杨永等：交流干扰下X100管线钢及其热影响区在库尔勒土壤模拟液中的腐蚀行为 897 (a1 (b) (c) GB PF GB M/A UB GB UB 100m 100m 100m 图4X100管线钢显微组织.(a)粗昂热影响区；(b)临界再热粗品热影响区：(c)母材 Fig.4 Optical microstructure:(a)CGHAZ;(b)ICCGHAZ;(c)base steel -0.60 0 (a) (b) ■Base steel5mA-cm2 -Base steel ●CGHAZ5mAcm-2 -0.65 ◆-CGHAZ -0.2 ICCGHAZ 5 mA.cm ◆-ICCGHAZ -0.4 2-0.70 50 mA.cm -0.6 -0.75 20 mA.cm A/ mA.cm -0.8 -0.80 1.0 0.85E -12 05001000150020002500300035004000 0 0.010.020.030.040.050.06 Time/s Time/s 1.5 (c) ■Base steel20mAcm-2 ■Base steel50mAcm2 ●CGHAZ20mAcm-2 。CGHAZ50mA'cm2 1.0 ICCGHAZ 20 mA.cm ▲ICCGHAZ50mAcm 0.5 3 0 0.5 1.0 -1.5 -2.0 00.010.020.030.040.050.06 0 0.010.020.030.040.050.06 Time/s Time/s 图5X100管线钢母材和热影响区在库尔勒土壤模拟液中的腐蚀电位.(a)1Hz频率测得：(b)在交流电流密度为5mAcm2时2000Hz频率测 得：(c)在交流电流密度为20mAcm2时2000Hz频率测得：(d)在交流电流密度为50mAcm2时2000Hz频率测得 Fig.5 Corrosion potentials of the samples in simulated Korla soil solution:(a)measured by 1 Hz frequency;(b)measured by 2000 Hz under AC density of 5 mA.cm;(c)measured by 2000 Hz under AC density of 20 mA.cm;(d)measured by 2000 Hz under AC density of 50 mA.cm2 干扰下，腐蚀电位由负到正则依次为ICCGHAZ、 GCHAZ、母材 CGHAZ和母材.由图5(b)~(d)可见，试样在外加 2.2.2动电位极化曲线 交流干扰时的电极电位变化呈明显的正弦曲线形 图6为不同交流电流密度干扰下的X100管 状，峰值电位随着交流电流密度增加而变大；交流 线钢母材、CGHAZ、ICCGHAZ在测试溶液中的动 电流密度为5mAcm2时，电极电位振幅从大到小 电位极化曲线.由曲线可见，金属阳极极化时表现 依次为母材、GCHAZ及ICCGHAZ;交流电流密度 为活化溶解特征，阴极极化为吸氧和析氢反应.随 为20mAcm2和50mAcm2时，电极电位振幅从大 着交流电流密度增加，腐蚀电流密度增大.相同交 到小依次为ICCGHAZ、CGHAZ及母材.从热力学 流电流密度下，极化曲线显示的腐蚀电位大小排 角度，腐蚀电位变负，金属更易腐蚀2，则5mAcm2 序与OCP测量结果一致；不同微观组织材料的阴 电流密度干扰时，母材最易腐蚀、其次为GCHAZ、 极极化曲线基本重合，说明不同微观组织对腐蚀 ICCGHAZ:在20mAcm2和50mAcm2电流密度 体系的还原反应无明显影响；但阳极极化曲线的 干扰时，均表现为ICCGHAZ最易腐蚀，其次为 电流密度差异明显，在5mAcm2交流电流密度干干扰下，腐蚀电位由负到正则依次为 ICCGHAZ、 CGHAZ 和母材. 由图 5（b）～（d）可见，试样在外加 交流干扰时的电极电位变化呈明显的正弦曲线形 状，峰值电位随着交流电流密度增加而变大；交流 电流密度为 5 mA·cm−2 时，电极电位振幅从大到小 依次为母材、GCHAZ 及 ICCGHAZ；交流电流密度 为 20 mA·cm−2 和 50 mA·cm−2 时，电极电位振幅从大 到小依次为 ICCGHAZ、CGHAZ 及母材. 从热力学 角度，腐蚀电位变负，金属更易腐蚀[25] ，则 5 mA·cm−2 电流密度干扰时，母材最易腐蚀、其次为 GCHAZ、 ICCGHAZ；在 20 mA·cm−2 和 50 mA·cm−2电流密度 干扰时 ，均表现 为 ICCGHAZ 最易腐蚀 ，其次 为 GCHAZ、母材. 2.2.2    动电位极化曲线 图 6 为不同交流电流密度干扰下的 X100 管 线钢母材、CGHAZ、ICCGHAZ 在测试溶液中的动 电位极化曲线. 由曲线可见，金属阳极极化时表现 为活化溶解特征，阴极极化为吸氧和析氢反应. 随 着交流电流密度增加，腐蚀电流密度增大. 相同交 流电流密度下，极化曲线显示的腐蚀电位大小排 序与 OCP 测量结果一致；不同微观组织材料的阴 极极化曲线基本重合，说明不同微观组织对腐蚀 体系的还原反应无明显影响；但阳极极化曲线的 电流密度差异明显，在 5 mA·cm−2 交流电流密度干 (a) (b) (c) GB UB 100 μm 100 μm 100 μm PF M/A GB UB GB F 图 4    X100 管线钢显微组织. （a）粗晶热影响区；（b）临界再热粗晶热影响区；（c）母材 Fig.4    Optical microstructure: (a) CGHAZ; (b) ICCGHAZ; (c) base steel 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 −0.85 −0.80 −0.75 −0.70 −0.65 −0.60 50 mA·cm−2 20 mA·cm−2 Potential/V 5 mA·cm−2 Time/s Base steel CGHAZ ICCGHAZ (a) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 −1.2 −1.0 −0.8 −0.6 −0.4 −0.2 0 Base steel 5 mA·cm−2 CGHAZ 5 mA·cm−2 ICCGHAZ 5 mA·cm−2 电位/V Time/s (b) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 −2.0 −1.5 −1.0 −0.5 0 0.5 1.0 1.5 Time/s Potential/V Base steel 20 mA·cm−2 CGHAZ 20 mA·cm−2 ICCGHAZ 20 mA·cm−2 (c) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5 Time/s Potential/V Base steel 50 mA·cm−2 CGHAZ 50 mA·cm−2 ICCGHAZ 50 mA·cm−2 (d) 图 5    X100 管线钢母材和热影响区在库尔勒土壤模拟液中的腐蚀电位. （a）1 Hz 频率测得；（b）在交流电流密度为 5 mA·cm−2 时 2000 Hz 频率测 得；（c）在交流电流密度为 20 mA·cm−2 时 2000 Hz 频率测得；（d）在交流电流密度为 50 mA·cm−2 时 2000 Hz 频率测得 Fig.5    Corrosion potentials of the samples in simulated Korla soil solution:  (a) measured by 1 Hz frequency; (b) measured by 2000 Hz under AC density of 5 mA·cm−2; (c) measured by 2000 Hz under AC density of 20 mA·cm−2; (d) measured by 2000 Hz under AC density of 50 mA·cm−2 杨    永等： 交流干扰下 X100 管线钢及其热影响区在库尔勒土壤模拟液中的腐蚀行为 · 897 ·