熱浸鍍鋼材在海洋環(huán)境中腐蝕行為的對(duì)比研究.pdf

1、鋅、鋁由于其低廉的價(jià)格及良好的耐蝕性、犧牲陽極保護(hù)性能而作為鍍層（熱浸鍍、熱噴涂等）對(duì)鋼基體實(shí)施保護(hù)應(yīng)用到汽車、建筑、橋梁等行業(yè)。但是，目前有關(guān)鍍層耐大氣腐性能的研究仍以常規(guī)的實(shí)驗(yàn)手段為主，主要是是現(xiàn)場掛片。而有關(guān)鍍層在海水不同區(qū)帶（飛濺區(qū)、潮差區(qū)和全浸區(qū)）的腐蝕行為、腐蝕機(jī)理研究開展的很少，缺少鍍層在海水的基礎(chǔ)腐蝕數(shù)據(jù)。 本文通過干濕交替循環(huán)交流阻抗法模擬研究鍍層在海洋大氣區(qū)的腐蝕機(jī)理以及不同干期時(shí)間對(duì)鍍層腐蝕的影響；通過實(shí)海

2、掛片、電化學(xué)交流阻抗技術(shù)并結(jié)合其它研究手段研究熱浸鍍層在飛濺區(qū)、潮差區(qū)和全浸區(qū)的腐蝕行為、腐蝕機(jī)理、進(jìn)行熱浸鍍層在海水不同區(qū)帶的腐蝕機(jī)制對(duì)比，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 由于腐蝕產(chǎn)物在鍍層表面的沉積，熱浸鍍鋅鍍層（GI）、Zn-5％Al-0.03％RE鍍層（GF）、Zn-55％Al-1.6％Si鍍層（GL）的k值逐漸減小, 最后，三種鍍層的k值分別穩(wěn)定在4.00mV、1.55mV和2.47 mV。GI、GF、GL鍍層的腐蝕速度隨著腐蝕

3、的進(jìn)行而逐漸減小，GL的耐蝕性最好，GF次之，GI最差，但在后期GF、GL鍍層的局部腐蝕較GI鍍層要嚴(yán)重。改變干濕循環(huán)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)發(fā)現(xiàn)，干期時(shí)間越長，三種鍍層的平均腐蝕速度越小，同時(shí)局部腐蝕也越嚴(yán)重。 熱浸鍍鋅等三種鍍層在海水三個(gè)區(qū)帶中的腐蝕暴露實(shí)驗(yàn)表明：GI鍍層的腐蝕速度最大，GF鍍層次之，GL鍍層最小，但在海水中容易發(fā)生局部腐蝕。在海水腐蝕的三個(gè)區(qū)帶，由于鍍層表面氧氣含量的差別，全浸區(qū)腐蝕速度最快，潮差區(qū)次之，飛濺區(qū)最慢，且全

4、浸區(qū)的腐蝕速度較潮差區(qū)、飛濺區(qū)要快很多，而潮差區(qū)、飛濺區(qū)的腐蝕速度基本相當(dāng)。鍍層腐蝕形貌的顯微結(jié)構(gòu)分析和交流阻抗研究進(jìn)一步證實(shí)了：鋅鋁合金鍍層表現(xiàn)出最佳的耐蝕性能，但亦發(fā)生了嚴(yán)重的局部腐蝕。熱浸鍍鋅鍍層在全浸區(qū)、潮差區(qū)和飛濺區(qū)出現(xiàn)基體腐蝕的時(shí)間為3個(gè)月、6個(gè)月和12個(gè)月，鋅鋁合金在全浸區(qū)腐蝕12個(gè)月后亦發(fā)生基體腐蝕。 本文通過對(duì)干濕交替交流阻抗法得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析知，鍍層在干濕條件下的腐蝕主要受鹽濃縮效應(yīng)和氧氣擴(kuò)散速度的影響，而

5、液膜厚度和腐蝕產(chǎn)物對(duì)對(duì)鍍層腐蝕的影響都是通過對(duì)氧氣擴(kuò)散速度的影響來影響鍍層的腐蝕速度。GI鍍層在每個(gè)循環(huán)周期內(nèi)的腐蝕可分為三個(gè)階段，GF、GL可分為兩個(gè)階段。 本文從熱浸鍍層的結(jié)構(gòu)和海水環(huán)境的腐蝕特性出發(fā)，提出了熱機(jī)鍍層在海水飛濺區(qū)、潮差區(qū)“全面腐蝕期和基體腐蝕期、孔蝕期即全面腐蝕抑制期和基體腐蝕期”三階段海水腐蝕機(jī)制；全浸區(qū)的“全面腐蝕期、全面腐蝕抑制期、孔蝕期和基體腐蝕期”四階段海水腐蝕機(jī)制，并進(jìn)一步揭示了鍍層的組織結(jié)構(gòu)與其