,38 北京科技大学学报 第33卷 a b 100m 10 gm 100m 10 gm 1004m 104m 图6钢A不同腐蚀时间下腐蚀后试样表面的腐蚀产物膜SM形貌.(a),(b)14d(c),(d)21(©)，()28d Fig 6 SEM morphologies of corrosion scales on SteelA after cormosion for different tme periods (a).(b)14 d (c).(d)21d (e).(f)28d H2S04促进腐蚀，又可作为阴极去极化剂直接参与 2.5湿气腐蚀量时间关系 阴极反应，即发生湿S腐蚀.因此，在CO2-02 根据三种油轮钢试样的腐蚀失重量，计算出试 H2SS02的混合气氛中，油轮钢发生了复杂的析氢 样的腐蚀减薄量，计算公式为： 腐蚀和吸氧电化学腐蚀，最终形成了S.FeS,FeS-x、 10XW, FOOH、FcCO3、FeO4及FeSO,等组成的腐蚀产物. DL SXD 实验所选用的三种低合金钢的耐蚀合金元素的 式中，DL为实验时间t时试样的腐蚀减薄量，mm 含量不同，N和Cu是可提高钢的耐蚀性能的合金 W为实验时间时试样的失重量，gS为试样表面 元素，三种钢中合金元素NiCu的含量依次为 积，mm:D为试样的密度，gam3 钢C钢B>钢A,钢A中基本不含有耐蚀合金元 将g(DL)与g作图，并进行最小二乘法线性 素，而三种钢的耐蚀性能由高至低的排序为钢C> 拟合，结果如图7所示.从图7中可以看出三种钢 钢B钢A,可见钢的耐油轮舱湿气腐蚀的性能与 的g(DL)与g符合很好的线性关系，即： 钢中合金元素N和Cu的含量具有密切的关系，Cu gDL,=gA十Bgt 元素可在腐蚀产物膜中形成氧化物或氢氧化物，可 式中，AB为系数. 以明显改善腐蚀产物膜的保护性能，降低钢的腐蚀 因此，在本实验的时间范围内，三种低合金钢的 速率，N元素对形成保护性的腐蚀产物膜也起到有 腐蚀损失减薄量DL,与实验时间之间较好地符合 益的作用，合金元素的这些作用是使钢B和钢C在 下面的指数关系式： C02O2H2SS02湿气环境中具有良好耐蚀性能 DL=AP. 的主要原因， 根据图7的线性拟合结果，由此得出各自的截北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 图 6 钢 Ａ不同腐蚀时间下腐蚀后试样表面的腐蚀产物膜 ＳＥＭ形貌．（ａ）‚（ｂ）14ｄ；（ｃ）‚（ｄ）21ｄ；（ｅ）‚（ｆ）28ｄ Ｆｉｇ．6 ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｃａｌｅｓｏｎＳｔｅｅｌＡａｆｔｅｒｃｏｒｒｏｓｉｏｎｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓ：（ａ）‚（ｂ）14ｄ；（ｃ）‚（ｄ）21ｄ；（ｅ）‚（ｆ）28ｄ Ｈ2ＳＯ4促进腐蚀‚又可作为阴极去极化剂直接参与 阴极反应‚即发生湿 Ｓ腐蚀．因此‚在ＣＯ2--Ｏ2-- Ｈ2Ｓ--ＳＯ2的混合气氛中‚油轮钢发生了复杂的析氢 腐蚀和吸氧电化学腐蚀‚最终形成了 Ｓ、ＦｅＳ、ＦｅＳ1－ｘ、 ＦｅＯＯＨ、ＦｅＣＯ3、Ｆｅ3Ｏ4及 ＦｅＳＯ4等组成的腐蚀产物． 实验所选用的三种低合金钢的耐蚀合金元素的 含量不同‚Ｎｉ和 Ｃｕ是可提高钢的耐蚀性能的合金 元素．三种钢中合金元素 Ｎｉ、Ｃｕ的含量依次为 钢 Ｃ＞钢 Ｂ＞钢 Ａ‚钢 Ａ中基本不含有耐蚀合金元 素‚而三种钢的耐蚀性能由高至低的排序为钢 Ｃ＞ 钢 Ｂ＞钢 Ａ‚可见钢的耐油轮舱湿气腐蚀的性能与 钢中合金元素 Ｎｉ和 Ｃｕ的含量具有密切的关系．Ｃｕ 元素可在腐蚀产物膜中形成氧化物或氢氧化物‚可 以明显改善腐蚀产物膜的保护性能‚降低钢的腐蚀 速率‚Ｎｉ元素对形成保护性的腐蚀产物膜也起到有 益的作用‚合金元素的这些作用是使钢 Ｂ和钢 Ｃ在 ＣＯ2--Ｏ2--Ｈ2Ｓ--ＳＯ2湿气环境中具有良好耐蚀性能 的主要原因． 2∙5 湿气腐蚀量--时间关系 根据三种油轮钢试样的腐蚀失重量‚计算出试 样的腐蚀减薄量‚计算公式为： ＤＬｔ＝ 10×Ｗｔ Ｓ×Ｄ ． 式中‚ＤＬｔ为实验时间 ｔ时试样的腐蚀减薄量‚ｍｍ； Ｗｔ为实验时间 ｔ时试样的失重量‚ｇ；Ｓ为试样表面 积‚ｍｍ 2；Ｄ为试样的密度‚ｇ·ｃｍ －3． 将 ｌｇ（ＤＬｔ）与 ｌｇｔ作图‚并进行最小二乘法线性 拟合‚结果如图 7所示．从图 7中可以看出三种钢 的 ｌｇ（ＤＬｔ）与 ｌｇｔ符合很好的线性关系‚即： ｌｇＤＬｔ＝ｌｇＡ＋Ｂｌｇｔ‚ 式中‚Ａ、Ｂ为系数． 因此‚在本实验的时间范围内‚三种低合金钢的 腐蚀损失减薄量 ＤＬｔ与实验时间 ｔ之间较好地符合 下面的指数关系式： ＤＬｔ＝Ａｔ Ｂ． 根据图 7的线性拟合结果‚由此得出各自的截 ·38·