pH对Q235B钢在船舶尾气脱硫液中电化学腐蚀行为的影响

摘要

目的研究pH值对Q235B钢在脱硫液中腐蚀行为的影响,为后续工艺参数控制与防护方案设计奠定基础。方法开展浸泡实验和电化学实验,研究Q235B钢在不同pH值脱硫液中的腐蚀行为,并通过电子扫描显微镜与能谱仪,对不同pH值下腐蚀产物的形貌与元素组成进行分析。结果失重法测定Q235B钢的腐蚀速率时,腐蚀速率随pH值的升高而减小,且变化幅度越来越小。电化学测试中,Q235B钢在脱硫液中的开路电位随pH值的升高而正移,极化曲线测试没有出现钝化区,自腐蚀电位也随pH值的升高不断正移,而腐蚀电流密度反之。Nyquist图为非标准的半圆形容抗弧,随pH值的升高而不断扩大。通过扫描电镜观察,pH为4.0时,腐蚀产物较少且零星分布在碳钢表面,结构形似花蕾且空隙较多;随着pH值的升高,腐蚀产物显著增多,结构发生改变;当pH为10.0时,碳钢表面覆盖一层红褐色的产物,结构呈球状且紧密堆积。能谱分析显示:腐蚀产物主要由Fe和O元素构成,随着pH值升高,两者含量在产物中的占比不断增加;另外,还含有少量的Na、S和Zn元素。结论在所研究的pH值范围内,Q235B钢在脱硫液中的腐蚀速率随pH值的升高而降低,腐蚀受到不同程度的抑制。pH值的升高能促进生成有效且致密的腐蚀产物层。在pH值较低时,Q235B钢的腐蚀主要受阳极活化控制;随着pH值的升高,溶液中OH-浓度增大,腐蚀主要受阴极氧去极化控制,耐腐蚀性能增强,腐蚀速率减小。