镀锌钢在青海盐湖大气环境下的初期腐蚀行为研究

doi:10.11901/1005.3093.2017.452

材料研究学报

2018, Vol. 32

Issue (4): 255-262 DOI: 10.11901/1005.3093.2017.452

研究论文

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镀锌钢在青海盐湖大气环境下的初期腐蚀行为研究

张丹^1,², 王振尧¹(

), 周永璋², 刘雨薇¹, 尹奇¹, 曹公望¹

1 中国科学院金属研究所沈阳 110016
2 南京工业大学南京 211816

Initial Corrosion Behavior of Galvanized Steel in Atmosphere by Qinghai Salt Lake

Dan ZHANG^1,², Zhenyao WANG¹(

), Yongzhang ZHOU², Yuwei LIU¹, Qi YIN¹, Gongwang CAO¹

1 Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
2 Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China

引用本文:

张丹, 王振尧, 周永璋, 刘雨薇, 尹奇, 曹公望. 镀锌钢在青海盐湖大气环境下的初期腐蚀行为研究[J]. 材料研究学报, 2018, 32(4): 255-262.
Dan ZHANG, Zhenyao WANG, Yongzhang ZHOU, Yuwei LIU, Qi YIN, Gongwang CAO. Initial Corrosion Behavior of Galvanized Steel in Atmosphere by Qinghai Salt Lake[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2018, 32(4): 255-262.

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摘要:

采用失重分析、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和电化学分析方法对镀锌钢在青海盐湖大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果表明,镀锌钢在盐湖大气环境中的腐蚀失重较大,腐蚀速率呈先增大后趋于稳定的变化趋势;腐蚀产物主要包括Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O,Zn₅(CO)₃(OH)₆,Zn₄SO₄(OH)₆·3H₂O;腐蚀过程中,腐蚀产物层对基体的保护作用先减小后趋于稳定,高氯盐的尘土在很大程度上影响了腐蚀的过程。

关键词 ：材料失效与保护, 青海盐湖, 镀锌钢, 大气腐蚀, 腐蚀产物, 电化学技术

Abstract：

The corrosion behavior of galvanized steel in the atmosphere by Qinghai Salt Lake at Northwest China was studied by means of weightlessness analysis, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometer (XRD) and electrochemical analysis. The results showed that the corrosion weight loss of galvanized steel in the atmosphere by the Salt Lake was comparatively large, and the corrosion rate increased firstly and then tended to be stable. Corrosion products were mainly composed of Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O, Zn₅(CO)₃(OH)₆ and Zn₄SO₄(OH)₆·3H₂O,as well as lots of dust. The protective effectiveness for the substrate of the corrosion product layer decreased for a while and then tended to be stabilized during the corrosion process. The dust with high chloride salt greatly affected the corrosion process.

Key words： materials failure and protection Qinghai salt lake galvanized steel atmospheric corrosion corrosion product electrochemical technique

收稿日期: 2017-07-27

基金资助:资助项目国家自然科学基金(51671197,51601199)

作者简介:

作者简介张丹,女,1990年生,硕士生

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图1 镀锌钢的失重和平均腐蚀速率随暴晒时间的变化

图2 暴晒不同时间后镀锌钢的XRD谱

图3 暴晒不同时间后镀锌钢的宏观形貌图

图4 暴晒不同时间后镀锌钢的SEM像

图5 暴晒不同时间后镀锌钢的截面形貌

表1 图5中腐蚀产物层不同位置处元素的EDS分析结果

图6 腐蚀不同时间后镀锌钢的EIS图

图7 镀锌钢的腐蚀等效拟合电路

表2 拟合所得镀锌钢的电化学阻抗谱参数

图8 电化学阻抗谱参数Rr、Rt和Rp随暴晒时间的变化

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