·1068· 工程科学学报，第39卷，第7期 (a (Lb) CPE CPE CPE CPE RE WE CPE RE- FeOH_/CrOH 基体 基体 基体 FeOH /CrOH 腐蚀产物膜 腐蚀产物膜 图14不同腐蚀周期交流阻抗谱等效拟合电路图.(a)0.3h:(b)8~140h:(c)164~240h Fig.14 EC used for fitting the EIS results with different immersion times:(a)0.3 h:(b)8 h-140 h;(c)164-240 h 表3不同腐蚀周期下交流阻抗拟合结果 Table 3 Parameter values obtained after the electrochemical impedance spectroscopy spectra fitting CPEa Rolm! CPEa Ra/ RL1 LI 时间h R./ Y。s"/(1042cm2)n (cm2） Yos"/(10-2n-cm-2)n (cm2) (n.cm2) (H·cm2) 0.3 3.1 0.15 0.82 19.8 819.1 1.0 3.7 23.1 0.84 30.0 42.8 43.4 47.4 14.0 3.8 29.3 0.77 38.7 60.5 1 50.9 63.2 26.2 48 3.8 28.3 0.78 41.2 52.8 64.9 78.5 38.0 92 3.9 26.6 0.78 47.7 46.2 1 83.9 103.8 74.8 116 4.1 26.2 0.77 63.4 63.8 83.1 123.6 95.0 140 4.1 26.7 0.75 65.3 21.5 0.93 109.2 173.6 124.1 164 4.1 23.7 0.75 48.8 189 1 19.1 212 4.1 25.4 0.71 76.4 131 1 33.2 217 4.0 31.0 0.68 92.2 47.1 0.96 49.9 240 4.0 35.8 0.80 140.4 12.8 0.80 132.5 腐蚀0.3h时，2 CrlMo.2Ni钢表面主要发生动态吸 5.5 附过程，无腐蚀产物膜生成.在腐蚀8~140h时，存在 5.0 高频容抗、中低频感抗和低频容抗.随着时间的延长， 45 4.0 中低频感抗弧逐渐萎缩，此时金属基体逐渐被腐蚀产 3.5 物膜覆盖.在腐蚀164~240h时，腐蚀产物膜完全覆 盖基体，中低频感抗弧消失，此时呈现典型的双容抗 2.5 弧.随着时间延长，容抗弧逐渐外扩，反映出腐蚀产物 2.0 膜随着时间的延长逐渐增厚.由表3中的结果也可以 1.5 1.0 看出，在生成完整产物膜后产物膜电阻R随时间逐 05 渐增大，这是产物膜逐渐增厚的结果.2 Crl Mo2Ni钢 120 240 不同实验周期下的高温高压腐蚀速率（失重法）如图 腐蚀周期h 15所示，腐蚀240h后，腐蚀速率约为腐蚀120h的一 图15腐蚀120h和240h后2CrlM2Ni钢的平均腐蚀速率 半，说明在120~240h之间，腐蚀产物膜的保护性得到 Fig.15 Corrosion rates of 2Crl Mo2Ni after 120 h and 240 h immer- 很大提高，这与交流阻抗谱分析结果是一致的.此外， sion 由图10可知，腐蚀240h后，腐蚀产物膜具有较好的保 3 护性，这也与交流阻抗谱数据显示的腐蚀164h以后腐 结论 蚀产物膜在基体表面形成了完全覆盖的结果是一 (1)Cr元素在提高抗C0z腐蚀性能方面的作用大 致的. 于Mo和Ni元素.工程科学学报，第 39 卷，第 7 期 图 14 不同腐蚀周期交流阻抗谱等效拟合电路图． ( a) 0. 3 h; ( b) 8 ～ 140 h; ( c) 164 ～ 240 h Fig． 14 EC used for fitting the EIS results with different immersion times: ( a) 0. 3 h; ( b) 8 h--140 h; ( c) 164--240 h 表 3 不同腐蚀周期下交流阻抗拟合结果 Table 3 Parameter values obtained after the electrochemical impedance spectroscopy spectra fitting 时间/ h Ｒs /Ω CPEfilm Y0 s n /( 10 － 4 Ω·cm － 2 ) n Ｒfilm / ( Ω·cm2 ) CPEdl Y0 s n /( 10 － 2 Ω·cm － 2 ) n Ｒct / ( Ω·cm2 ) ＲL / ( Ω·cm2 ) L / ( H·cm2 ) 0. 3 3. 1 0. 15 0. 82 19. 8 819. 1 1. 0 8 3. 7 23. 1 0. 84 30. 0 42. 8 1 43. 4 47. 4 14. 0 32 3. 8 29. 3 0. 77 38. 7 60. 5 1 50. 9 63. 2 26. 2 48 3. 8 28. 3 0. 78 41. 2 52. 8 1 64. 9 78. 5 38. 0 92 3. 9 26. 6 0. 78 47. 7 46. 2 1 83. 9 103. 8 74. 8 116 4. 1 26. 2 0. 77 63. 4 63. 8 1 83. 1 123. 6 95. 0 140 4. 1 26. 7 0. 75 65. 3 21. 5 0. 93 109. 2 173. 6 124. 1 164 4. 1 23. 7 0. 75 48. 8 189 1 19. 1 212 4. 1 25. 4 0. 71 76. 4 131 1 33. 2 217 4. 0 31. 0 0. 68 92. 2 47. 1 0. 96 49. 9 240 4. 0 35. 8 0. 80 140. 4 12. 8 0. 80 132. 5 腐蚀 0. 3 h 时，2Cr1Mo2Ni 钢表面主要发生动态吸 附过程，无腐蚀产物膜生成． 在腐蚀 8 ～ 140 h 时，存在 高频容抗、中低频感抗和低频容抗． 随着时间的延长， 中低频感抗弧逐渐萎缩，此时金属基体逐渐被腐蚀产 物膜覆盖． 在腐蚀 164 ～ 240 h 时，腐蚀产物膜完全覆 盖基体，中低频感抗弧消失，此时呈现典型的双容抗 弧． 随着时间延长，容抗弧逐渐外扩，反映出腐蚀产物 膜随着时间的延长逐渐增厚． 由表 3 中的结果也可以 看出，在生成完整产物膜后产物膜电阻 Ｒfilm随时间逐 渐增大，这是产物膜逐渐增厚的结果． 2Cr1Mo2Ni 钢 不同实验周期下的高温高压腐蚀速率( 失重法) 如图 15 所示，腐蚀 240 h 后，腐蚀速率约为腐蚀 120 h 的一 半，说明在 120 ～ 240 h 之间，腐蚀产物膜的保护性得到 很大提高，这与交流阻抗谱分析结果是一致的． 此外， 由图 10 可知，腐蚀 240 h 后，腐蚀产物膜具有较好的保 护性，这也与交流阻抗谱数据显示的腐蚀 164 h 以后腐 蚀产物膜在基体表面形成了完全覆盖的结果是一 致的． 图 15 腐蚀 120 h 和 240 h 后 2Cr1Mo2Ni 钢的平均腐蚀速率 Fig． 15 Corrosion rates of 2Cr1Mo2Ni after 120 h and 240 h immer￾sion 3 结论 ( 1) Cr 元素在提高抗 CO2腐蚀性能方面的作用大 于 Mo 和 Ni 元素． · 8601 ·