稀土铈对x70管线钢在西部土壤中腐蚀行为的影响

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要本文以西气东输工程为背景，冶炼不同成分的X70Re管线钢，通过室内埋片和土壤模拟溶液浸泡实验研究了X70管线钢和X70Re管线钢在西部典型土壤——包头土壤和库尔勒土壤中的腐蚀行为，同时研究了不同含量的a。对X70管线钢和X70Re管线钢的腐蚀行为的影响。．首先，对四种钢的金相显微组织进行了观察，发现X70管线钢由铁素体、珠光体组成。SEM观察发现稀土在钢中外表面呈粒状并存在于晶界，能谱分析显示为稀土铈的复合物。通过SEM观察发现X70管线钢添加稀土后能够对钢的铁素体晶粒产生细化

2、作用，但稀土含量达到一定程度后，晶粒大小无明显变化。对X70管线钢和X70Re管线钢在不同温度(15℃、30℃和45℃)的包头土壤(含水量为10％)中埋片45天的结果表明，试样表面都发生了不均匀的全面腐蚀，随着埋设时间的延长和温度的升高，钢的腐蚀率均上升；通过测量不同时间的交流阻抗谱，发现X70Re管线钢腐蚀速率低于X70管线钢，其中稀土含量为0．048％的X70Re管线钢耐蚀性最强，XRD显示四种材料的腐蚀产物都包括铁的氧化物(Fe00H、Fe304、Fe：Oa和Feo)。对四种钢在库尔勒土壤模拟溶液中进

3、行浸泡实验以及电化学实验进行研究。宏观腐蚀形貌表明：四种钢均发生了点蚀，其中X70管线钢腐蚀程度最大，其它三种稀土钢均有不同程度的腐蚀，腐蚀程度弱于X70管线钢；腐蚀产物都包括铁的氧化物。EIS(电化学阻抗谱)和极化曲线表明X70管线钢和X70Re管线钢电化学反应阻力随着实验时间延长而增加，导致腐蚀程度降低，这与失重法测得的实验结果一致。X70管线钢和X70Re管线钢(0．048％Ce)在不同程度的NaCI溶液中浸泡还发现，随着溶液中a‘浓度的增加，X70管线钢腐蚀速率升高，并且在相同时间内，X70Re管线

4、钢的腐蚀速率低于)(70管线钢。宏观和微观腐蚀形貌显示：试样表面产生了点蚀，随着a。浓度的增加，点蚀呈数量增多和面积变大的趋势，说明a’浓度的增加导致电位负移，使离子进入基体金属的能力增加，钝化膜更容易被破坏，从而加快腐蚀速度，诱导了点蚀的进一步发生。最后，X70管线钢和X70Re管线钢在包头室内土壤、库尔勒土壤模拟溶液和不同a‘含量溶液中的腐蚀行为进行对比。管线钢在三种介质中的腐蚀规律有相似性，充分说明添加稀土对钢的耐腐蚀性有一定的提高，其中在三种不同成分的稀土钢中，稀土含量为0．048％的X70Re管线

5、钢达到了最高的耐蚀效果。关键词：X70钢；稀土Ce；土壤腐蚀；电化学内蒙古科技大学硕士学位论文．Onthebasisofthe“West-to-EastNaturalGasTransmissionProject’，’X70rareearthsteelswhichhavedifferentcompositionofCearesmelted．necorrosionbehaviorsofX70rareearthsteelinrepresentativewesternsoils，BaotousoilandKu’er

6、iesoil，havebeenstudiedthroughburyingspecimensinsituandperformingexperimentsinsimulatedenvironments，andatthesametime，theeffectofdifferentchlorideioncontenttoX70andX70tareearthsteelisresearched．First，microstmctureoffoursteelsisobservedbySEM．Theresultsshowm她X

7、70steeliscomposedbyferriteandpearlitestructure；Thesurfaceofrareearthisshowntypicalcellularmicrostructureanditisexistinggrainboundaries，theresultfromenergyspectrumanalysisshowsthatitismainlyaboutrareearthcomplex．Inaddition，theSEMobservationshowsthat,theferr

8、itegrainWasrefinedafteraddingrareearthintoX70steel，butwhenthecontentofrareearthreachedacertaindegree，thegrainsizehavenochangeobviously．neresultsofburyingspecimensintheBaotaosoilswhosemoisturecontentis10％fbr45