,1414 北京科技大学学报 第31卷 表1实验钢种的化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of test steel % 钢种 C Si Mn P Cr Mo Ni Cu Ti D32 0.14 0.36 1.38 0.018 0.0130.01 0.01 0.02 0.03 0.0330.0010.018 表2水质参数 Table 2 Parameters of water quality 溶液 浊度/(mscm-) 盐度/% 氧的质量浓度/(mgL-) pH 氧化还原电位/mV 3.5%NaCl 56.13 3.724 7.73 7.35 -6.8 青岛海水 49.99 3.279 7.46 8.33 -32.8 埋岛海水 49.11 3.217 7.30 8.35 -30.4 1.2.1裸钢试样的制备 海洋全浸区和模拟海洋浪溅区(NaCI溶液、青岛海 将试样周围用环氧树脂封固，上部露出的部分 水和埕岛海水)钢样的强极化曲线和弱极极化曲线， 作为实验面积，计0.785cm2.试样下部连接一条导 实验介质分别为3.5%NaC1溶液、青岛海水和埋岛 线，试样封固后用400~1200°水砂纸逐级打磨至 海水， 镜面光亮，用蒸馏水冲洗，用无水乙醇、丙酮清洗， 1.3.2阻抗实验 干燥 EIS的测量应用EG&G公司的M283恒电位 1.2.2模拟全浸区钢样的制备 仪、1025频率响应探测器和Powersine测试软件组 将裸钢试样放入分别盛有3.5%NaC1溶液、青 成的测试系统，频率范围为100kz~10m出，对数 岛海水、埕岛海水的烧杯中，将其连接导线露出水 扫频，交流激励信号幅值为10mV.辅助电极为Pt 面，试样分别在溶液中浸泡数日(10d),来模拟海洋 电极，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为各种 条件下全浸区锈层的生成过程山]. 钢样. 1.2.3模拟浪溅区钢样的制备 分别测定D32裸钢试样在青岛海水、埕岛海水 将裸钢样的周围用蜡封固，使周围凸起，在裸 中的阻抗谱.测定模拟海洋全浸区和模拟海洋浪溅 钢的试样上滴下数滴3.5%NaC1水溶液、青岛海水 区(NaCI溶液、青岛海水和埕岛海水)钢样的阻抗 和埋岛海水，然后使其在空气中自然干燥；12h后， 谱，实验介质分别为3.5%NaC1溶液、青岛海水、埕 再滴下溶液，反复操作(10d),来模拟海洋条件下浪 岛海水 溅区锈层的生成过程山 1.3.3锈层的微观形貌分析 1.3实验方法 利用Philips公司的XL30扫描电镜和EDAX 1.3.1极化实验 公司的Phoenix能谱仪分析腐蚀产物，采用的锈层 动电位极化曲线测试采用EG&G公司的 有模拟海洋全浸区钢样和模拟海洋浪溅区钢样，模 M2273电化学工作站，辅助电极为Pt电极，参比电 拟锈层实验时间为37d. 极为饱和甘汞电极，工作电极为各种钢样12一).强 极化曲线：扫描范围为相对于开路电位一400~ 2实验结果 400mV,扫描速率为1.0mVs1.弱极化曲线：扫 2.1极化实验结果 描范围为相对于开路电位一100~100mV,扫描速 实验开始时，测得在青岛海水和埕岛海水中以 率为0.5mVs-1.测定D32裸钢试样在青岛海水、 及模拟全浸区和浪溅区钢样的开路电位如表3 埕岛海水中的强极化曲线和弱极化曲线。测定模拟 所示 表3在海水中以及模拟全浸区和浪溅区钢样的开路电位 Table 3 Open circuit potential of samples in seawater and simulated samples at the immersion,splash zone V vs.SCE 海水 模拟全浸区 模拟浪溅区 青岛 埋岛 NaCl溶液 青岛海水 埕岛海水 NaCl溶液 青岛海水 埋岛海水 -0.726 -0.730 -0.711 -0.757 -0.750 -0.580 -0.728 -0.729表1 实验钢种的化学成分（质量分数） Table1 Chemical composition of test steel ％ 钢种 C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu Al V Ti D32 0∙14 0∙36 1∙38 0∙018 0∙013 0∙01 0∙01 0∙02 0∙03 0∙033 0∙001 0∙018 表2 水质参数 Table2 Parameters of water quality 溶液 浊度／（mS·cm －1） 盐度／％ 氧的质量浓度／（mg·L －1） pH 氧化还原电位／mV 3∙5％NaCl 56∙13 3∙724 7∙73 7∙35 －6∙8 青岛海水 49∙99 3∙279 7∙46 8∙33 －32∙8 埕岛海水 49∙11 3∙217 7∙30 8∙35 －30∙4 1∙2∙1 裸钢试样的制备 将试样周围用环氧树脂封固‚上部露出的部分 作为实验面积‚计0∙785cm 2．试样下部连接一条导 线．试样封固后用400～1200＃水砂纸逐级打磨至 镜面光亮‚用蒸馏水冲洗‚用无水乙醇、丙酮清洗‚ 干燥． 1∙2∙2 模拟全浸区钢样的制备 将裸钢试样放入分别盛有3∙5％NaCl 溶液、青 岛海水、埕岛海水的烧杯中‚将其连接导线露出水 面‚试样分别在溶液中浸泡数日（10d）‚来模拟海洋 条件下全浸区锈层的生成过程［11］． 1∙2∙3 模拟浪溅区钢样的制备 将裸钢样的周围用蜡封固‚使周围凸起．在裸 钢的试样上滴下数滴3∙5％NaCl 水溶液、青岛海水 和埕岛海水‚然后使其在空气中自然干燥；12h 后‚ 再滴下溶液‚反复操作（10d）‚来模拟海洋条件下浪 溅区锈层的生成过程［11］． 1∙3 实验方法 1∙3∙1 极化实验 动电 位 极 化 曲 线 测 试 采 用 EG＆G 公 司 的 M2273电化学工作站‚辅助电极为 Pt 电极‚参比电 极为饱和甘汞电极‚工作电极为各种钢样［12－13］．强 极化曲线：扫描范围为相对于开路电位 －400～ 400mV‚扫描速率为1∙0mV·s －1．弱极化曲线：扫 描范围为相对于开路电位－100～100mV‚扫描速 率为0∙5mV·s －1．测定 D32裸钢试样在青岛海水、 埕岛海水中的强极化曲线和弱极化曲线．测定模拟 海洋全浸区和模拟海洋浪溅区（NaCl 溶液、青岛海 水和埕岛海水）钢样的强极化曲线和弱极极化曲线‚ 实验介质分别为3∙5％ NaCl 溶液、青岛海水和埕岛 海水． 1∙3∙2 阻抗实验 EIS 的测量应用 EG＆G 公司的 M283恒电位 仪、1025频率响应探测器和 Powersine 测试软件组 成的测试系统‚频率范围为100kHz～10mHz‚对数 扫频‚交流激励信号幅值为10mV．辅助电极为 Pt 电极‚参比电极为饱和甘汞电极‚工作电极为各种 钢样． 分别测定 D32裸钢试样在青岛海水、埕岛海水 中的阻抗谱．测定模拟海洋全浸区和模拟海洋浪溅 区（NaCl 溶液、青岛海水和埕岛海水）钢样的阻抗 谱‚实验介质分别为3∙5％ NaCl 溶液、青岛海水、埕 岛海水． 1∙3∙3 锈层的微观形貌分析 利用 Philips 公司的 XL－30扫描电镜和 EDAX 公司的 Phoenix 能谱仪分析腐蚀产物．采用的锈层 有模拟海洋全浸区钢样和模拟海洋浪溅区钢样‚模 拟锈层实验时间为37d． 2 实验结果 2∙1 极化实验结果 实验开始时‚测得在青岛海水和埕岛海水中以 及模拟全浸区和浪溅区钢样的开路电位如表 3 所示． 表3 在海水中以及模拟全浸区和浪溅区钢样的开路电位 Table3 Open circuit potential of samples in seawater and simulated samples at the immersion‚splash zone V vs．SCE 海水 模拟全浸区 模拟浪溅区 青岛 埕岛 NaCl 溶液 青岛海水 埕岛海水 NaCl 溶液 青岛海水 埕岛海水 －0∙726 －0∙730 －0∙711 －0∙757 －0∙750 －0∙580 －0∙728 －0∙729 ·1414· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷