稀土管線鋼耐腐蝕性能的研究.pdf

1、隨著管線鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，X80管線鋼已成為目前國(guó)內(nèi)外優(yōu)先使用的高級(jí)別管線鋼產(chǎn)品。我國(guó)幅員遼闊，巨大的氣候差異和復(fù)雜的地質(zhì)條件對(duì)管線鋼的耐腐蝕性能提出了更高的要求。
　　稀土是我國(guó)的特色資源，稀土在鋼中的作用可歸納為:凈化鋼液、變質(zhì)夾雜和微合金化。利用我國(guó)豐富的稀土資源研制開(kāi)發(fā)高附加值鋼鐵產(chǎn)品，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和重要的戰(zhàn)略意義。文獻(xiàn)查閱發(fā)現(xiàn)，具有我國(guó)資源特色的稀土耐候鋼產(chǎn)品（如09CuPTiRE鋼、B450NbRE鋼）和稀土

2、重軌鋼（如BNbRE鋼和BVRE鋼）已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，而關(guān)于稀土管線鋼的研制開(kāi)發(fā)尚未見(jiàn)成功報(bào)道。
　　本文以X80管線鋼為研究對(duì)象，通過(guò)腐蝕失重實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合銹層物相分析和成分分析，系統(tǒng)研究了稀土管線鋼在庫(kù)爾勒（堿性）和鷹潭（酸性）土壤模擬溶液中的耐腐蝕性能，深入探討了稀土、鉬、鈮含量對(duì)管線鋼耐土壤腐蝕性能的影響作用機(jī)理，研究成果對(duì)于稀土管線鋼的研制開(kāi)發(fā)具有理論指導(dǎo)意義。在本實(shí)驗(yàn)條件下，得到以下主要結(jié)論:
　　(1)稀

3、土可以明顯改善管線鋼的耐土壤腐蝕性能，在本實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)稀土含量為0.018％時(shí)，管線鋼在庫(kù)爾勒和鷹潭土壤模擬溶液中的腐蝕速率均低于未加入稀土的管線鋼，分別為3.883g·(dm2·a)-1和5.474g·(dm2·a)-1。
　　(2)鈮含量的增加有利于改善稀土管線鋼的耐土壤腐蝕性能，可以在一定程度上降低稀土管線鋼在庫(kù)爾勒和鷹潭土壤模擬溶液中的腐蝕速率。在本實(shí)驗(yàn)條件下，鉬含量的變化對(duì)稀土管線鋼的耐腐蝕性能無(wú)明顯的影響作用。

4、>　　(3)在庫(kù)爾勒土壤溶液中，加入稀土可加速初期管線鋼基體表面的腐蝕反應(yīng)，在基體表面產(chǎn)生銹層之后，稀土通過(guò)減小管線鋼的自腐蝕電流，增大自腐蝕電位和腐蝕反應(yīng)阻力，有效改善管線鋼在庫(kù)爾勒土壤中的耐腐蝕性能。在鷹潭土壤溶液中，無(wú)論表面是否存在銹層，加入稀土可以減小管線鋼的自腐蝕電流，增大腐蝕反應(yīng)阻力，從而有效改善管線鋼在鷹潭土壤中的耐腐蝕性能。
　　(4)鈮含量的增加可以加速初期稀土管線鋼基體表面的腐蝕反應(yīng)，在基體表面產(chǎn)生銹層之后，鈮

5、含量的增加可以減小稀土管線鋼的自腐蝕電流，提高自腐蝕電位和腐蝕反應(yīng)阻力，從而改善稀土管線鋼在庫(kù)爾勒和鷹潭土壤中的耐腐蝕性能。
　　(5)稀土管線鋼在庫(kù)爾勒和鷹潭土壤模擬溶液中浸泡腐蝕45天后表面的腐蝕產(chǎn)物分為兩層:外銹層為紅棕色的Fe2O3和γ-FeOOH;內(nèi)銹層為與基體結(jié)合比較緊密的黑色腐蝕產(chǎn)物Fe3O4。稀土和鈮通過(guò)提高管線鋼銹層的致密度、連續(xù)性和附著能力，改善了管線鋼的耐腐蝕性能。
　　(6)與庫(kù)爾勒土壤溶液相比較，稀