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第1期 聂向晖等：温度对Q235钢在大港土中腐蚀行为和机理的影响 .53. 氧的极限扩散电流密度ia很小，不能满足|ie《i steel affected by soil factors.JChin Corros Prot,2002.22(4): 207 的条件(。为阴极电流密度)，所以浓差极化占有重 (孙成，韩恩厚，李洪锡，等。原位测试研究土壤环境因素对 要地位，土壤中温度对阴极过程的影响主要包括两 碳钢的腐蚀影响.中国腐蚀与防护学报，2002,22(4)：207) 方面：首先，随着土壤温度增加，溶解氧的热运动增 [6]Kim JG.Kim Y W.Cathodie protection eriteria of thermally in- 强，土壤溶液黏度降低，使氧的扩散系数增加，反应 sulated pipeline buried in soil.Corros Sci,2001,43(11):2011 物的传质过程加快，因而随温度的增加会加速腐蚀， [7]Chen X.Du C W.Li X G,et al.Influences of water content on 但是，温度升高的另一相反作用是降低了土壤溶液 the corrosion behavior of X70 steel in Dagang saline alkaline soil 中氧的溶解度，特别是在接近溶液沸点时，氧的溶解 JUniv Sci Technol Beijing.2008.30(7):730 (陈旭，杜翠薇，李晓刚，等.含水量对X70钢在大港滨海盐渍 度急剧降低，从而使腐蚀速度减缓，由于这两种作 土壤中腐蚀行为的影响.北京科技大学学报，2008,30(7)： 用的共同影响，一般情况下，随温度增加，金属的腐 730) 蚀速度存在着一个最大值：对于Fe在水溶液中的腐 [8]Nie X H,Du H,Du C W.et al.Electrical resistivity measure- 蚀而言，在80℃左右，其腐蚀速度达到最大值门. ment and conductive model of Dagang soil.J Unie Sci Technol Beijing,2008,30(9):981 4结论 (聂向晖，杜鹤，杜翠薇，等.大港土电阻率的测量及其导电模 型.北京科技大学学报，2008,30(9)：981) (1)在20~70℃、含水20%的大港土中，Q235 [9]Cao C N.Zhang JQ.Electrochemical Impedance Spectroscopy 钢的腐蚀电流密度随温度升高而增大，利用线性极 Beijing:Science Press,2004 化技术测得的R,以及对EIS结果进行等效电路拟 (曹楚南，张鉴清.电化学阻抗谱导论·北京，科学出版社， 合出的R,随温度升高而减小，即其腐蚀速度随温 2004) 度升高而增加. [10]Scully J R.Bundy K J.Laboratory electrochemical testing of (2)在阳极极化100~200mV区间，Q235钢在 pipe surfaces in soils.Mater Perform.1984(7):50 [11]Cao C.N.Principle of Corrosion Electrochemistry.Beijing: 含水20%的大港土中电极过程受到了一定阻滞滯，其 Chemistry Industry Press.2004 相应的E~lgI曲线在该极化范围内的斜率较大， (曹楚南.腐蚀电化学原理，北京：化学工业出版社，2004) 其数值随温度升高而呈指数衰减， [12]Kouril M,Novak P,Boiko M.Limitations of the linear polariza- (③)利用腐蚀电流密度和线性极化电阻所计算 tion method to determine stainless steel corrosion rate in concrete 出的Stern公式中的B值要大于活性区均匀腐蚀所 environment.Cem Coner Compas.2006,28(3):220 [13]Chen C F.Lu M X,Zhao G X et al.Effects of temperature, 对应的B值，0235钢在20~70℃、含水20%的大 Cl concentration and Cr on electrode reactions of CO2 corrosion 港土中的B值维持在44.2mV左右. of N80 steel.Acta Metall Sin.2003,39(8):848 (4)利用线性极化测得的R。是整个电极反应 (陈长风，路民旭，赵国仙等.温度，C1厂浓度，C元素对 过程的综合反映，对于Q235钢在含水20%的大港 N80钢C0z腐蚀电极过程的影响.金属学报，2003,39(8)： 848) 土中的电极过程而言，由于其主要受扩散过程控制， [14]Zhang B H.Cong W B.Yang P.Electrochemical Corrosion R。要比电荷转移电阻R,大得多 and Protection of Metal.Beijing:Chemistry Industry Press, 2005 参考文献 (张宝宏，丛文博，杨萍.金属电化学腐蚀与防护.北京：化 [1]Riemer D,Orazem M.A mathematical model for the cathodic 学工业出版社，2005) protection of tank hottoms.Corros Sci,2005,47(3):849 [15]Cheng Y F.Steward F R.Corrosion of carbon steels in high- [2]Tahara A.ShinoharaT.Influence of the alloy element on corro- temperature water studied by electrochemical techniques.Corros sion morphology of the low alloy steels exposed to the atmospheric Sci,2004,46:2405 environments.Corros Sci.2005.47(10):2589 [16]Liang Y J.Physical Chemistry.Beijing:Metallurgy Industry [3]Hoffmeister H.Modeling of crevice corrosion of pure nickel by Press.1989 coupling of phase and polarization behavior at various pH,chlo (梁英教.物理化学.北京：冶金工业出版社，1989) ride,and oxygen levels.Corrasion.2005.61(9):880 [17]Wei B M.Theory and Application of Metal Corrosion.Beijing: [4]Gerwin W.Baumhauer R.Effect of soil parameters on the corro- Chemistry Industry Press,2004 sion of archacological metal finds.Geoderma.2000.96(1):63 (魏宝明.金属腐蚀理论及应用，北京：化学工业出版社， [5]Sun C.Han E H.Li HX et al.In suit study of corrosion of mild 2004)氧的极限扩散电流密度 id 很小不能满足｜ic｜≪ id 的条件（ ic 为阴极电流密度）所以浓差极化占有重 要地位．土壤中温度对阴极过程的影响主要包括两 方面：首先随着土壤温度增加溶解氧的热运动增 强土壤溶液黏度降低使氧的扩散系数增加反应 物的传质过程加快因而随温度的增加会加速腐蚀． 但是温度升高的另一相反作用是降低了土壤溶液 中氧的溶解度特别是在接近溶液沸点时氧的溶解 度急剧降低从而使腐蚀速度减缓．由于这两种作 用的共同影响一般情况下随温度增加金属的腐 蚀速度存在着一个最大值；对于 Fe 在水溶液中的腐 蚀而言在80℃左右其腐蚀速度达到最大值［17］． 4 结论 （1）在20～70℃、含水20％的大港土中Q235 钢的腐蚀电流密度随温度升高而增大利用线性极 化技术测得的 Rp 以及对 EIS 结果进行等效电路拟 合出的 Rt 随温度升高而减小即其腐蚀速度随温 度升高而增加． （2）在阳极极化100～200mV 区间Q235钢在 含水20％的大港土中电极过程受到了一定阻滞其 相应的 E～lg I 曲线在该极化范围内的斜率较大 其数值随温度升高而呈指数衰减． （3）利用腐蚀电流密度和线性极化电阻所计算 出的 Stern 公式中的 B 值要大于活性区均匀腐蚀所 对应的 B 值Q235钢在20～70℃、含水20％的大 港土中的 B 值维持在44∙2mV 左右． （4）利用线性极化测得的 Rp 是整个电极反应 过程的综合反映对于 Q235钢在含水20％的大港 土中的电极过程而言由于其主要受扩散过程控制 Rp 要比电荷转移电阻 Rt 大得多． 参 考 文 献 ［1］ Riemer DOrazem M．A mathematical model for the cathodic protection of tank bottoms．Corros Sci200547（3）：849 ［2］ Tahara AShinohara T．Influence of the alloy element on corrosion morphology of the low alloy steels exposed to the atmospheric environments．Corros Sci200547（10）：2589 ［3］ Hoffmeister H．Modeling of crevice corrosion of pure nickel by coupling of phase and polarization behavior at various pHchlorideand oxygen levels．Corrosion200561（9）：880 ［4］ Gerwin WBaumhauer R．Effect of soil parameters on the corrosion of archaeological metal finds．Geoderma200096（1）：63 ［5］ Sun CHan E HLi H X et al．In-suit study of corrosion of mild steel affected by soil factors．J Chin Corros Prot200222（4）： 207 （孙成韩恩厚李洪锡等．原位测试研究土壤环境因素对 碳钢的腐蚀影响．中国腐蚀与防护学报200222（4）：207） ［6］ Kim J GKim Y W．Cathodic protection criteria of thermally insulated pipeline buried in soil．Corros Sci200143（11）：2011 ［7］ Chen XDu C WLi X Get al．Influences of water content on the corrosion behavior of X70steel in Dagang saline-alkaline soil． J Univ Sci Technol Beijing200830（7）：730 （陈旭杜翠薇李晓刚等．含水量对 X70钢在大港滨海盐渍 土壤中腐蚀行为的影响．北京科技大学学报200830（7）： 730） ［8］ Nie X HDu HDu C Wet al．Electrical resistivity measurement and conductive model of 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