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D0I:10.13374/1.issnl00103.2008.10.014 第30卷第10期 北京科技大学学报 Vol.30 No.10 2008年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0t.2008 治金因素对钢点蚀扩展的影响 张恒）陈学群)常万顺) 1)海军92474部队装备修理所，三亚5720182)海军工程大学化学与材料系，武汉430033 摘要选择六种治金因素各有特点的低碳钢和一种低合金钢，通过模拟闭塞腐蚀电池实验，结合治金特点和腐蚀形貌分 析研究冶金因素对孔蚀扩展的影响·结果表明，钢中固溶氧量、夹杂物、钙处理、磷含量及其偏析和合金元素镍铬等对点蚀扩 展有重要影响·钢中固溶氧量高、钙处理、高磷量和高镍铬量有利于抑制蚀坑扩展。 关键词低碳钢：低合金钢：闭塞腐蚀电池：蚀坑 分类号TG172.5 Effect of metallurgical factors on the susceptibility to pitting initiation in steels ZHA NG Heng),CHEN Xuequn2).CHANG Wanshun2) 1)Reparative Department,92474 Navy,Sanya 572018,China 2)Department of Chemistry and Material,University of Naval Engineering:Wuhan 430033.China ABSTRACI The pitting propagations of six low"carbon steels and one low-alloy steel with representative metallurgical characteristics were compared by means of occluded corrosion cell (OCC)stimulation test.Combined their metallurgical characteristic with corrosion appearance.the effect of metallurgical factors on the pitting propagation was researched.The results show that dissolved oxygen.in- clusions,calcium treatment,phosphorus content and phosphoric segregation.and Ni and Cr elements in steels have important influ- ence on the pitting propagation.A higher amount of dissolved oxygen,phosphorus.Ni and Cr elements,and calcium treatment are beneficial to restraining pitting propagation. KEY WORDS low-carbon steel:low-alloy steel:occluded corrosion cell (OCC):corrosion pit 低碳钢、低合金钢价格低廉、强度高、易于加工 因素对钢点蚀扩展的影响， 制造，是海洋环境中应用最广泛的金属材料，常用于 制造船舶、码头、管线等.点蚀是钢在海洋环境下常 1实验方法 见的腐蚀形式，点蚀的发生过程分为点蚀的诱发和 实验选用治金因素有代表性的碳钢6种、低合 蚀坑的扩展两个阶段，点蚀诱发敏感性、蚀坑的扩展 金钢1种，其化学成分如表1所示 速度是表征钢材耐点蚀性能的主要指标，有多种冶 采用文献[7]介绍的模拟闭塞腐蚀电池（简称 金因素对低碳结构钢的点蚀过程有重要影响，如合 0CC)实验装置，闭塞阳极室溶液为pH=4.0的3% 金元素[)、炼钢的脱氧制度)、钢中夹杂物[句、磷 NaCl溶液，阴极室溶液为pH=8.2的人造海水，闭 含量及偏析]，同一钢种常常因治金因素以及生产 塞孔直径4mm,闭塞孔高度6mm,阴、阳极面积比 厂家、生产工艺的不同，耐蚀性会出现很大的波动， 为30：1，试样以纵截面为实验面，用金相砂纸逐级 弄清这些冶金因素对点蚀的影响规律及其机理，就 打磨至1500，用丙酮清洗去脂，通过恒电位仪控 可以正确指导钢的合金化及优化治金工艺，找到提 制（模拟）宏观阴极的电位为某一给定电位（一般都 高钢材耐蚀性的最佳途径，并避免严重的腐蚀事故 高于保护电位，使闭塞阳极处于活化状态)，通过 发生，本文选用冶金特点不同的低碳钢、低合金钢， ZRA一2型电偶腐蚀计测量流经闭塞阳极的阳极电 通过模拟蚀孔扩展的闭塞腐蚀电池实验，考察治金 流，测量结果采用MS8050型数字多用表记录，实验 收稿日期：2007-08-16修回日期：2008-01-01 作者简介：张恒(1982-)男，硕士，Emil:y126@sina.com冶金因素对钢点蚀扩展的影响 张 恒1） 陈学群2） 常万顺2） 1） 海军92474部队装备修理所三亚572018 2） 海军工程大学化学与材料系武汉430033 摘 要 选择六种冶金因素各有特点的低碳钢和一种低合金钢通过模拟闭塞腐蚀电池实验结合冶金特点和腐蚀形貌分 析研究冶金因素对孔蚀扩展的影响．结果表明钢中固溶氧量、夹杂物、钙处理、磷含量及其偏析和合金元素镍铬等对点蚀扩 展有重要影响．钢中固溶氧量高、钙处理、高磷量和高镍铬量有利于抑制蚀坑扩展． 关键词 低碳钢；低合金钢；闭塞腐蚀电池；蚀坑 分类号 TG172∙5 Effect of metallurgical factors on the susceptibility to pitting initiation in steels ZHA NG Heng 1）CHEN Xuequn 2）CHA NG W anshun 2） 1） Reparative Department92474NavySanya572018China 2） Department of Chemistry and MaterialUniversity of Naval EngineeringWuhan430033China ABSTRACT T he pitting propagations of six low-carbon steels and one low-alloy steel with representative metallurgical characteristics were compared by means of occluded corrosion cell （OCC） stimulation test．Combined their metallurgical characteristic with corrosion appearancethe effect of metallurgical factors on the pitting propagation was researched．T he results show that dissolved oxygeninclusionscalcium treatmentphosphorus content and phosphoric segregationand Ni and Cr elements in steels have important influence on the pitting propagation．A higher amount of dissolved oxygenphosphorusNi and Cr elementsand calcium treatment are beneficial to restraining pitting propagation． KEY WORDS low-carbon steel；low-alloy steel；occluded corrosion cell （OCC）；corrosion pit 收稿日期：2007-08-16 修回日期：2008-01-01 作者简介：张 恒（1982－）男硕士E-mail：jzy426＠sina．com 低碳钢、低合金钢价格低廉、强度高、易于加工 制造是海洋环境中应用最广泛的金属材料常用于 制造船舶、码头、管线等．点蚀是钢在海洋环境下常 见的腐蚀形式点蚀的发生过程分为点蚀的诱发和 蚀坑的扩展两个阶段点蚀诱发敏感性、蚀坑的扩展 速度是表征钢材耐点蚀性能的主要指标．有多种冶 金因素对低碳结构钢的点蚀过程有重要影响如合 金元素［1－2］、炼钢的脱氧制度［3］、钢中夹杂物［4－5］、磷 含量及偏析［6］．同一钢种常常因冶金因素以及生产 厂家、生产工艺的不同耐蚀性会出现很大的波动． 弄清这些冶金因素对点蚀的影响规律及其机理就 可以正确指导钢的合金化及优化冶金工艺找到提 高钢材耐蚀性的最佳途径并避免严重的腐蚀事故 发生．本文选用冶金特点不同的低碳钢、低合金钢 通过模拟蚀孔扩展的闭塞腐蚀电池实验考察冶金 因素对钢点蚀扩展的影响． 1 实验方法 实验选用冶金因素有代表性的碳钢6种、低合 金钢1种其化学成分如表1所示． 采用文献［7］介绍的模拟闭塞腐蚀电池（简称 OCC）实验装置闭塞阳极室溶液为 pH＝4∙0的3％ NaCl 溶液阴极室溶液为 pH＝8∙2的人造海水闭 塞孔直径4mm闭塞孔高度6mm阴、阳极面积比 为30∶1．试样以纵截面为实验面用金相砂纸逐级 打磨至1500＃用丙酮清洗去脂．通过恒电位仪控 制（模拟）宏观阴极的电位为某一给定电位（一般都 高于保护电位使闭塞阳极处于活化状态）通过 ZRA－2型电偶腐蚀计测量流经闭塞阳极的阳极电 流测量结果采用 MS8050型数字多用表记录实验 第30卷 第10期 2008年 10月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．10 Oct．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．10．014