稀土Y對09CrCuSb鋼板在NaCl溶液中腐蝕行為的影響

　稀土Y對09CrCuSb鋼板在NaCl溶液中腐蝕行為的影響

　　研究材料為09CrCuSb低合金鋼（ND鋼），因其具有優異的耐硫酸露點腐蝕性能，在電力、石化、冶金等行業中得到廣泛應用。根據課題組前期的研究進展，當加入0.15wt.%的稀土Y后，09CrCuSb在含硫環境中的各方面性能都有很大改善。但是在工程應用中，環境介質中不但含有SO42-，還含有Cl-。Cl-會通過破壞合金表面的鈍化膜，和基體金屬反應，形成點蝕，對合金會產生很大的危害。

　　當稀土元素作為一種合金元素加入時，可以改善09CrCuSb的組織和電化學腐蝕能力，預計能夠提高09CrCuSb的耐Cl-腐蝕的性能，這對于09CrCuSb的廣泛應用具有深遠意義。本文主要通過腐蝕失重試驗、動電位極化曲線、電化學交流阻抗譜、電化學噪聲以及掃描電鏡、X射線衍射等手段研究稀土Y對09CrCuSb合金鋼在3.5wt.%NaCl溶液中腐蝕行為的影響。

　　首先配制了與燃氣冷凝液相同成分的腐蝕液模擬其腐蝕環境，對比添加和不添加Cl-的情況，研究Cl-對兩種合金鋼的腐蝕性能影響規律。結果表明，在不含Cl-的腐蝕液中，兩種合金主要表現為均勻腐蝕。而存在Cl-時，兩種合金鋼的表面出現點蝕特征。在兩種不同成分的腐蝕液中，NDY的失重量和腐蝕速率均較普通ND鋼低，說明NDY的耐腐蝕性能優異。在電化學測試中，由于Cl-的存在，無論是ND鋼板還是NDY，其自腐蝕電位和極化電阻均有所降低，阻抗弧半徑也減小。

　　說明Cl-使兩種合金鋼的耐腐蝕性能下降。對兩種合金鋼在3.5wt.%NaCl溶液中進行失重試驗分析和電化學測試，結果表明，稀土Y的加入使合金的腐蝕失重和腐蝕速率明顯降低，腐蝕過后的表面形貌較平整，無明顯點蝕。在電化學測試中，發現NDY合金的自腐蝕電流降低，鈍化區變寬，反應電阻增大，阻抗弧半徑增大，說明其耐腐蝕性能提高。

　　對兩種合金鋼在3.5wt.%NaCl溶液中進行了電化學噪聲分析，時域分析結果表明兩種合金鋼發生點蝕主要有三個階段，分別為亞穩態點蝕階段、穩態點蝕階段和保護性物質形成階段。ND鋼在19h出現點蝕特征峰，而NDY在第40h出現點蝕特征峰。NDY各階段的噪聲電阻均高于ND鋼。通過頻域分析，兩種合金的PSD曲線中白噪聲水平W、截止頻率Fz以及高頻段斜率k對比結果均表明添加稀土后的09CrCuSb合金發生點蝕的傾向小，耐氯離子腐蝕性能優異。