近日，中科院海洋所黃彥良團(tuán)隊對高強(qiáng)度鋼在不同海洋腐蝕區(qū)帶下的腐蝕行為開展實海研究，研究發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼在海洋干-濕循環(huán)和浸沒環(huán)境下的腐蝕行為存在明顯的差異，并提出了高強(qiáng)度鋼在海洋干-濕循環(huán)和浸沒環(huán)境下的差異化腐蝕機(jī)制。
隨著全球范圍內(nèi)對海洋資源的進(jìn)一步開發(fā)和利用，高強(qiáng)度鋼在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。然而，由高鹽、高濕的海洋腐蝕環(huán)境而引起的腐蝕、氫滲透和應(yīng)力腐蝕開裂等嚴(yán)重威脅著高強(qiáng)度鋼的安全服役。因此，高強(qiáng)度鋼在海洋環(huán)境中的安全應(yīng)用一直以來備受關(guān)注。黃彥良團(tuán)隊長期以來從事環(huán)境腐蝕評估工作，對高強(qiáng)度鋼在不同環(huán)境下的腐蝕、氫滲透行為和機(jī)理具有深入的研究。海洋腐蝕環(huán)境主要劃分為5個腐蝕區(qū)帶，包括海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海底海泥區(qū)，之前的研究已經(jīng)表明不同區(qū)帶的腐蝕環(huán)境差異往往會導(dǎo)致鋼鐵材料在腐蝕行為方面的差異，宏觀上不同區(qū)帶的腐蝕規(guī)律已經(jīng)得到廣泛的研究，但是關(guān)于高強(qiáng)度鋼在不同區(qū)帶下的腐蝕產(chǎn)物的分析及其對腐蝕的發(fā)展有待于進(jìn)一步地研究。
該團(tuán)隊結(jié)合實海腐蝕掛片以及室內(nèi)物質(zhì)組成分析，表明了不同腐蝕區(qū)帶下高強(qiáng)度鋼的腐蝕產(chǎn)物在組成和結(jié)構(gòu)上的差異，其中首次應(yīng)用氮氣吸附法對不同腐蝕區(qū)帶下形成的腐蝕產(chǎn)物的孔隙特征進(jìn)行了表征。進(jìn)一步地，通過結(jié)合電化學(xué)實驗，揭示了腐蝕產(chǎn)物層對海洋干-濕循環(huán)和浸沒條件下高強(qiáng)度鋼進(jìn)一步腐蝕的差異化作用機(jī)制。
該研究由中科院海洋所許勇博士研究生完成，得到了黃彥良研究員、王秀通研究員及路東柱博士等的指導(dǎo)，研究得到了國家自然科學(xué)基金項目資助。
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不同海洋腐蝕區(qū)帶下形成的腐蝕產(chǎn)物的氮氣吸脫附曲線和孔徑分布 (a)大氣區(qū)，(b)浪濺區(qū)，(c)潮差區(qū)，(d)全浸區(qū)
海洋干-濕循環(huán)和浸沒條件下高強(qiáng)度鋼的差異化腐蝕機(jī)制
論文信息：
Y. Xu, Y.L. Huang*, F.F. Cai, D.Z. Lu*, X.T. Wang. Study on corrosion behavior and mechanism of AISI 4135 steel in marine environments based on field exposure experiment. Science of The Total Environment. (2022), 154864. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154864
