堿性溶液中Na2S對Q235和16Mn鋼材的腐蝕行為研究.pdf

1、高硫鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁過程中硫以各種形態(tài)(S2-，S2O32-，SO32-，SO42-)轉(zhuǎn)入鋁酸鈉溶液，其中S2?對設(shè)備材質(zhì)（16Mn鋼和Q235鋼）造成嚴(yán)重的腐蝕危害，堿性條件下的腐蝕影響因素復(fù)雜。本文采用鹽霧腐蝕方法，分別研究純苛堿溶液與鋁酸鈉溶液中Na2S對兩種材質(zhì)的腐蝕行為，采用掃描電鏡分析產(chǎn)物顯微形貌，根據(jù)元素分布情況分析腐蝕產(chǎn)物的成分變化規(guī)律，利用失重法與極化法反映出腐蝕速率變化情況，建立腐蝕失重動力學(xué)方程，并對兩種條件下的腐

2、蝕行為進(jìn)行對比。主要結(jié)論如下：
　?。?）純氫氧化鈉溶液中：隨著硫化鈉濃度升高、腐蝕時間延長16Mn鋼和Q235鋼腐蝕逐漸加強(qiáng)，腐蝕形貌由點蝕到均勻腐蝕，腐蝕電流密度先減小后增大，腐蝕產(chǎn)物主要含S、O、Fe等元素。相同條件下16Mn鋼腐蝕程度較Q235鋼嚴(yán)重。16Mn鋼失重隨S2-濃度呈先增大后減小的趨勢，當(dāng)S2-濃度為5g/L時達(dá)到最大腐蝕失重6.9331g/m2，此時對應(yīng)的電流密度為0.992μA/cm2；在恒定S2-濃度下，

3、腐蝕失重隨腐蝕時間延長逐漸增大，腐蝕時間為9天時最大腐蝕失重為3.4012g/m2，對應(yīng)的電流密度為0.129μA/cm2；隨硫化鈉濃度上升和腐蝕時間延長16Mn鋼最大點蝕深度先減小后增大，當(dāng)S2-濃度達(dá)到5g/L時，最大點蝕深度為0.0102mm，腐蝕時間為9天時最大腐蝕深度為0.0088mm。
　?。?）鋁酸鈉溶液中：隨著S2-濃度升高、腐蝕時間延長16Mn鋼和Q235鋼腐蝕逐漸加強(qiáng)，腐蝕形貌由點蝕到均勻腐蝕，腐蝕電流密度先減

4、小后增大，腐蝕產(chǎn)物主要含S、O、Fe，Al等元素。隨S2-濃度上升和腐蝕時間延長16Mn鋼腐蝕失重不斷增大，S2-濃度為7g/L時，最大腐蝕失重為2.9687g/m2，腐蝕電流密度為2.018μA/cm2，在恒定S2-濃度下，腐蝕時間為9天時最大腐蝕失重為3.1126g/m2，對應(yīng)的電流密度為2.653μA/cm2；點蝕深度變化規(guī)律總體呈增大趨勢，當(dāng)S2-濃度為7 g/L時最大點蝕深度為0.0061mm、腐蝕時間為9天時，最大點蝕深度為

5、0.0076mm。通過對比16Mn鋼和Q235鋼在純苛堿和鋁酸鈉溶液腐蝕情況，鋁有降低材料腐蝕的作用，鋁酸鈉溶液中腐蝕較輕。
　?。?）16Mn鋼、Q235鋼試樣腐蝕動力學(xué)方程都呈冪函數(shù)變化規(guī)律：純氫氧化鈉中分別為C=3.82417t0.02494和C=1.7267t0.19942，相關(guān)系數(shù)R2分別為0.86698、0.98067，腐蝕速率都逐漸減小。鋁酸鈉溶液分別為：C=3.35726t0.10866和C=1.82274t0.2