·530 北京科技大学学报 2004年第5期 2实验结果 示，可以看出不仅发生了严重的均匀腐蚀，还 存在点蚀坑.失重法测腐蚀速率后平均腐蚀速率 X70钢在现场埋设8个月后，表面均匀地生 为4.344gdm'a.在室内含水饱和土壤和土壤模 成了棕红色的腐蚀产物，约有1mm厚，EDS分析 拟溶液中，室温下的自然腐蚀电位随时间的变化 腐蚀产物成分发现各元素原子分数比为A1: 曲线如图2所示.可以看出，在模拟溶液中一开 Si:S:K:Ca:Fe=0.0507:0.2093:0.1027: 始电位迅速下降，在50h内逐渐稳定在-700mV, 0.0157:02100:0.4115,可以看出S含量很高， 然后波动一直很小：而对实际含水饱和土壤， 腐蚀产物的XRD分析表明主要为FeS,FeOOH和 整个试验过程中一直维持在-740mV左右，波动 FeO4,清除腐蚀产物后的表面形貌如图1(a)所 很小. (a (b) (c) 图1X70钢在不同环境中实验后表面形貌.(a)库尔勒现场土壤；)库尔勒含水饱和土壤；（③）库尔勒土壤模拟溶液 Fig.1 Surface morphologyies of X70 steel after experiments in different environments:(a)Ku'erle soil station;(b)Ku'erle soil saturated with water;(c)Ku'erle simulated soil solution 基于库尔勒土壤理化性质配置模拟溶液，在 ·库尔勒土壤模拟溶液中 -640 模拟溶液中浸泡过程中发现第一天表面部分地 库尔勒含水饱和土壤中 被棕红色产物覆盖，并在5d之内能被覆盖完全， 680 表面形貌也发现由均匀腐蚀和点蚀组成，20d 后，表面形貌如图1（©）.可以看出表面由很多细小 -720 的颗粒组成，XRD分析腐蚀产物为FeOOH和 FeO,腐蚀速率为8.5081gdm'a. 整-760 0100200300400500600700 3分析与讨论 腐蚀时间，t/h 通过以上在理化性质相似的不同介质中实 图2自然腐蚀电位随时间变化关系 验发现：在实验期间内，模拟溶液中腐蚀速率最 Fig.2 Variations of Eom as a function of exposure time 大，现场土壤中次之，而在室内含水饱和土壤中 在室内土壤含水饱和土壤中浸泡32d和64d 腐蚀速率最低.腐蚀形貌的观察表明：在实际土 后，表面呈不完全腐蚀状态，部分被棕红色腐蚀 壤中均匀腐蚀和点蚀都有发生：在含水饱和土壤 产物覆盖，表面形貌如图1b)所示.腐蚀产物 中，表面非常不平整，主要为均匀腐蚀，也有轻微 XRD分析发现腐蚀产物埋设32d时主要为FeO 点蚀痕迹：而在模拟溶液中，表面由腐蚀后的细 和Fe0,而在64d时则主要有Fe0和FezO.同时， 小的颗粒组成，非常均匀，为均匀腐蚀. 在对埋设32d后的腐蚀产物EDS分析表明， 腐蚀产物EDS分析结果中的Al,Mg,Ca都来 主要原子的原子分数的比为Si:S:Mm:Fe= 自于土壤，S可能是试样中合金元素溶解的结 0.0184:0.0078:0.0154:09580,并将去除表面 果，也有可能是土壤中的.S在X70钢中含量极 腐蚀产物后发现存在点蚀坑，32d和64d后的腐 低，在库尔勒土壤中含量也有限，而现场试验的 蚀速率分别为0.79,0.63gdm'a. 腐蚀产物中，S元素的原子分数高达0.1027.这说北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 4 年 第 5 期 2 实验 结 果 X 70 钢在现场 埋 设 8 个月后 , 表 面 均 匀地 生 成 了棕 红色 的腐 蚀产 物 , 约有 l r n r n 厚 , E D S 分 析 腐 蚀 产 物 成 分 发 现 各 元 素 原 子 分 数 比 为 A :I 5 1 : S : K : C a : F e 二 0 . 0 5 0 7 : 0 . 2 0 9 3 : 0 . 10 2 7 : 0 . 0 15 7 : 0 . 2 10 0 : 0 . 4 11 5 , 可 以看 出 S 含 量很 高 , 腐 蚀 产物 的 X R D 分析 表 明 主要 为 F es , F e 0 O H 和 F e , 0 4 , 清 除腐 蚀 产物后 的表 面 形貌 如 图 1 (a) 所 示 . 可 以看 出 不仅 发 生 了严 重 的均匀 腐 蚀 , 还 存 在点蚀坑 . 失重法 测腐蚀速 率 后平 均腐蚀 速率 为 .4 3科 创如恤 . 在 室 内含 水 饱和 土 壤和 土 壤模 拟 溶液 中 , 室温 下 的 自然 腐蚀 电位 随 时 间的变化 曲线如 图 2 所示 . 可 以看 出 , 在 模拟 溶液 中一开 始 电位迅 速 下 降 , 在 50 h 内逐渐 稳定 在 一 7 0 m v , 然 后 波 动 一直 很 小 ; 而对 实 际 含水 饱 和 土 壤 , 整 个试 验 过程 中一 直 维持 在 一 7 40 m V 左右 , 波动 很 小 . 图 1 X 7 0 钢在 不同环 境 中实验后 表面 形貌 . (a) 库 尔勒现场 土壤 ; 伪)库尔勒 含水饱 和土 壤 ; (3 )库 尔勒 土坡模 拟溶液 F 啥 · 1 S u r 血 c e m o 印h o l o gy i e s o f X 7 0 s et l a fet r ex p e r 恤 e n st in d i幻er r e n t e n v i or n . e n st : ( a ) K u , e r le s 0 U s t a iot n : ( b ) K u , e r l e 知让 s a t u r a t ed w i t h w a et r ; ( e ) K u l e r le s而u la t ed s o U s 0 l u iot n 土壤模拟溶液 中 曰 荀4 0 口 叻、 口 . 韶 毫、 8。 堵 划 刀 2 0 留 彭 超 一 7 6 0 水饱和土壤中 沪丫魂 二几 . 一 厂 、 入 基 于库 尔勒 土 壤理 化性 质配 置 模拟 溶液 , 在 模 拟 溶 液 中浸 泡 过 程 中发 现 第 一天 表 面 部 分地 被 棕 红 色 产物 覆盖 , 并在 s d 之 内能 被覆 盖完 全 , 表 面 形 貌 也 发 现 由均 匀 腐 蚀 和 点 蚀 组 成 . 20 d 后 , 表 面形貌 如 图 l( c) . 可 以看 出表面 由很 多细小 的颗 粒 组成 , X R D 分析 腐 蚀 产物 为 eF O O H 和 F e 3 q , 腐蚀 速 率 为 8 . 50 8 1 9 /d m Za . 0 1 00 2 0 0 3 00 4 00 5 0 0 6 0 0 7 0 0 腐 蚀时 间 , t/ h 图 2 自然腐 蚀 电位 随时 间变 化关 系 F ig . 2 Va r 认it o n s o f E e听 a s a fu n e it o n o f e x P o s u er it m e 在 室 内土壤 含 水饱 和 土壤 中浸泡 犯 d 和 64 d 后 , 表 面呈 不完 全 腐蚀 状 态 , 部 分被 棕 红色 腐蚀 产物 覆盖 , 表面 形貌 如 图 1 (b) 所示 . 腐蚀 产物 X R D 分析 发现 腐 蚀产 物埋 设 32 d 时主 要 为 F 伪以 和 F e 2 0 3 , 而 在 6 4 d 时则主 要有 F e O 和 F e Z O ; . 同时 , 在 对 埋 设 32 d 后 的腐 蚀 产 物 ED S 分 析 表 明 , 主要 原 子 的 原 子 分 数 的 比 为 iS : S : M h : F e二 0 . 0 18 4 : 0 . 0 0 7 8 : 0 . 0 15 4 : 0 . 9 5 8 0 , 并 将 去除表 面 腐蚀 产物 后发 现 存在 点蚀 坑 , 32 d 和 64 d 后 的腐 蚀 速 率分 别为 .0 79 , .0 63 留dm 、 . 3 分析 与讨 论 通 过 以上在 理 化 性 质 相 似 的 不 同介 质 中实 验 发现 : 在 实验 期 间 内 , 模 拟 溶液 中腐蚀 速率 最 大 , 现 场 土壤 中次之 , 而在 室 内含 水 饱和 土壤 中 腐蚀 速 率 最低 . 腐蚀 形貌 的观 察表 明 : 在 实 际土 壤 中均匀 腐蚀 和 点蚀 都有 发生 ; 在含 水饱 和土 壤 中 , 表面 非常 不平 整 , 主要 为均 匀腐 蚀 , 也有轻微 点蚀 痕 迹 ; 而 在模拟 溶液 中 , 表 面 由腐蚀 后 的细 小 的颗 粒组 成 , 非常 均匀 , 为均 匀腐 蚀 . 腐 蚀 产物 E D S 分 析结 果 中 的 lA , M g , C a 都 来 自于 土 壤 , iS 可 能是 试样 中合 金元 素溶 解 的 结 果 , 也 有可 能 是土 壤 中 的 . 5 在 X 70 钢 中含 量 极 低 , 在 库尔 勒 土壤 中含 量 也有 限 , 而 现 场试 验 的 腐 蚀产 物 中 , S 元素 的 原子 分数 高达 0 . 102 7 . 这说