Page 71 - 腐蚀与防护2024年第十一期
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吴重仲, 等: 海上风机螺栓用钢的腐蚀及疲劳行为
表面已全部被褐色腐蚀物覆盖, 但分布并不均匀, 如 240h ) 后的形貌。结果表明: 盐雾腐蚀 96h 后,
图2 ( a ) 所示, 在扫描电子显微镜下, 可以看到很多 42CrMoA 钢表面颗粒状腐蚀产物逐渐堆积成片, 但
大小不一的疏松颗粒, 如图 2 ( d ) 所示; 当盐雾腐蚀 腐蚀产物层在基体表面附着不牢固, 很容易脱落; 在
时间延长至 24h 时, 42CrMoA 钢的腐蚀更严重一 盐雾腐蚀168h 后, 42CrMoA 钢腐蚀非常严重, 产
些, 不规则颗粒状腐蚀产物增多, 颗粒尺寸也更大, 物已形成厚实的片状, 局部腐蚀产物与基体分离, 表
如图2 ( b ),( e ) 所示; 当盐雾腐蚀48h后, 腐蚀颗粒 面起伏不平, 锈层上存在着裂纹, 如图 3 ( e ) 中的箭
的堆集逐渐致密, 有发展为层片状的趋势, 但仍然存 头所示; 当盐雾腐蚀 240h 后, 锈层变得更厚, 裂纹
在间隙。 变得更宽、 更深, 在局部剥落的锈层下可观察到紧密
图3为 42CrMoA 钢盐雾腐蚀较长时间( 96~ 排列的颗粒状腐蚀产物。
图3 盐雾腐蚀96~240h后42CrMoA钢表面的腐蚀形貌
Fi g 3 Surfacemor p holo gy of42CrMoAsteelaftersalts p ra y testin g for96-240hours a 96h macromor p holo gy b 168h macro
mor p holo gy c 240h macromor p holo gy d 96h micromor p holo gy e 168h micromor p holo gy f 240h micromor p holo gy
2
图4和5为盐雾腐蚀24h和240h后42CrMoA cm ; A 为常数; n 为反映金属腐蚀趋势的常数。
钢表面腐蚀产物 EDS分析结果。可以看到, Fe 、 O 元 拟合后 方 程 如 式 ( 3 ) 所 示, 回 归 系 数 R 为
2
素在盐雾腐蚀24h和240h的腐蚀产物中存在明显 0.9968 , 符合幂函数规律 [ 14-15 ] 。
富集现象; Cl 元素在盐雾腐蚀24h后的腐蚀产物中 M = 0.88t ( 3 )
0.59
只存在少量, 而在盐雾腐蚀240h后试样的整个视场 由图6可见, 42CrMoA 钢的盐雾腐蚀可分为两
均有体现, 这说明盐雾腐蚀时间越长, Cl 元素的沉积 个阶段。第一阶段( 0~48h ) 为腐蚀前期, 此阶段腐
越明显。研究表明, Cl 由于具有较高的电导率和较 蚀较快, 随着盐雾腐蚀的进行, 腐蚀速率逐渐降低;
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强的穿透力而诱发、 活化并促进42CrMoA 钢表面发 当盐雾腐蚀持续到 48h 时, 42CrMoA 钢的质量损
生点蚀 [ 12-13 ] 。同时, 从衬度上看到, 腐蚀产物中 Fe 、 失为8.9m gcm , 腐蚀速率为2.07mm / a 。第二阶
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Mo元素含量随着盐雾时间的延长而减少。 段( 48~240h ) 为腐蚀的中后期, 此阶段腐蚀速率趋
2.2 腐蚀速率 于平缓, 特别是盐雾腐蚀96h 后; 这是因为在盐雾
图6为42CrMoA 钢在盐雾腐蚀期间的质量损 腐蚀前期, 表面产生的腐蚀产物疏松且分散, 不能
失和腐蚀速率。根据式( 2 ) 对腐蚀数据进行拟合。 有效阻止腐蚀性离子对试样的腐蚀, 而随着盐雾
n
M =At ( 2 ) 腐蚀时间的增长, 腐蚀产物堆集成层, 减缓了腐蚀
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式中: M 为腐蚀后单位面积试样的质量损失, m g 速率 [ 16 ] 。
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