李健等：pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响 ·479· 在三组模拟土壤中最低，自腐蚀电流密度最高，因而其 Total Environ,2007,388(13):250 腐蚀发生的热力学倾向最高，且腐蚀速率最大.随模 [10]Su H,Yan A J,Chen X P,et al.An Accelerated Simulation Test 拟土壤pH值的升高，Q235钢的自腐蚀电位正移，自腐 Method for Soil Corrosion:China Patent,201310259811.9. 20130918 蚀电流密度减小，其发生腐蚀的倾向及腐蚀速率均减 (苏航，闫爱军，陈小平，等.一种模拟土壤腐蚀过程的加速 小.拟合结果与实验室腐蚀数据一致 腐蚀测试方法：中国专利，201310259811.9.2013-0918) 3结论 [11]Jiang Y Z,Jia S Y.Development and application of diatomite at home and abroad.Non-Ferrous Min Metall,2011,27(5):31 (1)在实验室模拟酸性土壤环境中，Q235钢的腐 (姜玉芝，贾嵩阳.硅藻土的国内外开发应用现状及进展 蚀速率随模拟土壤pH值升高而降低.在pH值为4.0 有色矿治，2011,27(5)：31) 模拟土壤中试样腐蚀速率最大，至周期360h时达到 [12]Liu Z Y,Zhai G L,Du C W,et al.SCC of X70 pipeline steel in Yingtan acid soil environment.J Sichuan Univ Eng Sci Ed, 0.68mm·a,约为其他两种模拟土壤中腐蚀速率的 2008,40(2):76 1.4~1.6倍. (刘智勇，翟国丽，杜翠微，等.X0钢在蕊潭酸性土壤中的应 (2)随模拟土壤pH值升高，Q235钢锈层中孔隙 力腐蚀行为.四川大学学报：工程科学版，2008,40(2)：76) 减少，更为致密，锈层保护性增强：腐蚀产物中α- [13]Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences.Analysis Fe00H/y-FeOOH质量比升高，对基体的保护作用增 of Soil Physico-chemical Properties.Shanghai:Shanghai Science 强：蚀坑由窄深型发展变为宽浅型发展，降低了大深度 and Technology Press,1978 (中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析.上海：上海 蚀坑的危害性. 科学技术出版社，1978) (3)电化学极化曲线测试结果表明，随模拟土壤 [14]Wu Y H,Liu T M,Sun C,et al.Effects of simulated acid rain pH值升高，Q235钢的自腐蚀电位升高，自腐蚀电流密 on corrosion behaviors of Q235 steel in acidic soil.Corros Eng 度降低，试样的腐蚀速率减小. Sci7 Technol,2010,45(2):136 [15]Zhang L H,Zhang X F.Zhang W Y.Soil corrosion of grounding 参考文献 grid of substation in Chuanying District of Jilin City.Corros Sci [Romanoff M.Underground Corrosion.Washington DC:Govern- Prot Technol,2013,25(2):127 ment Publishing Office,1957 (张兰河，张雪峰，张万友.吉林市船营区土壤中变电站接 2]Jia S Y,Zhang B,Sun C,et al.Corrosion regulation of Q235 地网的腐蚀性研究.腐蚀科学与防护技术，2013,25(2)： steel in contaminated soils with different pH values.Corros Prot, 127) 2009,30(5):300 6 Niu L,Cheng Y F.Corrosion behavior of X-70 pipe steel in (贾思洋，张波，孙成，等.Q235钢在不同pH值污染土壤中 near-neutral pH solution.Appl Surf Sci,2007,253(21):8626 的腐蚀规律.腐蚀与防护，2009,30(5)：300) 7] Nie X H,Li Y L,Li J K,et al.Morphology,products and cor- B]Dong C F,Li X G.Wu J W,et al.Review in experimentation rosion mechanism analysis of Q235 carbon steel in sea-shore salty and data processing of soil corrosion.Corros Sci Prot Technol, soil.J Mater Eng,2010(8):24 2003,15(3):154 (聂向晖，李云龙，李记科，等.Q235碳钢在滨海盐土中的 (董超芳，李晓刚，武俊伟，等.土壤腐蚀的实验研究与数据 腐蚀形貌、产物及机理分析.材料工程，2010(8)：24) 处理.腐蚀科学与防护技术，2003,15(3)：154) [18]Zhu R Z.Metal Corrosion Science.Beijing:Metallurgical Indus- 4]Maslehuddin M,Al-Zahrani MM,Ibrahim M,et al.Effect of try Press,1989 chloride concentration in soil on reinforcement corrosion.Constr (朱日彰.金属腐蚀学.北京：治金工业出版社，1989) Build Mater,2007,21(8):1825 09] Yang T J,Li G M,Chen S,et al.Self-catalytic action in pitting [5]Levlin E.Aeration cell corrosion of carbon steel in soil in situ moni- propagation process of low alloy steels.Corros Prot,2010,31 toring cell current and potential.Corros Sci,1996,38(12):2083 (7):540 [6]Yan A J,Chen Y,Feng L J.Soil corrosion performance of several (杨铁军，李国明，陈珊，等.低合金钢点蚀扩展过程中的自 grounding net materials.Corros Sci Prot Technol,2010,22():197 催化作用.腐蚀与防护，2010,31(7)：540) (闫爱军，陈沂，冯拉俊.几种接地网材料在土壤中的腐蚀特 [20]Evans U R,Taylor C A.Mechanism of atmospheric rusting.Cor- 性研究.腐蚀科学与防护技术，2010,22(3)：197) ros Sci,1972,12(3):227 Wu Y H,Liu T M.Luo S X,et al.Corrosion characteristics of 1]Hara S,Kamimura T,Miyuki H,et al.Taxonomy for protective Q235 steel in simulated Yingtan soil solutions.Materialwiss Werk- ability of rust layer using its composition formed on weathering stofftech,2010,41(3):142 steel bridge.Corros Sci,2007,49(3):1131 8]Cole IS,Mamey D.The science of pipe corrosion:a review of 22]Xu C M,Huo C Y,Xiong Q R,et al.Corrosion behavior of X80 the literature on the corrosion of ferrous metals in soils.Corros Sci, pipeline steel in simulated acid soil solution.Mater Mech Eng, 2012,56(3):5 2009,33(5):29 [9]Ferreira C A M,Ponciano J A C,Vaitsman D S,et al.Evaluation (胥聪敏，霍春勇，熊庆人，等.X80管线钢在酸性土壤模拟 of the corrosivity of the soil through its chemical composition.Sci 溶液中的腐蚀行为.机械工程材料，2009,33(5)：29)李 健等: pH 值对 Q235 钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响 在三组模拟土壤中最低，自腐蚀电流密度最高，因而其 腐蚀发生的热力学倾向最高，且腐蚀速率最大． 随模 拟土壤 pH 值的升高，Q235 钢的自腐蚀电位正移，自腐 蚀电流密度减小，其发生腐蚀的倾向及腐蚀速率均减 小． 拟合结果与实验室腐蚀数据一致． 3 结论 ( 1) 在实验室模拟酸性土壤环境中，Q235 钢的腐 蚀速率随模拟土壤 pH 值升高而降低． 在 pH 值为 4. 0 模拟土壤中试样腐蚀速率最大，至周期 360 h 时达到 0. 68 mm·a － 1，约为其他两种模拟土壤中腐蚀速率的 1. 4 ～ 1. 6 倍． ( 2) 随模拟土壤 pH 值升高，Q235 钢锈层中孔隙 减少，更 为 致 密，锈 层 保 护 性 增 强; 腐 蚀 产 物 中 α- FeOOH /γ-FeOOH 质量比升高，对基体的保护作用增 强; 蚀坑由窄深型发展变为宽浅型发展，降低了大深度 蚀坑的危害性． ( 3) 电化学极化曲线测试结果表明，随模拟土壤 pH 值升高，Q235 钢的自腐蚀电位升高，自腐蚀电流密 度降低，试样的腐蚀速率减小． 参 考 文 献 ［1］ Ｒomanoff M． Underground Corrosion． Washington DC: Govern￾ment Publishing Office，1957 ［2］ Jia S Y，Zhang B，Sun C，et al． Corrosion regulation of Q235 steel in contaminated soils with different pH values． Corros Prot， 2009，30( 5) : 300 ( 贾思洋，张波，孙成，等． Q235 钢在不同 pH 值污染土壤中 的腐蚀规律． 腐蚀与防护，2009，30( 5) : 300) ［3］ Dong C F，Li X G，Wu J W，et al． Ｒeview in experimentation and data processing of soil corrosion． Corros Sci Prot Technol， 2003，15( 3) : 154 ( 董超芳，李晓刚，武俊伟，等． 土壤腐蚀的实验研究与数据 处理． 腐蚀科学与防护技术，2003，15( 3) : 154) ［4］ Maslehuddin M，Al-Zahrani M M，Ibrahim M，et al． Effect of chloride concentration in soil on reinforcement corrosion． Constr Build Mater，2007，21( 8) : 1825 ［5］ Levlin E． Aeration cell corrosion of carbon steel in soil: in situ moni￾toring cell current and potential． Corros Sci，1996，38( 12) : 2083 ［6］ Yan A J，Chen Y，Feng L J． Soil corrosion performance of several grounding net materials． Corros Sci Prot Technol，2010，22( 3) : 197 ( 闫爱军，陈沂，冯拉俊． 几种接地网材料在土壤中的腐蚀特 性研究． 腐蚀科学与防护技术，2010，22( 3) : 197) ［7］ Wu Y H，Liu T M，Luo S X，et al． Corrosion characteristics of Q235 steel in simulated Yingtan soil solutions． Materialwiss Werk￾stofftech，2010，41( 3) : 142 ［8］ Cole I S，Marney D． The science of pipe corrosion: a review of the literature on the corrosion of ferrous metals in soils． Corros Sci， 2012，56( 3) : 5 ［9］ Ferreira C A M，Ponciano J A C，Vaitsman D S，et al． Evaluation of the corrosivity of the soil through its chemical composition． Sci Total Environ，2007，388( 1-3) : 250 ［10］ Su H，Yan A J，Chen X P，et al． An Accelerated Simulation Test Method for Soil Corrosion: China Patent，201310259811． 9． 2013-09-18 ( 苏航，闫爱军，陈小平，等． 一种模拟土壤腐蚀过程的加速 腐蚀测试方法: 中国专利，201310259811． 9． 2013-09-18) ［11］ Jiang Y Z，Jia S Y． Development and application of diatomite at home and abroad． Non-Ferrous Min Metall，2011，27( 5) : 31 ( 姜玉芝，贾嵩阳． 硅藻土的国内外开发应用现状及进展． 有色矿冶，2011，27( 5) : 31) ［12］ Liu Z Y，Zhai G L，Du C W，et al． SCC of X70 pipeline steel in Yingtan acid soil environment． J Sichuan Univ Eng Sci Ed， 2008，40( 2) : 76 ( 刘智勇，翟国丽，杜翠微，等． X70 钢在鹰潭酸性土壤中的应 力腐蚀行为． 四川大学学报: 工程科学版，2008，40( 2) : 76) ［13］ Institute of Soil Science，Chinese Academy of Sciences． Analysis of Soil Physico-chemical Properties． Shanghai: Shanghai Science and Technology Press，1978 ( 中国科学院南京土壤研究所． 土壤理化分析． 上海: 上海 科学技术出版社，1978) ［14］ Wu Y H，Liu T M，Sun C，et al． Effects of simulated acid rain on corrosion behaviors of Q235 steel in acidic soil． Corros Eng Sci Technol，2010，45( 2) : 136 ［15］ Zhang L H，Zhang X F，Zhang W Y． Soil corrosion of grounding grid of substation in Chuanying District of Jilin City． Corros Sci Prot Technol，2013，25( 2) : 127 ( 张兰河，张雪峰，张万友． 吉林市船营区土壤中变电站接 地网的腐蚀性研究． 腐蚀科学与防护技术，2013，25 ( 2) : 127) ［16］ Niu L，Cheng Y F． Corrosion behavior of X--70 pipe steel in near-neutral pH solution． Appl Surf Sci，2007，253( 21) : 8626 ［17］ Nie X H，Li Y L，Li J K，et al． Morphology，products and cor￾rosion mechanism analysis of Q235 carbon steel in sea-shore salty soil． J Mater Eng，2010( 8) : 24 ( 聂向晖，李云龙，李记科，等． Q235 碳钢在滨海盐土中的 腐蚀形貌、产物及机理分析． 材料工程，2010( 8) : 24) ［18］ Zhu Ｒ Z． Metal Corrosion Science． Beijing: Metallurgical Indus￾try Press，1989 ( 朱日彰． 金属腐蚀学． 北京: 冶金工业出版社，1989) ［19］ Yang T J，Li G M，Chen S，et al． Self-catalytic action in pitting propagation process of low alloy steels． Corros Prot，2010，31 ( 7) : 540 ( 杨铁军，李国明，陈珊，等． 低合金钢点蚀扩展过程中的自 催化作用． 腐蚀与防护，2010，31( 7) : 540) ［20］ Evans U Ｒ，Taylor C A． Mechanism of atmospheric rusting． Cor￾ros Sci，1972，12( 3) : 227 ［21］ Hara S，Kamimura T，Miyuki H，et al． Taxonomy for protective ability of rust layer using its composition formed on weathering steel bridge． Corros Sci，2007，49( 3) : 1131 ［22］ Xu C M，Huo C Y，Xiong Q Ｒ，et al． Corrosion behavior of X80 pipeline steel in simulated acid soil solution． Mater Mech Eng， 2009，33( 5) : 29 ( 胥聪敏，霍春勇，熊庆人，等． X80 管线钢在酸性土壤模拟 溶液中的腐蚀行为． 机械工程材料，2009，33( 5) : 29) · 974 ·