模拟海洋浪花飞溅区载荷对Q355B钢腐蚀行为影响

【作者】 王俊； 傅汉龙； 钟振坤； 刘淼然； 马创； 李雨； 关蕾；

【机构】 北京科技大学新材料技术研究院； 广东工业大学机电工程学院； 中国电器科学研究院股份有限公司,工业产品环境适应性全国重点实验室； 广东省新能源产品及材料环境适应性技术重点实验室； 海南琼海大气环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站； 广州职业技术大学；

【摘要】 Q355B钢因其高强度、低成本优势,被广泛应用于风机塔架、导管架基础、塔筒等关键工程承载部位。然而,海上环境具有高盐高温高湿、强紫外线、干湿交替及海浪冲击等严苛特征,使该区域腐蚀速度远超内陆。尽管在Q355B钢表面涂覆防腐涂层,但长期暴露在海上恶劣环境下,涂层也极易发生老化脱落。同时因为Q355B钢自身耐蚀性中等,一旦涂层失效脱落,基体将遭受快速腐蚀。由于目前载荷与高盐高湿高温、紫外辐射耦合腐蚀环境下Q355B碳钢的腐蚀机理尚未明确,故亟待进一步的研究。本文以Q355B钢为研究对象,制备平板（无载荷）、90°冲刷（动载荷）、U弯（恒应变静载荷）三种试样,参照海洋浪花飞溅区环境特征,对三种试样开展4个周期的紫外、盐雾循环加速腐蚀试验。采用宏观形貌观察、激光共聚焦显微镜、XRD、电化学等表征手段,研究载荷与海洋浪花飞溅区多元环境耦合作用下Q355B碳钢的腐蚀规律。结果表明:三种试样锈层主要物相均为Fe₃O₄、α-FeOOH、β-FeOOH与γ-FeOOH,载荷并未诱发出新物相,但会显著改变锈层保护能力指数（PAI）及厚度;载荷对Q355B钢腐蚀速率影响程度为U弯恒应变静载荷>90°冲刷动载荷>无载荷;由于U弯高应力可显著降低电荷转移电阻,诱发点蚀坑并持续提供微区活性阳极,使得U弯试样在各周期中的腐蚀电流密度均为最高;恒应变与冲刷载荷可通过调控锈层结构、加速腐蚀介质渗透,显著加剧Q355B钢腐蚀进程。更多还原