靜水壓力對10CrNi3MoV鋼腐蝕行為的影響

與表層海水相比，深層海水的物理化學(xué)性質(zhì)存在很大的差異，金屬材料在深海中的腐蝕不僅受到溫度、鹽度、溶解氧、pH值和鈣鎂離子沉積等海水環(huán)境因素的影響，還承受很大的靜水壓力，其腐蝕行為與在表面海水中存在明顯的差異。

海洋裝備、潛艇等在實際服役中經(jīng)常下潛、上浮，其腐蝕不僅受靜水壓力的影響，靜水壓力的交替變化對其腐蝕行為也會有明顯的影響，國內(nèi)還未見靜水壓力交替變化對海洋裝備腐蝕影響的系統(tǒng)研究。本工作通過高壓釜裝置模擬深海不同靜水壓力及其交替變化情況，研究了高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼10CrNi3MoV在3.5%NaCl溶液中的腐蝕行為。

實驗用材料為高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼10CrNi3MoV，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：C0.07～0.14，Si0.17～0.37，Mn0.30～0.60，Ni2.60～3.00，Cr0.90～1.20，Mo0.20～0.27，V0.040～0.10，S≤0.015，P≤0.020，F(xiàn)e余量。

分別進(jìn)行常壓（AP），2MPa靜水壓力，4MPa靜水壓力，2MPa靜水壓力-AP和4MPa靜水壓力-AP交替變化下的腐蝕電位測定和電化學(xué)阻抗譜測定。在3.5%NaCl溶液中分別進(jìn)行不同靜水壓力下的靜態(tài)掛片實驗和不同靜水壓力-AP交替變化下的靜態(tài)掛片實驗。實驗溫度為室溫（10～20℃）。進(jìn)行AP、2MPa靜水壓力和4MPa靜水壓力下的對比掛片實驗，實驗時間為30d。進(jìn)行2MPa-AP和4MPa-AP靜水壓力交替變化下的對比掛片實驗，以24h為一個壓力交變周期，前12h為高壓（2或4MPa），后12h為常壓，共進(jìn)行30個周期（實驗時間為30d）。實驗完畢后，收集試樣表面的腐蝕產(chǎn)物，經(jīng)真空干燥后，采用PhilipsX＇PerPro型X射線衍射儀進(jìn)行物相分析。結(jié)果表明：

（1）隨著靜水壓力增大，溶液中溶解氧濃度降低，腐蝕產(chǎn)物中Fe2O3減少，腐蝕電位變負(fù)，從而使10CrNi3MoV鋼的腐蝕速率明顯減少。

（2）在交變靜水壓力條件下，由于壓力交變引起了腐蝕產(chǎn)物與金屬間的相互作用及銹層結(jié)構(gòu)的變化而促進(jìn)了金屬的腐蝕，且靜水壓力越大對腐蝕的促進(jìn)作用越大。