重金屬Cr和Pb污染對Q345鋼土壤腐蝕行為規(guī)律的影響.pdf

1、全國各地都普遍存在著不同程度的土壤重金屬污染。在輕度污染土壤中,重金屬給人類生活和動植物生存帶來危害,并對埋地金屬構(gòu)件的使用壽命造成影響。隨污染程度增加,重金屬給人類和動植物帶來的危害也進一步加重,但其對于埋地金屬構(gòu)件的耐腐蝕性能是否有同樣的影響,目前卻鮮有報道。由于重金屬污染具有累積性、長期性、持續(xù)時間長和不可逆性等特點,因此,本文以遼寧撫順李石污灌區(qū)的土壤為研究對象,針對污灌區(qū)中常用的Q345鋼,研究了重金屬Cr和Pb離子對其土壤腐

2、蝕行為規(guī)律的影響及機理,為今后該地區(qū)埋地構(gòu)件的選材及管道使用壽命的預(yù)測評估提供了一定的實驗基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
　　采用室內(nèi)模擬浸泡實驗的方法,分別研究了不同濃度的Cr離子和Pb離子對Q345鋼土壤腐蝕行為規(guī)律的影響。利用數(shù)碼相機和SEM分別觀察了腐蝕產(chǎn)物去除前后試樣表面的宏觀形貌和微觀形貌;采用失重法計算其腐蝕速率,分析了腐蝕動力學(xué)規(guī)律;采用EDS和XRD測試技術(shù),分析了腐蝕產(chǎn)物元素組成和相組成;利用電化學(xué)測試工作站,測量了電化學(xué)阻

3、抗譜、動電位極化曲線和 Mott-schottky曲線,分析了浸泡后帶銹試樣的電化學(xué)行為和特性。
　　實驗結(jié)果表明:Q345鋼在原狀土壤中的腐蝕類型為全面腐蝕,而在添加Cr離子的土壤溶液中為局部腐蝕;隨著添加的Cr離子質(zhì)量分數(shù)的增加,試樣表面腐蝕產(chǎn)物增多、點蝕數(shù)目降低、電荷轉(zhuǎn)移電阻增大、自腐蝕電流密度降低,耐蝕性能提高;隨著浸泡時間的延長,試樣表面生成的點蝕的數(shù)目減少;空間電荷層厚度增加、施主密度降低,Q345鋼的耐蝕性提高。Cr

4、離子的存在使試樣表面形成鈍化膜,是試樣耐腐蝕性能提高的主要原因。
　　在Pb污染的土壤溶液中,Q345鋼腐蝕類型為全面腐蝕,腐蝕產(chǎn)物為Fe的氧化物和Pb的氧化物;在含Pb2+的土壤溶液中,Q345鋼的腐蝕速率降低、自腐蝕電流密度降低、電荷轉(zhuǎn)移電阻增大,試樣的耐蝕性能提高;在添加的Pb2+質(zhì)量分數(shù)為50mg/kg、70mg/kg、90mg/kg和110mg/kg的土壤中,70mg/kg的溶液中試樣的耐蝕性最好。Pb2+的存在促進了P