热浸镀钢材在海洋环境中腐蚀行为的对比研究

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海洋浪溅区钢结构的腐蚀与防护研究进展

第54卷第4期2016年7月上海涂料SHANGHAI COATINGSV〇l.54 No.4Jul.2016专论综述海洋浪戳区钢结构的腐蚀与防护研究进展张晓丽，吕平，梁龙强，杨阳，冯艳珠（青岛理工大学，山东青岛266033)摘要：海洋浪溅区腐蚀环境苛刻，对海洋钢结构的腐蚀相当严重。

介绍了海洋浪溅区的范围，以及钢铁在浪溅区的腐蚀行为和机理。

着重从重防腐涂料保护、阴极保护、金属热喷涂保护、热浸镀层腐蚀防护以及包覆层保护等多个方面介绍了目前国内外常用的浪溅区腐蚀防护技术。

关键词：浪溅区；钢结构；腐蚀防护中图分类号：TQ630.7 文献标识码：A文章编号：1009-1696(2016)04-0024-050引言钢材种类繁多，被广泛应用在海洋资源的开发和利用过程中，很多大型海洋构件都属于钢结构。

然而钢结构长期处于海洋环境中极易发生腐蚀，尤其是在浪溅区，有关调査显示：钢结构在海洋浪濺区的腐蚀速率最高，是在大气区和全浸区的数倍。

因此，寻求一种高效、适用于浪濺区的防腐措施关系到海洋钢结构的整体安全性及使用寿命。

1钢结构在浪濺区的腐蚀行为1.1浪溅区范围Humble在1949年最早将海洋浪濺区定义为海水平均高潮位以上，海水浪花和海水微粒飞溅能波及到的区带。

后来日本防腐蚀专家渡道经过试验发现：浪濺区在海水平均高潮位以上0~1 m处，最大腐蚀处在海水平均高潮位以上0.5 m处。

善一章指出，在港湾中钢铁构筑物腐蚀最严重处在海水平均高潮位以[收稿日期]2016-02-22[作者简介]张晓丽，女，青岛理工大学土木工程系，硕士在读。

专论篇逋Monograph Review 上 0.45~0.60m处[1]。

在我国，朱相荣和黄桂桥等在不同海域对浪溅区范围进行了试验测量，结果发现浪溅区约在海水平均高潮位以上0~2.4111处[2]。

我国现行行业规范JTS 153—3—2007《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》对海港工程钢结构的部位划分作出了明确规定，如表1所示。

海洋环境下腐蚀钢结构力学性能研究进展

海洋环境下腐蚀钢结构力学性能研究进展发布时间：2023-02-22T02:55:29.932Z 来源：《城镇建设》2022年19期5卷作者：吴春美[导读] 随着我国沿海经济的迅速发展，复盖了10000多公里的海岸线和成千上万个岛屿，吴春美天津博迈科海洋工程有限公司天津 301800摘要：随着我国沿海经济的迅速发展，复盖了10000多公里的海岸线和成千上万个岛屿，钢结构的应用范围越来越大了，钢结构在码头、人工岛屿、海底、管道、水库、码头和平台等领域常见，在海洋环境中，钢结构易受锈蚀影响，影响其机械特性，缩短其使用寿命并导致相应的工程事故，对安全构成巨大的威胁，本文针对海洋环境对结构机械特性的影响进行研究分析。

关键词：海洋环境；腐蚀钢结构；力学性能研究引言钢结构逐渐成为我国现代建筑工程中最常见的结构之一，因为它具有轻便、成本低、施工方便、环保节能、材料回收等优点。

目前的钢通常是合金和低碳钢(Q235和Q345型号)，其腐蚀性低于其他钢。

钢结构，特别是在沿海地区，由于海洋大气，钢结构经常受到海风和盐雾的侵蚀，这可能影响到建筑物和设备的正常运作，并在很大程度上影响到结构的安全。

在施工过程中，如果钢结构存在腐蚀问题，其使用寿命越长，腐蚀程度越高，钢结构的强度和其他特征受到的严重破坏就越大，从而降低了钢结构的荷载性能，钢的疲劳度也会逐渐增加，从而对海洋大气环境中的钢结构保护尤为重要。

1海洋环境下钢的电化学腐蚀机理海洋环境是指任何物理状态，例如温度、风速、日光、氧气含量、盐度、PH值和流速等，可分为不同类型的特性:海洋大气、喷溅、水位变化区域、完全淹没区域和淤泥区域。

钢结构在海洋环境的五个区域呈现电化学腐蚀，电化学腐蚀过程作为电解电池反应，构成这种反应的三个元素是阳极、阴极和导电电解质。

钢是铁和渗滤液的混合物，铁势低，水泥势高，电解溶液作用下的两种不同强度的元素构成微电池网络，其中铁元素为阳极，化油器为产生电流的阴极。

对海水中采用热浸镀技术防腐的探讨

热浸镀层一般均由两层组成，外层是纯的浸涂金属，内层是钢铁基体与浸涂金属组成的合金层。当经过前处理表面已洁净并均匀涂覆一层助熔剂的铁基体进入熔融金属浴中时，时保护性的助熔剂离开基体，此使基体与熔融金属迅速反应，凭借互相扩散生成一层合金组织。当工件取出离开熔融金属浴时，出纯的熔融金属覆盖在纯的合金层上，带
究，开发出了５％Ａ一ｎ金镀层板，其合金组成为Ａ５％、５１合Ｚ１５Ｚ４．Ｓｌ％，ｎ３５ｉ．其耐蚀性为热镀锌板的２倍。１７年，％、５～６９９比利时ＣＭ公司在国际铅锌协会组织的支持下，开发出了一种５Ｒ％Ａ— ｎ合金镀层板，ｌｚ其组成为５１０５％Ａ、．％的混合稀土元素，０其余
理包括化学处理与必要的平整矫直与除油等工序。需要注意的是：件经过仔细的表面处理之后，－ｒ在进行涂覆之前，表面上仍然可能生成一层很薄的膜，电镀工艺中可以利用放出的氢阻止膜在的形成。但在浸涂技术中，这是不可能的，因此，在热浸工艺中必须采用助熔剂处理这一工序，否则几乎就不可能得到与镀层结合良好的涂层。助熔剂是一种能使熔融金属润湿基体金属的表面活性剂，同时又应该是一种活性的还原剂。当它覆盖在熔融金属浴的表面
科之学友
ＦｎｆｉｅｍｅｎｄｅａｒｅｃｃｔｓｏｎＡｕＳ
２８２（）０￣１３囝０￣６
对海水中采用热浸镀技术防腐的探讨
张昕，孔德新，王贵生
长春１０１）３１７（甲兵技术学院，吉林装

热镀55%铝-锌钢板在青岛不同海水区带的腐蚀行为

ｗｈｎｉｐｃｍｅｓｗｅｅｉｅｓｄｉｅｗａｅｅａｓｆｉＯｍｒｉｎｃｒｅｔｄｎｉｎｅｔｓｅｉｎｒｍｍｒｅｎｓａｔｒｂｃｕｅｏｔｌＷｍｓｕｒｎｅｓｔａｄｓｓｏｙ
ｐｏｅｔｅｃｒｏｉｎｐｏｕｔ．ＳｎｅｈｒｔｃｉｅｚｎｒｏｉｎｒｕｔｒｅｈｎｃｌｒｔｃｉｏｒｓｒｄｃｓｖｏｉｃｔｅｐｏｅｔｉｃｃｒｓｐｏｃｓａｅｍｃａｉａｌｖｏｏｄｙｒｔｉｅｎｔｅＡｌｒｈｉｔｒｅｄｉｃｎｔｒｏｒｔｒｕｔｅｏｒｓｖｔａｋａｄｔｅｗｅｌｅａｎｄｉｈ —ｉｎｅｄｎｒｔｅｗｏｋｔｅａｄｆｒｈｒｃｒｏｉｅａｔｃｎｈｌｃｉ — ａｒｔｄｃｎｉｏｒｍｏｅｈａｖｔｆｔｅＡ１ｉｈｐａｅＳｓｔｎｉｉｇｅｔｈｓｅａｅｄｔｎｐｏｔｓｔｅｐ￣ｉｉｙｏｈ一ｃｈｓＯａｏｉｈｂｔｒａｌｔｅｍａｓｏｉｒｙｔａｓｅｒｃ￣ｏｒｏｉｎｔｅ５％Ａｌｏｔｇｓｏｅｔｒａｔｏｒｓｖｔｎｔａｎｒｎｆｒｐｏｅｆｃｒｓ．ｈ５ｏｏ — Ｚｎｃａｉｈｗｓｂｔｅｎｉｒｏｉｉｉｉｌａｄｎｃｙｄ
热镀５％铝一锌钢板在青岛５不同海水区带的腐蚀行为
李鑫，李焰，魏绪钧
２６７）６０１（．１东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳１００；２１０４．中国科学院海洋研究所，山东青岛

钢基热浸镀层在海洋环境中的腐蚀机制研究的开题报告

钢基热浸镀层在海洋环境中的腐蚀机制研究的开题报告一、研究背景和意义海洋环境下的腐蚀是一种复杂的化学反应，钢结构在海洋中长期暴露容易受到腐蚀的侵害，从而失去使用价值。

钢基热浸镀层是一种常用的防腐涂层，可以在海洋环境中起到防护和延长使用寿命的作用。

然而，钢基热浸镀层在长期的海洋环境下仍然存在失效和腐蚀的问题。

因此，研究钢基热浸镀层在海洋环境中的腐蚀机制，对于解决海洋工程中的防腐措施具有重要意义。

二、研究内容和方法本研究旨在探究钢基热浸镀层在海洋环境中的腐蚀机制，研究内容主要包括以下几个方面：1. 海洋环境中腐蚀的机制及其影响因素的研究。

2. 钢基热浸镀层的结构和成分分析。

3. 镀层与基材之间的界面和反应行为的研究。

4. 镀层中存在的缺陷和杂质对防腐性能的影响。

5. 探究一些新型改性涂层的防腐性能。

本研究将通过实验方法和理论分析相结合，使用海洋环境模拟实验设备来模拟海洋环境下的腐蚀。

使用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等分析手段研究钢基热浸镀层在海洋环境中的腐蚀机制和失效原因。

同时，还将加入一些新型改性涂层，并比较其防腐性能和钢基热浸镀层的防腐性能。

三、研究预期结果和创新点通过对钢基热浸镀层在海洋环境中的腐蚀机制及其影响因素的研究，预计可以得出以下结论：1. 海洋环境中的盐霜、海盐、海浪等因素对钢基热浸镀层的影响。

2. 镀层中存在的缺陷和杂质及其与环境因素的相互作用。

3. 新型改性涂层的防腐性能及其与钢基热浸镀层的比较。

本研究的创新点在于：1. 通过多种手段对海洋环境中的腐蚀机制进行深入研究。

2. 研究钢基热浸镀层与环境因素相互作用的关系。

3. 探索新型改性涂层的防腐性能。

四、研究意义本研究对于提高钢结构的使用寿命、保证钢结构在海洋环境下的安全运行、促进我国海洋工程事业的发展具有重要意义。

同时，研究成果可为相关行业制定防腐措施提供科学依据。

新型防腐蚀涂层在海洋工程中的应用研究

新型防腐蚀涂层在海洋工程中的应用研究近年来，随着海洋工程的快速发展，如海底隧道、海上风电等项目的兴起，对于材料的防腐性能提出了更高的要求。

在海洋环境中，盐雾、潮湿以及海水等因素都会导致金属结构出现腐蚀，进而增加维护难度和成本。

为了解决这一问题，科研人员不断探索并研发新型防腐蚀涂层技术，以期在海洋工程中实现更好的防腐效果。

首先，我们来看看海洋工程中常用的防腐蚀涂层。

目前，常见的防腐蚀涂层主要包括热浸镀锌、有机涂层和复合涂层等。

热浸镀锌是一种传统且有效的防腐方法，通过将金属表面浸入熔融的锌中形成一层锌铁合金保护层，起到隔离氧气和电解质的作用。

然而，由于海洋环境的特殊性，常规的防腐蚀涂层在长期暴露海水的情况下会发生损耗，进而导致腐蚀问题的出现。

为了解决这一问题，新型防腐蚀涂层应运而生。

近年来，科研人员利用纳米技术、功能性涂料以及新型材料等手段，不断开发具有优越性能的防腐蚀涂层。

其中，最具潜力的是纳米复合防腐蚀涂层。

这种涂层利用纳米颗粒的特殊性能，可以提供更佳的防腐性能和耐候性。

通过将纳米颗粒与基体材料进行复合，可以形成一层坚固的防护膜，有效隔绝外界的腐蚀介质。

同时，纳米复合涂层还具有良好的耐磨性和耐高温性能，可以在极端海洋环境中保持长久的防护效果。

除了纳米复合涂层，功能性涂料也是海洋工程中常用的新型防腐蚀技术。

通过添加功能性填料，如氧化锌、磷酸铝等，可以提高涂料的防腐性能和附着力。

这些填料具有较高的化学稳定性和反应活性，能够与金属表面发生化学反应，并形成一层致密的防护层。

同时，功能性涂料还具有良好的抗紫外线性能，可以有效防止紫外线引起的腐蚀问题。

此外，近年来，新型材料的不断涌现也为海洋工程的防腐蚀提供了新的解决方案。

例如，超疏水材料的应用可以防止海洋生物附着，减少海洋结构表面的腐蚀。

通过改变材料表面的化学成分和物理形态，使其具有较高的接触角和自清洁性能，可以在一定程度上减少维护工作和成本。

综上所述，新型防腐蚀涂层在海洋工程中的应用研究十分重要。

热浸镀层在青岛站的海水腐蚀行为对比(Ⅰ)——全浸区

ｍ；Ｌ镀层２ｍ；３种镀层在海水全浸区的耐蚀性强弱顺序依次为：ＧＬＧＦＧ；如果考虑到局部腐蚀，那Ｇ５＞＞Ｉ么ＧＦ镀层可能会比ＧＬ具有更强的综合优势。
关键词：热浸镀；热浸镀层；水腐蚀；海耐蚀性；全浸区中图分类号：Ｔ７．１Ｔ７．４Ｇ１４４；Ｇ１４４３文献标识码：Ａ
Ｓａｔｒｃｒｏｉｎｂｈｖｏｆｈｔｄｐｃａｉｇｔｅｗａｓａ
ＱｉｇａｅｔｔｔｎＩ）ｎｄｏｔｓｓａｉ（ｏ
－－－－－－－— －－－－－－－－－— —
ｅｐｓｄｔｍｍｅｓｏｏｅｏｎｄｏｓｔｓｉｖｓｉａｅｔｅｗａｅｏｒｓｏｅｔｘｏｅｏｉｒｉｎｚｎｆＱｉｇａｉｅｗａｎｅｔｔｄｗｉｈｓａｔｒｃｒｏｉｎｔｓ，ｍｉｒｓｏｙｍｏｐｏｏｙｇｃｏｃｐｒｈｌｇ
Ｄｅ．ｃ２００６
文章编号：１０ —００（０６１ —２８ —００４６９２０）２０３９
热浸镀层在青岛站的海水腐蚀行为对比（Ｉ）
— —
全浸区①
李焰，邢少华李鑫魏绪钧，，
（．中国科学院海洋研究所，青岛２６７；１６０１２．东北大学材料与冶金学院，沈阳１００）１０６
２ＳｈｌｏｆＭａｅｉｌｎｄＭｅａｌｒ．ｃｏｏｔｒａｓａｔｌｕｇｙ，ＮｏｔｅｓｅｎＵｎｉｅｓｔｒｈａｔｒｖｒｉｙ，Ｓｈｅａ００６，Ｃｈｉ）ｎｙｎｇ１０１ｎａ

A100钢镀Cr防护技术在海洋环境下的腐蚀行为研究

形貌，利用交流阻抗技术表征了镀层在不同腐蚀阶段的特征；讨论了腐蚀对力学性能的影响。结果表明：层表面存并镀在的显微裂纹是腐蚀发生、展过程中的主要影响因素，蚀对镀层力学试样的力学性能影响很大，致抗拉强度降低，发腐导断口呈脆性断裂倾向。关键词：户外暴露；Ｃ层；流阻抗；高强度钢；学性能镀ｒ交超力
汤智慧刘鹏，旭东。刘明孙志华，王，，
（１北京航空材料研究院，京１０９；北００５
２北京科技大学腐蚀与防护中心，京１０８）北００３
ＴＡＮＧＺｈｉｈｕｉＬＩｎｇ，ＡＮＧ — ｎ，Ｕｉ， — ，ＵＰｅＷＸｕｄｏｇＬＩＭｎｇ，ｉｎ００３Ｃｈｎ）ｃｎｌｇｉｎＢｅｉｇ１０８，ｉａｊｊ
摘要：过海南户外暴露实验研究了Ａ１０钢表面镀铬层的腐蚀行为。使用扫描电镜观察了腐蚀后镀层的表面和截面通０
中图分类号：Ｔ０Ｍ２７文献标识码：Ａ文章编号：０１４８（０１００００１０ — ３１２１）９０５ — ６
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｃｒｓｏｎｂｅｖｉｒｏｈｅｃｒｏｒｏｉｈａｏｕｆｔｈｏｍｉｍｌｔｎｇｏ０ｓｅｌｗａｎｖｓｉａｅｎｄｒｔｅｕｐａｉｎＡ１ｔｅｓｉｅｔｇｔｄｕｅｈ０ｏｕｄｒｅｏｓｅｎｖｒｎｍｅｔｎＨａｎａ．Ｔｈｅｓｒａｅａｄｔａｖｒｅｍｉｒｇｒｐｈｓｏｆｔｅｃｒｏｄｄｔｏｏｘｐｕｒｅｉｏｎｓｉｉｎｕｆｃｎｒｎｓｅｓｃｏａｈｏｒｅｐｌｔｎｇｗｅｅｏｂｓｒｄｂｙｓａｎｉｌｃｒｎｍｉｒｓｏ．Ｔｈｅｆａｕｒｓｆｈｅｖａｉｓｃｒｏｓｏｔｇｅａｉｒｅｖｅｃｎｎｇｅｅｔｏｃｏｃｐｅｅｔｅｏｒｔｒｏｕｏｒｉｎｓａｓｗｅｅｃａａｔｒｚｄｂｙｔｅｅｅｔｏｃｍｉａｍｐｄｎｃｐｃｒｃｙ，ａｈｅｅｆｃｏｒｏｉｈｒｈｒｃｅｉｅｈｌｃｒｈｅｃｌｉｅａｅｓｅｔｏｓｏｐｎｄｔｆｅｔｏｆｃｒｓｏｎｏｎｔｅｍｅｈｎｉａｒｅｔｅｓａｓｉｃｓｅ．Ｔｈｅｒｓｔｎｄｃｔｈｔｔｃｏｒｃｎｔａｉｇｓｒｃａｃｌｐｏｐｒｉｓｗａｌｏｄｓｕｓｄｅｕｌｓｉｉａｅｔａｈｅｍｉｒｃａｋｏｈｅｐｌｔｎｕ — ｆｃｓａｍａｎｉｌｅｃｎａｔｔｔｎｔａｎｄｔｏｇａｉｔｇｅｆｃｒｏｉａｅｉｉｎｆｕｎｉｇｆｃｏｒａｈｅｉｉｉｌａｈｅｐｒｐａｔｎｇｓａｓｏｏｒｓｏｎ，ａｈｅｅｆｃｎｄｔｆｅｔｏｆｃｒｏｓｏｈｅｍｅｈｎｉａｏｒｉｓｉｅｉｓ，ｔｏｒｏｉｅｄｏｔｎｓｌｔｅｔｅｒａｅａｏｒｉｎｏｎｔｃａｃｌｐｒｐｅｔｅｓｓｒｏｕｈｅｃｒｓｏｎｌａｓｔｅｉｅｓｒｎｇｈｄｃｅｓｎｄｍａｈｅｍｅｈｎｉａｏｒｉｓｏｈｅｈａｃｌｔｓｐｅｉｅｅｅｒｔｌｒｃｕｅｔｅ．ｋｅｔｃａｃｌｐｒｐｅｔｅｆｔｅｍｃｎｉａｅｔｓｃｍｎｓｐｒｓｎｔａｂｉｔｅｆａｔｒｒｎｄＫｅｒｓ：ｔｏｏｘｏｓｅ；ａｉｙｗｏｄｏｕｄｒｅｐｕｒＣｒｐｌｔｎｇ；ＡＣｍｐｄｎｃｈｉｔｅｔｔｅ；ｃｎｃｌｐｏｅｔｉｅａｅ；ｇｈｓｒｎｇｈｓｅｌｍｅｈａｉａｒｐｒｙ

16Mn钢热浸镀ZnAl合金镀层在海水中应力腐蚀行为研究

第 18 卷第 3 期第2300期5 年 6 月
中国表面工程
刘洋，等：C1H6MINnA钢S热U浸RF镀ACZEnAElN合G金IN镀E层ER在IN海G水中应力腐蚀行为研究
Vol.18 No.3 June 20045
１６Ｍｎ钢热浸镀ＺｎＡｌ合金镀层在海水中应力腐蚀行为研究
刘洋 1，黄彦良 2，侯保荣 2
2.6 97.4 0.075×10-3
15 <85
<10-6
25 <75
<10-6
55 <45
<10-4
<10-4
1.2 慢应变速率拉伸试验利用慢应变速率试验技术来确定各种合金镀
层的应力腐蚀敏感性。试验中拉伸试验采用的材料是镀有 ZnAl 合金的 16Mn 钢，16Mn 钢的化学成分和机械性能如表 3 和表 4 所示，镀层的主要成分如表 1 所示。慢应变速率拉伸机为西德产 K- S- M021 试验机，拉伸试样如图 2 所示。试验机横梁运动速度为 2.5×10-5 mm/s，拉伸的应变速率为 1.66×10-6 s-1，所有试样的初始载荷均为 50 kg。
成分含量/(g/kg)
溶液中含量/(mol/kg)
表 2 海水成份
Table 2 NaCl 24.7
The composition of seawater
MgCl2·6H2O
Na2SO4·10H2O
13
9.0
0.478Na+
0.064Mg 2+
0.550Cl－
H2O 954 0.028SO4 2－
100 mV 的电位阴极极化 5 min，再进行极化曲线的测量。
表 1 ZnAl 合金电极成份(w/%)

【精品论文】钢基热浸镀层在海洋环境中的腐蚀机制研究[专业：应用化学]

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图3.9GI镀层腐蚀形貌及EDS分析结果(第34天)
Figure3.9SurfacemorphologyandEDS analysis resultsofGI coatings(34血day)
弧
‰
3热浸镀层在海水中的腐蚀行为研究
图3.21GL镀层的剖面结构
Figure3.21Cross—sectional morphology ofGL coating
3.5.2热浸镀Galvalume镀层钢板的交流阻抗分析
第1阶段为富锌相的腐蚀过程,交流阻抗谱如图3.22(a)所示。第1天因电极没有进行阳极极化,故电极还没有发生腐蚀。由于铝的化学性能十分活泼,GL合金镀层钢材从镀液中提出时,表面就会生成一层热态的A1203氧化膜,在腐蚀环境下非常容易钝化,对应的交流阻抗谱如图3.13(a)所示。从Nyquist图中可以看出:电极表面的阻抗谱在高频区为氧化膜容抗弧,此时的高频部分的容抗弧对应于表面氧化膜,,低频部分对应镀层表面的富锌相,由于低频部分频率不够低,所以只能看到容抗弧一部分。等效电路如图3.4(a)所示,图中,Rs、Rl、场EI、R2、Zcpz,分别表示溶液电阻、氧化膜电阻、电容、镀层富锌相腐蚀反应的极化电阻和双电层电容。
Figure 3.18Stwfac,emorphologyandEDS
analysisresultsofGFcoatings(30'sday)
图3,19GF镀层在海水中的腐蚀机理示意模型
Figur03.19Corrosionmochmi∞mo—dd80fOFcoatingsin seaward"

热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

表面技术第53卷第2期热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究顾天真1,2,3，刘雨薇1,3*，彭灿1,2,3，张鹏4，王振尧1,3，汪川1,3，孙力4（1.中国科学院金属研究所，沈阳 110016；2.中国科学技术大学材料科学与工程学院，沈阳 110016；3.辽宁沈阳土壤大气环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站，沈阳 110016；4.河钢集团钢研总院，石家庄 050023）摘要：目的为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理，同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。

方法采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。

结果腐蚀产物主要由Zn5(OH)8Cl2·H2O组成，腐蚀一段时间后，发现少量ZnO、Zn5(OH)6CO3，腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构，1 848 h呈“三明治”型，相比于上下两层暗色物质，中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。

热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势，只在672~840 h腐蚀速率下降，对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀，热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。

结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。

腐蚀672~840 h 阶段腐蚀速率下降的原因与腐蚀产物中ZnO的减少和Zn5(OH)8Cl2·H2O占比增加有关。

对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀，预测热浸镀Zn-Al-Mg镀层在严酷湿热海洋大气中仍具有较高的耐蚀性，可以优先考虑作为湿热海洋环境的建设用材。

关键词：热浸镀Zn-Al-Mg镀层；湿热海洋大气；大气腐蚀；质量损失；腐蚀产物结构中图分类号：TG172 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)02-0110-10DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.02.010Corrosion Behavior of Hot-dip Zn-Al-Mg Coating Exposed to aSimulated Hot and Humid Marine AtmosphereGU Tianzhen1,2,3, LIU Yuwei1,3*, PENG Can1,2,3, ZHANG Peng4,WANG Zhenyao1,3, WANG Chuan1,3, SUN Li4(1. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China;2. School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Shenyang 110016, China;3. Liaoning Shenyang Soil and Atmosphere Corrosion of Materials National Observation and Research Station,Shenyang 110016, China; 4. HBIS Group Technology Research Institute, Shijiazhuang 050023, China)收稿日期：2022-11-22；修订日期：2023-02-03Received：2022-11-22；Revised：2023-02-03基金项目：河北省自然科学基金资助项目（E2021318006）Fund：Natural Science Foundation of Hebei Province (E2021318006)引文格式：顾天真, 刘雨薇, 彭灿, 等. 热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究[J]. 表面技术, 2024, 53(2): 110-119.GU Tianzhen, LIU Yuwei, PENG Can, et al. Corrosion Behavior of Hot-dip Zn-Al-Mg Coating Exposed to a Simulated Hot and Humid Marine Atmosphere[J]. Surface Technology, 2024, 53(2): 110-119.*通信作者（Corresponding author）第53卷第2期顾天真，等：热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究·111·ABSTRACT: The work aims to explore the corrosion behavior and mechanism of hot-dip Zn-Al-Mg coatings in a hot and humid marine atmosphere and provide data references for hot-dip Zn-Al-Mg coatings serving in the hot and humid marine atmosphere. The corrosion behavior of the hot-dip Zn-Al-Mg coating in a simulated hot and humid marine atmosphere was analyzed by corrosion weight loss, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and other test methods. The results showed that the corrosion product was mainly composed of Zn5(OH)8Cl2·H2O. After a period of corrosion, a small amount of ZnO and Zn5(OH)6CO3 were found. The corrosion product evolution was related to the participation of Mg in the corrosion process. The corrosion product had a lamellar structure, which was like a "sandwich" at 1 848 h. Compared with the upper and lower layers of dark substances, the bright-colored corrosion product in the middle layer had more Cl elements concentration. The corrosion rate of the hot-dip Zn-Al-Mg coating generally increased with time, and only dropped sharply in the stage of 672-840 h. Comparison of galvanized coatings corrosion in a simulated hot and humid marine environment and zinc corrosion in a hot and humid outdoor marine atmospheric environment showed that the hot-dip Zn-Al-Mg coating had high corrosion resistance in the simulated hot and humid marine atmosphere environment. The evolution of corrosion products of the hot dip Zn-Al-Mg coating in a simulated hot and humid Marine atmosphere is related to Mg in the corrosion process. The reason for the decrease of corrosion rate at 672-840 h is related to the decrease of ZnO and the increase of Zn5(OH)8Cl2·H2O in corrosion products. It is predicted that the hot-dip Zn-Al-Mg coating still has high corrosion resistance in the hot and humid harsh marine atmosphere, and it can be given priority as a construction material for hot and humid marine atmosphere environment.KEY WORDS: hot-dip Zn-Al-Mg coating; hot and humid marine atmosphere; atmospheric corrosion; mass loss; corrosion products structure我国是世界上海洋资源较为丰富的国家之一，海洋资源开发正在不断进行，海洋技术、设备等领域面临新的机遇与挑战。

海洋大气环境下钢结构腐蚀研究进展

海洋大气环境下金属（钢）结构腐蚀研究进展1.研究意义，2.研究内容（腐蚀性能）：力学行为，腐蚀速率，防护措施等3.研究方法：理论公式推导，拟合，数值模拟，室内试验，室外试验4.研究结论：公式，主要因素，次要因素等5.值得进一步研究的问题（吊索）：具体构件的海洋大气腐蚀性能6.参考文献：中英文文献各30篇左右[1]何业东. 材料的的腐蚀与防护概论[M ]. 北京: 机械工业出版社, 2005: 49～50.[2][3]和一．《Cu_Mn的协同作用对低合金钢在模拟海洋大气环境中腐蚀的影响》刘国超Cu-Mn耐候钢干湿交替周期的实验16M n钢外锈层比较厚,非常疏松;内锈层中有较多裂纹,有的还贯通到外锈层中. Cu-M n钢的外锈层较薄;内锈层非常致密,几乎没有裂纹与孔洞由于Cu-Mn耐候钢锈层比16Mn钢更加致密,对基体有更好的保护作用,有效地阻止了腐蚀离子(氯离子)向基体的渗透，起到所谓的物理阻挡效果,降低了钢的腐蚀速率。

Cu-Mn耐候钢在模拟海洋大气环境中表现出良好的抗大气腐蚀性能。

两种钢的铁锈均由Fe3O4,α2FeOOH ,β2FeOOH ,γ2FeOOH和大量的无定形相(含量占80%以上)组成Cu-M n耐候钢锈层对腐蚀的抑制作用则是因为锈层中含有较少的β2FeOOH和较多的2FeOOH和Fe3O4..Mn line profile across rust layer/substrate for 16Mn steel after 40 cycles.锰的曲线轮廓，垂直到锰的表面向里，经过了40个循环之后。

Mass fraction of phase-constituents of rusts on 16 Mn steel and Cu-Mn weathering steel.16锰钢和Cu-Mn耐候刚大部分的极端成分。

XPS spectra of rusts of steels after one cycle(a)M2p3/2 for 16Mn steel(b)Mn2p3/2 for Cu-Mn steel(c) Cu2p3/2 for Cu-Mn steel.一个周期的循环之后和锈蚀XPS光谱。

钢丝热浸镀层的耐海水腐蚀行为

钢丝热浸镀层的海水腐蚀行为李鑫1，2*，李焰3*，魏绪钧1(1 东北大学118信箱，沈阳110006)(2北京矿冶研究总院冶金研究所，北京100044)(3中国科学院海洋研究所，青岛266071)摘要：本文利用实海暴露试验、电化学测试、抗拉强度测试和显微结构分析对热镀锌、锌铝合金和Zn-55Al-Si等三种镀层钢丝在海水中的腐蚀电化学行为进行了研究。

舟山站海水全浸腐蚀试验结果表明：镀层的海水腐蚀分为全面腐蚀期、全面腐蚀抑制期和点蚀期等三个阶段；经过2年的海水全浸腐蚀，锌铝合金镀层表现出优异的耐海水腐蚀性能，耐蚀性是热镀锌镀层和Zn-55Al-Si镀层的3-4倍。

极化测量结果表明：镀层钢丝在海水中的腐蚀电流密度由大到小依次为热镀锌镀层>锌铝合金镀层>Zn-55Al-Si镀层，与镀层在舟山全浸腐蚀初期的行为吻合。

随后进行的镀层腐蚀形貌和抗拉强度测试则证实了锌铝合金镀层最佳的耐海水腐蚀性能，以及热镀锌镀层和Zn-55Al-Si镀层的钢丝基体受到严重的局部腐蚀。

热镀锌镀层由于腐蚀电流密度最大，在海水中的耐蚀性最差。

Zn-55Al-Si镀层由于点蚀敏感性较高，易发生局部腐蚀，镀层的耐海水腐蚀性能下降，低于表面镀层不如其耐蚀的锌铝合金镀层。

而锌铝合金镀层由于综合了良好的耐全面腐蚀性和耐点蚀性，从而表现出优异的耐海水腐蚀性能。

关键词：热浸镀，热浸镀层，海水腐蚀，耐蚀性，点蚀1.前言钢铁热浸镀锌技术一直是防止钢材在自然环境中腐蚀最经济而有效的方法，但是，在工业区、都市区以及沿海地区等腐蚀性严重的环境中，镀锌层的失厚速度往往比较快[1]。

为了提高镀层在这些环境中的耐蚀性和使用寿命，比较有效的办法是在镀层中添加适量的铝元素进行合金化。

美国伯利恒公司(Bethlehem Steel)于六七十年代开发的Zn-55Al-1.6Si(Galvalume)镀层，和我国于九十年代开发的锌铝合金镀层等，均证明锌和铝的这种结合相当的成功[1,2]。

热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究

热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究热浸镀 Zn 及其合金在世界各国得到广泛的应用。

对于其在各种大气环境中的腐蚀行为研究,已相当系统、深入。

而对于其在海水中腐蚀行为及机制的研究,相对较少。

特别是对于镀层不同层面的耐蚀性能的研究,更是难得一见。

本文就国内外广泛应用的几种热浸镀层在海水中的耐蚀性能进行了对比研究,着重从镀层结构的角度,探讨了镀层不同层面的海水腐蚀行为。

通过建立“极化-弛豫-电化学阻抗测量”方法,研究和解析热浸镀层的不同层面的腐蚀,通过研究这些阶段的电化学阻抗的特征和腐蚀电化学参数的变化,判断镀层腐蚀各阶段的腐蚀特征。

分别提出了四种镀层的腐蚀模型。

发现所有研究镀层钢丝的腐蚀都是分为几个阶段,分别对应镀层的不同层面,每一层面的耐蚀性能差别很大。

热浸镀 Zn-5%Al-0.2%RE 合金镀层钢丝耐蚀性能最佳的层面出现在镀层在共晶相与合金相接界的地方;热浸镀 Zn-55%Al-1.6%Si 合金镀层钢丝耐蚀性能在合金相(Al-Si-Fe 三元金属间化合物)为最佳;热浸镀 Zn-0.2%Al-RE 合金镀层钢丝δ相致密区是最耐蚀的。

热浸镀 Zn 镀层钢丝δ相具有比较好的抗蚀性能。

当镀层出现局部破损,镀层金属作为阳极加速溶解,为钢基提供电化学保护;对于镀层金属(或合金)的这种牺牲阳极保护作用迄今仅有定性的研究,本论文参照牺牲阳极的有关标准对目前已经工业化的几种热浸镀层金属(或合金)的电化学保护性能进行了定量的评价。

发现同一温度下,合金阳极随着合金中 Al 元素含量的增加,合金的开路电位和工作电位正移,电流效率降低,腐蚀均匀性变差,电化学性能下降。

对于同一合金阳极,随着温度的升高,阳极的开路电位、工作电位都变正,电流效率降低,电化学性能下降。

在对基底钢板切口提供切边保护方面,Zn-55%Al-1.6%Si 镀层更具有优越性、更耐久,可以对边缘部分提供更长时间的保护。

热浸镀 Zn-55%Al-1.6%Si镀层钢板的耐盐雾实验的腐蚀性明显的高于热浸镀 Zn-5%Al- 0.2%RE 镀层钢板。

热处理对 X80管线钢在模拟海水中应力腐蚀的影响

热处理对 X80管线钢在模拟海水中应力腐蚀的影响摘要：本文研究了热处理对 X80管线钢在模拟海水中应力腐蚀的影响。

采用电化学和拉伸试验对样品进行了评估。

结果表明，热处理可以有效地提高 X80 管线钢的耐腐蚀性能，减缓其应力腐蚀裂纹扩展速率。

此外，不同热处理工艺对 X80 管线钢的促进作用不同，其中 800 ℃退火处理最为有效。

关键词：X80管线钢；热处理；应力腐蚀；模拟海水；退火处理；电化学正文：引言：作为一种重要的输气管材料，X80 管线钢具有极高的强度和优良的耐腐蚀性能。

然而，在复杂的海洋环境中， X80 管线钢仍然有可能受到应力腐蚀的影响，导致管道发生失效和泄漏。

因此，提高 X80 管线钢在海洋环境下的耐腐蚀性能成为一个重要的研究课题。

实验设计：本研究选取了 X80 管线钢作为研究对象，通过电化学方法和拉伸试验来评估样品的耐腐蚀性能。

其中，采用模拟海水作为腐蚀介质，对热处理前后的样品进行对比，研究热处理对 X80 管线钢在模拟海水中应力腐蚀的影响。

结果与分析：1. 电化学实验结果：通过电化学实验，可以评估出样品的腐蚀电位和腐蚀电流密度，进而推断出样品的腐蚀程度。

实验结果表明，热处理可明显提高 X80 管线钢的耐腐蚀性能。

其中，800 ℃退火处理后的样品腐蚀电流密度最低，表明该处理方法可以最有效地减缓 X80 管线钢在模拟海水中的腐蚀速度。

2. 拉伸试验结果：通过拉伸试验，可以研究样品在应力腐蚀作用下的应变和应力变化规律，进而评估样品的应力腐蚀裂纹扩展速率。

实验结果表明，热处理可以有效地减缓 X80 管线钢在模拟海水中的裂纹扩展速率，其中 800 ℃退火处理后的样品表现出最好的性能。

这说明，适当的热处理可以改善 X80 管线钢在海洋环境下的耐腐蚀性能，减缓应力腐蚀的发展。

结论：本研究通过电化学和拉伸试验，系统研究了热处理对 X80 管线钢在模拟海水中应力腐蚀的影响。

实验结果表明，热处理可以提高 X80 管线钢的耐腐蚀性能，减缓应力腐蚀的发展。

热浸镀层在青岛站的海水腐蚀行为对比(Ⅲ)——飞溅区

维普资讯
第１卷第９期７
、．７Ｎｏ９ｂ１．１
中国有色金属学报
ＴｈｉｅｅＪｕｎｌｆｎｅｒｕｅａｓｅＣｈｎｓｏｒａｏＮｏｆｒｏＱｉｇａｓｓａｉｎ（） — Ｓｌｓｏｅｎｄｏｔｔｔｔｅｏ Ⅲ — ｐａｈｚｎ
Ｌｎ，ＮＧｈｏｈａ，ｎＷＥｕｊｎＩｒａＸＩＳａ — ｕＬＩＸｉ：Ｉ－Ｘｕ
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ｃａｎｓｍａｎｙｏｎｇｔｔａｇｓｃｒｏｉｎｃｒｅｔｄｎｉｄｌｓｒｔｃｖｘｄｔｎｐｏｕｔｆｍｎｅｅｏｔｇｉｉｌｗｉｉｌｒｅｔｏｓｏｕｒｎｅｓｙａｅｓｐｏｅｔｅｏｉａｏｒｄｃｌｕｄｒｔｉｏｓｔｎｉｉｉｈｃｎｉｏｆｏｔｕｕｌｔｔｌａｒｔｄｓａｔｒＴｅｂｔｒｅｏａｃｆＧＦｃａｉｇｔｉｕｅｓｏｒｏｄｔｎｏｎｉｏｓｙｗｅｈｗｅｌｅａｅｗａｅ．ｉｃｎｗｉ — ｅｈｅｔｒｒｎｅｏｏｔｓｉａｔｂｔｄｔｉｗｅｅｐｆｍｎｓｒｏｔｌｃｒｏｉｎｃｒｅｔｄｎｉｄｍｏｅｒｓｓｎｘｄｔｎｆｌｆｒｅｎｔｅｃａｉｇｓｒａｅｉｃｅｐｏｅｔｅｚｎｏｓｏｕｒｎｅｓｔａｒｅｉｔｔｏｉａｉｍｏｙｎａｏｉｍｄｏｏｔｕｆｃ．ＳｎｅｔｒｔｃｉｉｃｈｎｈｖｃｒｏｉｎｐｏｕｔｅｉｅｅＡＩｒｈｄｎｒｔｅｗｏｋｓｗｓｄｗｎｆｒｈｒａｔｃ，ａｄｗｅｌｅｔｄｃｎｉｏｏｒｓｏｒｄｃｓｒｔｎｄｉｔ —ｉｅｄｉｃｎｔｒｌａｎｈｃｉｏｏｕｔｅｔｋｎｌａｒｅｏｄｔｎａ — ａｉ

海洋钢结构腐蚀原因及防腐蚀方法分析

海洋钢结构腐蚀原因及防腐蚀方法分析摘要：本文首先分析了海洋钢结构腐蚀原因及原理，接着分析了海洋钢结构的防腐蚀方法,希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：海洋；钢结构；防腐蚀方法引言：海洋钢结构包括海上风机、跨海大桥、海洋采油平台和海港码头等，这些钢结构长期暴露在海洋大气中或浸没在海水中，为腐蚀的发生、发展创造了条件。

我国是一个海岸线长达3.2×104km的海洋大国，每年各种海洋工程的维护和防腐花费巨大。

数据表明，2014年我国各个行业的腐蚀总成本为21278.2亿元，占GDP的3.34％，人均腐蚀成本为1555元。

因此对海洋工程采取有效、经济、简单长期的防腐措施显得尤为重要。

1海洋钢结构腐蚀原因及原理1.1海洋大气区腐蚀海洋大气区是海洋表层以上的大气部分，该区域的特点是海洋钢结构无法直接与海水接触，但由于海洋大气的湿度大，氯离子含量高，并且具有干湿交替显著的特点，所以该部分海洋钢结构的腐蚀速率比内陆环境高4倍左右。

高湿度的大气会增强钢结构表面的毛细吸附作用，增加水蒸气的凝聚速率，为电化学腐蚀提供了基本环境，并且空气中的盐分（主要是氯离子）含量高，极易溶解在钢结构表面的水膜里，加上大气中CO2和SO2进入水膜中，形成良好导电性的酸性电解质，这些都为海洋大气区的腐蚀创造了有利条件。

另外海洋大气区的钢结构一般都受阳光直射，温度较高，大大加快了钢结构的腐蚀，金属表面真菌和霉菌的繁殖也提供了酸性湿润的环境，因此海洋大气环境下钢结构防腐比内陆环境更为严峻与苛刻。

1.2海水潮差区腐蚀海水潮差区的特点是随着海水潮起潮落的周期变化，海洋钢结构也进行着浸没、暴露的周期变化，海洋钢结构伴随这一特点进行着稳定的干湿交替，干湿交替的周期变化会形成类似大气区钢结构表面的水膜，氧气的扩散比浪花飞溅区更慢，受温度的影响很大，同时海水的周期变化也不断冲击着钢结构的表面，发生大量气泡腐蚀，破坏钢结构表面涂层，除此之外，海洋生物也能附着在此区域的钢结构上，产生低氧环境形成氧浓差电池，这些都加速了海水差潮区钢结构腐蚀。

热浸镀锌及锌铝合金镀层在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的电化学研究

analyzed. The results show that the corrosion resistance of
GL is the best, GF takes second place and the corrosion
resistance of GI is the worst in 0.02 mol/L NaCl solution. A
层(GI)、5%Al–Zn 合金镀层(GF)和 55%Al–Zn 合金镀层(GL)
的极化曲线及腐蚀速率，用扫描电子显微镜观察了 3 种镀层腐
蚀产物的表面形貌及去除腐蚀产物后的镀层表面形貌，并对腐
蚀产物成分进行了分析。结果表明：在 0.02 mol/L NaCl 溶液中，
GL 镀层耐腐蚀性最好，GF 镀层次之，GI 镀层最差。镀层会发
热浸镀锌及锌铝合金镀层在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的电化学研究
李黎 1, 2, *，顾宝珊 1, 2，杨培燕 1, 2，王宁涛 1, 2
（1.中国钢研科技集团公司，北京 100081；2.先进金属材料涂镀国家工程实验室，北京 100081）
摘要：在 0.02 mol/L NaCl 溶液中，用电化学方法测定了纯锌镀
surface morphologies of the corrosion products and the
coating after removing the corrosion products were observed
by SEM and the composition of corrosion products was
pure zinc coating (GI), 5%Al–Zn alloy coating (GF) and 55%

海南湿热海洋大气环境Q235_钢腐蚀行为研究及严酷度评估

装备环境工程第20卷第7期·90·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING2023年7月船舶及海洋工程装海南湿热海洋大气环境Q235钢腐蚀行为研究及严酷度评估覃粒1，吴德权1，胡涛1，贺琼瑶1，唐蔓夕1，赵方超1，杨明波2（1.西南技术工程研究所，重庆 400039，2. 重庆理工大学，重庆 400054）摘要：目的探究我国典型湿热海洋大气环境特征，以Q235钢为标杆材料，评估并可视化展示海南湿热海洋大气环境严酷度。

方法以海南岛为典型湿热海洋地区，基于分布全岛全域的13个站点开展自然大气环境试验，采集各站点大气环境数据与Q235钢材料性能数据。

通过分析表观形貌、腐蚀质量损失等性能，探究Q235钢在海南大气环境的腐蚀行为规律及其在全岛不同区域的腐蚀程度差异。

基于大气环境因素与Q235钢腐蚀行为间相关性研究，筛选腐蚀敏感环境因素，构建“腐蚀质量损失-敏感环境因素”映射模型。

基于Q235钢海南各地区腐蚀质量损失数据，通过Griddata插值，计算绘制腐蚀质量损失分布地图。

结果掌握了Q235钢在海南各地区腐蚀行为差异，可视化展示了海南大气腐蚀严酷度。

结论影响Q235钢海南地区腐蚀的敏感环境因素为离海距离及湿度大于80%的时间。

海南地区沿海岸及东部地区大气环境腐蚀严酷度高，中部及西部地区严酷度低。

关键词：Q235钢；海南；湿热海洋大气环境；腐蚀；相关性中图分类号：TG172 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)07-0090-08DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.07.012Corrosion Behaviors of Q235 Steel and Severity Evaluation for Humid andHot Marine Atmosphere Environmental in HainanQIN Li1, WU De-quan1, HU Tao1, HE Qiong-yao1, TANG Man-xi1, ZHAO Fang-chao1, YANG Ming-bo2(1. Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China; 2. Chongqing Universityof Technology, Chongqing 400054, China)ABSTRACT: The work aims to explore the typical characteristics of hot and humid marine atmospheric environment in China and evaluate and visualize the severity of hot and humid marine atmospheric environment in Hainan with Q235 steel as the benchmark material. With Hainan Island as a typical humid and hot marine atmosphere area, the natural atmospheric environ-ment test was carried out based on 13 stations distributed throughout the island, and the atmospheric environment data and Q235 steel material performance data of each station were collected. By analyzing the apparent morphology, corrosion weight loss and other properties, the corrosion behavior rules of Q235 steel in Hainan atmospheric environment and the corrosion degree differ-ences in different areas of Hainan were explored. Based on the correlation between atmospheric environmental factors and Q235收稿日期：2023-01-16；修订日期：2023-02-28Received：2023-01-16；Revised：2023-02-28作者简介：覃粒（1996—），男，硕士。

钢在海水中不同腐蚀带点蚀行为的研究

钢在海水中不同腐蚀带点蚀行为的研究张恒;李文朝;孙斌【摘要】分析探讨了碳钢、低合金钢在全浸区、潮差区和飞溅区的点蚀行为及规律。

结果表明，点蚀速度在腐蚀初期发展较快，以后趋于稳定。

低合金钢在不同海水腐蚀区带的耐点蚀性并不总优于碳钢，钢在不同的腐蚀区带表现出不同的点蚀行为及规律。

造成这种特征的原因是环境因素和合金元素共同作用的结果。

%The pitting behavior and regulation of steels to different corrosion zonesin seawater were discussed. The results showed that the rate of pitting developed quickly at the corrosion early days, then inclined to stabilization. The pitting resistance of low-alloy steels was not more than that of carbon steels in different corrosion zones. Steels presented different pitting behavior and regulation in different corrosion zones, which was the reason of the environment factors and alloy elements.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】5页(P34-38)【关键词】碳钢;低合金钢;点蚀;合金元素【作者】张恒;李文朝;孙斌【作者单位】92601部队，广东湛江 524009;92601部队，广东湛江524009;92601部队，广东湛江 524009【正文语种】中文【中图分类】TG172.50 前言碳钢、低合金钢价格低廉、强度高、易于加工制造，是海洋环境中应用最广泛的金属材料，常用于制造船舶、码头、管线等。

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热浸镀钢材在海洋环境中腐蚀行为的对比研究锌、铝由于其低廉的价格及良好的耐蚀性、牺牲阳极保护性能而作为镀层(热浸镀、热喷涂等)对钢基体实施保护应用到汽车、建筑、桥梁等行业。

但是,目前有关镀层耐大气腐性能的研究仍以常规的实验手段为主,主要是是现场挂片。

而有关镀层在海水不同区带(飞溅区、潮差区和全浸区)的腐蚀行为、腐蚀机理研究开展的很少,缺少镀层在海水的基础腐蚀数据。

本文通过干湿交替循环交流阻抗法模拟研究镀层在海洋大气区的腐蚀机理以及不同干期时间对镀层腐蚀的影响;通过实海挂片、电化学交流阻抗技术并结合其它研究手段研究热浸镀层在飞溅区、潮差区和全浸区的腐蚀行为、腐蚀机理、进行热浸镀层在海水不同区带的腐蚀机制对比,得到的实验结果如下:由于腐蚀产物在镀层表面的沉积,热浸镀锌镀层(GI)、Zn-5%Al-0.03%RE镀层(GF)、Zn-55%Al-1.6%Si镀层(GL)的k值逐渐减小,最后,三种镀层的k值分别稳定在4.00mV、1.55mV和2.47 mV。

GI、GF、GL镀层的腐蚀速度随着腐蚀的进行而逐渐减小,GL的耐蚀性最好,GF 次之,GI最差,但在后期GF、GL镀层的局部腐蚀较GI镀层要严重。

改变干湿循环的实验参数发现,干期时间越长,三种镀层的平均腐蚀速度越小,同时局部腐蚀也越严重。

热浸镀锌等三种镀层在海水三个区带中的腐蚀暴露实验表明:GI镀层的腐
蚀速度最大,GF镀层次之,GL镀层最小,但在海水中容易发生局部腐蚀。

在海水腐蚀的三个区带,由于镀层表面氧气含量的差别,全浸区腐蚀速度最快,潮差区次之,飞溅区最慢,且全浸区的腐蚀速度较潮差区、飞溅区要快很多,而潮差区、飞溅区的腐蚀速度基本相当。

镀层腐蚀形貌的显微结构分析和交流阻抗研究进一步证实了:锌铝合金镀层
表现出最佳的耐蚀性能,但亦发生了严重的局部腐蚀。

热浸镀锌镀层在全浸区、潮差区和飞溅区出现基体腐蚀的时间为3个月、6个月和12个月,锌铝合金在全浸区腐蚀12个月后亦发生基体腐蚀。

本文通过对干湿交替交流阻抗法得到的实验结果分析知,镀层在干湿条件下的腐蚀主要受盐浓缩效应和氧气扩散速度的影响,而液膜厚度和腐蚀产物对对镀层腐蚀的影响都是通过对氧气扩散速度的影响来影响镀层的腐蚀速度。

GI镀层在每个循环周期内的腐蚀可分为三个阶段,GF、GL可分为两个阶段。

本文从热浸镀层的结构和海水环境的腐蚀特性出发,提出了热机镀层在海水飞溅区、潮差区“全面腐蚀期和基体腐蚀期、孔蚀期即全面腐蚀抑制期和基体腐蚀期”三阶段海水腐蚀机制;全浸区的“全面腐蚀期、全面腐蚀抑制期、孔蚀期和基体腐蚀期”四阶段海水腐蚀机制,并进一步揭示了镀层的组织结构与其海水腐蚀行为之间的相关性。

热浸镀锌镀层在海水中的腐蚀速度最大,耐海水性质最差;热浸镀锌铝合金由于良好的耐全面腐蚀性能,从而表现出优异的耐海水腐蚀性能,其使用寿命为厚度相同的热浸镀锌镀层的2～6倍,但热浸镀锌铝合金孔蚀敏感性较高,易发生局部腐蚀,还有待于进一步研究。