金属学报

作者：闫茂鑫, 李杰, 王哲超, 姚旭, 胡秉晨, 葛峰, 崔中雨, 王昕, 崔洪芝

单位：1 中国海洋大学 材料科学与工程学院 青岛 266100；2 中国极地研究中心(中国极地研究所) 上海 200136；3 北京轻量化国家创新研究院有限公司 北京 100083

关键词：南极环境,大气腐蚀,低合金钢,锈层,冻-融环境,

基金：装备预研领域基金项目(80922010601);山东省优青项目(ZR2022YQ44);山东省重大科技创新工程项目(2020CXGC010305)

为探究海工钢极地环境适用性，本工作基于室外暴露实验，通过腐蚀速率测试、腐蚀形貌分析以及腐蚀产物分析等方法，研究了Q460和Q690低合金钢在南极大气环境下暴露1个月和12个月的腐蚀行为。结果表明，南极低温环境冰层、雪层覆盖下电化学腐蚀过程依然可以发生。暴露初期，冰雪冻-融环境导致液膜长周期存在，促进了腐蚀的进行并且加速了局部腐蚀，Q460和Q690钢的腐蚀速率分别为29.7和77.0 μm/a。暴露12个月后，腐蚀速率分别降低至10.7和18.7 μm/a，腐蚀产物主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH和Fe3O4/γ-Fe2O3组成。由于Cl-的存在，Q460钢和Q690钢的锈层产生了较多的β-FeOOH和裂纹。长周期暴露时，金属表面被冰雪所覆盖，冰层以及锈层对溶解氧及侵蚀性离子的阻挡使得腐蚀的发生受到了抑制,并且局部腐蚀向均匀腐蚀演变。

来源：2025年第2期

《金属学报》期刊编辑部

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