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土壤盐浓差对碳钢铝合金电偶腐蚀行为影响

www.pednoy.com2019-10-30

土壤盐分浓度对碳钢/铝合金电化腐蚀行为的影响孙成,李洪熙,张书全,高立群,黄磊(金属腐蚀与防护状态,试样平行埋入土壤样品中,样品间距为2Qcm。样品的顶部与土壤样品的表面相距75 cm。在试验箱的两侧放置两种含盐量不同的湿沙,将一半的膜放置在测量仪器采用273型恒电位仪并配套,微机软件以Cu/CuSO4电极为参比电极,测试周期为3Q天。

3实验结果与讨论四种条件下碳钢/铝合金的电腐蚀电流随时间的变化。从图中可以看出,在测试的初始阶段,低盐土壤样品中的钢和高盐土壤样品中的铝的电电流最大,并且随着测试的进行,电流逐渐增加,其中钢位于高盐土壤中。在样品中,低盐土壤样品中铝的电流迅速增加,直到进行第9天测试时,电流才达到最大值,而高盐土壤样品中铝的电流为在第三天达到最高值后,低盐土壤样品中的逐渐降低,这是四个测试条件中最低的。可以发现,在高盐土壤样品中碳钢的两种试验条件下的电流电流较大,而在低盐土壤样品中碳钢的其他两种试验条件下的电流电流较小。碳钢/铝合金的电流主要取决于阴极上电偶的土壤条件,而与阳极上的电偶关系不大。

在低盐土壤样品中,高盐土壤样铝中碳钢电偶的导通电位和开路电位随测试时间的变化。可以发现铝合金的开路电势接近电偶对的导电电势,并且电偶对的碳对的开路电势逐渐偏移,碳钢-铝合金对其他三个测试条件联通电势和开路电势的变化基本相似,只是碳钢的开路电势变化幅度不同。还可以解释,碳钢-铝合金的电偶腐蚀电流的大小主要受电偶阴极的控制,阴极由碳钢的土壤条件决定。

白电偶对的开电位差(电动势EMF)是电腐蚀的驱动力。电流用下式表示:Ig=(EaEc)/Ra + Rc + r,Ra-阳极极化电阻,Rc-阴极的极化电阻,r介电回路的电阻,Ea电流对阳极开路电势,Ec-电对阴极开路电位。

电偶的开路电势差随测试时间的变化,可以发现在测试的初始阶段,高盐低铝土壤中碳钢的开路电势盐土样品最大,中间。在实验条件下,初始电流为最大值,四个电流对的电动势随试验而增加,但增加程度有所不同。可以发现,在测试的中间,电流在测试过程中随着最大值的增加而增加,并且在测试期间,这对电偶的电动势总是增加。这可能是由于随着测试的进行,电偶的电流阳极,特别是阳极表面产生了大量的腐蚀产物。这些腐蚀产物与土壤颗粒结合在一起,以增加电腐蚀反应的抵抗力。增加阳极和阴极的极化电阻,可以从方程式中发现,尽管电偶的电动势增加了,但由于阳极氧化电阻(Rc + Ra)的增加速度比前者快,因此电流是减少。

在碳钢/铝合金的电偶中,碳钢被保护为阴极,而铝合金作为阳极以加速腐蚀,这是地下金属构件中常用的牺牲阳极型阴极保护。表1列出了几种测试条件下的阴极保护效率。从表中可以看出,两种具有较高阴极保护效率的试验条件是高盐土壤样品中的碳钢,而低盐土壤样品中的碳钢的阴极保护效率相对较低。因此,阴极保护效率主要取决于被保护的阴极所处的土壤环境,而不取决于阳极所处的土壤环境。

表1不同实验条件下的阴极保护质量1此外,从表中可以发现,与相同条件下的腐蚀相比,电阳极的腐蚀速率提高了数十倍甚至数百倍。条件。在地下金属部件中,应避免铝合金与其他金属连接,否则会造成严重的腐蚀损坏事故。

4结论碳钢/铝合金的电偶主要取决于电偶所处的土壤条件和阳极所处的土壤条件。电偶在阴极。在相同条件下,高盐土壤中的阴极保护效率更高,与自然腐蚀速率相比,电-阳极腐蚀速率最高

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