表面覆有钝化膜的管线钢的电化学行为研究

摘要：0。5 mol·dm-3 NaHCO3溶液中，通过施加阳极钝化电位在管线钢X80电极表面形成一层钝化膜能够保护管线钢免受剧烈的电化学腐蚀。采用测试电化学交流阻抗谱(EIS)、Tafel曲线和Mott-Schotty曲线等3种电化学曲线对表面覆有钝化膜的管线钢的电化学行为进行了研究。通过对3种曲线的详细分析，管线钢X80在0。5 mol·dm-3 NaHCO3中形成的钝化膜能够显著降低腐蚀速率；钝化时间越长，对管线钢X80的保护效果越好。76787

毕业论文关键词：管线钢X80、钝化膜、电化学阻抗谱、腐蚀速率

Study of the Electrochemical Behavior of Pipeline Steel with Passive Film

Abstract: In 0。5 mol·dm-3 NaHCO3 solution, a layer of passive film formed on X80 pipeline steel by anodic polarization。 The film could protect X80 steel from the severe electrochemical corrosion。 The electrochemical behavior of X80 pipeline steel with passive film had been studied by measuring the electrochemical impedance spectra (EIS), Tafel curves and Mott-Schottky curves。 After detailed analysis of the electrochemical curves, several results could be drawn: the passive film formed on X80 pipeline steel in 0。5 mol·dm-3 NaHCO3 solution could reduce the corrosion rate significantly; the protective effects increased with the passive time。

Keywords: X80 pipeline steel; passive film; electrochemical impedance spectra; corrosion rate。

1。前言

1。1。研究背景

为了解决我国对能源的需求量日益增加和能源东西分布不均的问题，我国不仅制定了“西气东输”政策，也向国际上许多国家签订能源供给的合作关系，进口天然气。为了节约成本和长远的合作考虑，远距离的能源输送只能依赖管道传输方式。据有关资料显示，由于管线钢X70具有较强的韧性和强度，有着广泛的用途，已被用于西气东输一线工程；近几年人们又研发出了管线钢X80，它的强度、韧性和耐腐蚀性能都比X70要高，所以西气东输二线工程采用的钢种是管线钢X80。随着能源需求量的增加，管道铺设线路变长、管道的口径增大以及管道跨越地区较多等问题引起了人们对于安全问题的关注[1] 。最主要的一个安全问题就是腐蚀问题，腐蚀会造成管道破损，而且管道泄露会给人们的生命和财产安全造成威胁。为了解决这个问题就需要我们对管道用钢采取一定的措施进行保护[2]。论文网

对金属腐蚀的防护措施有很多种，主要包括：施加阴极极化电位（电流）的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法、在金属表面涂覆有机涂层、在金属表面电镀活泼或钝性金属、在腐蚀介质中添加缓蚀剂以及施加阳极极化电位在金属表面形成钝化膜等方法。对金属施加阳极极化电位能够使金属的开路电位正移，能够在金属表面形成钝化膜，使金属免受腐蚀。但是，如果施加的阳极极化电位不合适，反而会促进金属的腐蚀，因此选择合适的阳极极化电位和极化时间至关重要。

土壤的主要成分是含碳酸盐和重碳酸盐的碱性环境[3,4]，所以处于土壤中的管线钢X80腐蚀较轻；长期埋地的管线钢X80表面会形成一层由铁的氧化物组成的钝化膜，该钝化膜比较稳定，具有n型半导体结构[5,6]。管线钢抗腐蚀能力好坏和管线钢的钝化膜的半导体性能有关，因为钝化膜的半导体性能反映了钝化膜的致密程度。在钢表面形成的致密得钝化膜能够使钢免受剧烈的腐蚀。有研究表明，在外加应力的作用下钝化膜的稳定性降低[7-9]，金属的阳极溶解加速，也就是说，金属表面钝化膜形成之后的稳定与否也决定着腐蚀的剧烈程度。所以，对管线钢X80的电化学腐蚀行为与钝化膜的关系进行研究是很有必要的。研究钝化膜的半导体特性与腐蚀速率的关系，研究钝化膜存在时管线钢的电化学腐蚀，为以后更好的使用管线钢X80提供科学依据。表面覆有钝化膜的管线钢的电化学行为研究:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_88133.html