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热轧钢板氧化膜对基体碳钢腐蚀电化学行为的影响

何爱花  
【摘要】: 钢铁所具有的许多独特、不可替代的特性已使其成为现代社会中的主要材料,今后仍将继续保持其在未来工业发展和进步中的基础地位。但热轧钢板表面氧化膜的存在会影响钢板的耐蚀性,现在有关氧化膜对热轧钢板腐蚀行为的影响仍然不清楚,因此,“热轧钢板表面氧化膜对基体碳钢腐蚀电化学行为的研究”课题具有重要的理论和实际意义。 本论文利用扫描电镜(SEM),带电荷藕合装置(CCD)摄像头的体视显微镜等方法研究氧化膜的结构和缺陷。用动电位扫描法、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法对三种不同的热轧钢板表面的氧化膜对基体钢板的腐蚀行为进行了研究。研究发现,热轧钢板表面形成的氧化膜存在大量的缺陷。对于三种热轧钢板,表面的氧化膜仅起到物理屏蔽的作用,不影响膜下金属的阴极过程和阳极过程反应机理和金属腐蚀机理。腐蚀介质通过这些缺陷在金属表面引发腐蚀过程的。热轧钢板表面氧化膜主要通过其缺陷下暴露金属的面积影响金属腐蚀速度,氧化膜孔隙率与氧化膜下金属腐蚀电流成正比。该孔隙率可以通过测定金属腐蚀电流或金属极化电阻进行评价。 而A572GR55热轧钢板在充N2缺氧条件下,氧化膜参与阴极还原过程,阴极反应机理被改变。热轧钢板和基体碳钢的电化学阻抗谱均呈现单容抗弧。对热轧钢板在3.5% NaCl溶液中浸泡不同时间的阻抗谱进行测试,表明随浸泡时间足够长后,氧化膜被水或Cl-穿透饱和,失去了物理屏蔽作用。 氧化膜具有保护作用应该具备以下条件:氧化膜必须完整、致密、连续并且存在的晶体缺陷尽可能少。因此可以通过改善热轧工艺,提高氧化膜致密性,降低氧化膜的孔隙率提高氧化膜的防护性能。


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