16 mg·L － 1 的 NACE 溶液中腐 蚀试样表面形貌． 由 6 ( a) 可知，碳钢试样在不含 H2 S的 NACE 溶液中腐蚀后表面只有少量的腐蚀产 物; 图 6( b) 可见试样表面出现絮状物，经能谱测试 可知是铁碳化物; 图 6( c) 中腐蚀产物明显增多，由 图 6( d) 明显看出试样的腐蚀进一步加剧． 随着溶 液中 H2 S 质量浓度的增加，腐蚀表面微观特征不 同． 当 H2 S 质量浓度较低( 0，95. 61 mg·L － 1 ) 时，腐 表 6 不同的温度下碳钢在 H2 S 质量浓度为 103. 22 mg·L － 1的 NACE 溶液中的 Nyquist 数据拟合结果 Table 6 Fitting results of Nyquist data of the carbon steel in NACE solutions with H2 S ( 103. 22 mg·L － 1 ) at different temperatures T / ℃ Rs / ( Ω·cm － 2 ) CPEdl / ( 10 －5 Ω －1 ·cm －2 ·Sn ) n1 Rct / ( Ω·cm － 2 ) CPEa / ( 10 － 5Ω － 1 ·cm － 2 ·Sn ) n2 RL / ( Ω·cm － 2 ) L / ( H·cm － 2 ) 25 0. 959 1 6. 747 1 54. 22 42. 42 1. 000 0 40. 330 53. 26 35 1. 541 0 7. 190 1 37. 98 65. 59 1. 000 0 32. 060 19. 68 45 0. 635 1 12. 630 1 21. 69 149. 30 0. 942 3 7. 897 12. 82 图 6 碳钢在不同质量浓度 H2 S 的 NACE 溶液中腐蚀后表面的扫描电镜照片． ( a) 0 mg·L － 1 ; ( b) 95. 61 mg·L － 1 ; ( C) 103. 22 mg·L － 1 ; ( d) 224. 16 mg·L － 1 Fig． 6 SEM micrographs of surface morphology of the carbon steel in NACE solutions with different concentrations of H2 S: ( a) 0 mg·L － 1 ; ( b) 95. 61 mg·L － 1 ; ( C) 103. 22 mg·L － 1 ; ( d) 224. 16 mg L － 1 蚀产物呈条纹状; H2 S 质量浓度增加后( 103. 22， 224. 16 mg·L － 1 ) ，条纹状特征消失，腐蚀表面以多孔 特征为主． 这些现象说明铁的活跃溶解发生在铁素 体区［11，15］，也表明随着 H2 S 质量浓度的增加，碳钢 的腐蚀加剧，这有异于文献［2］中报道的 H2 S 可能 抑制腐蚀． 在碳钢的腐蚀过程中 H2 S 究竟是加剧还 ·1156·