两种矿用低合金钢在模拟矿井溶液中的腐蚀行为研究

摘要

采用模拟矿井溶液中的全浸浸泡实验探究矿用27SiMn钢和30CrMnSi钢两种低合金钢的腐蚀行为。通过失重法、扫描电子显微镜等表征方法对两种低合金钢的腐蚀动力学、锈层形貌、成分及表面腐蚀形态进行分析。结果表明：在模拟矿井溶液中，27SiMn钢相较30CrMnSi钢自腐蚀电位更负；自腐蚀电流密度大约是30CrMnSi钢的三倍；27SiMn钢和30CrMnSi钢的金相组织均为铁素体-珠光体（F-P）型，其中珠光体会与铁素体产生微电偶腐蚀效应，因此铁素体和珠光体的面积比对钢材的腐蚀行为会产生影响。浸泡初期，两种钢材的腐蚀速率主要受钢材本身显微组织结构的影响，基于金相图的定量分析表明，27SiMn钢的铁素体-珠光体的面积比为10∶19,30CrMnSi钢的铁素体-珠光体面积比为10∶13,27SiMn钢的阴极面积比更大，表明其具有更高的溶解活性。腐蚀后期，两种钢材的腐蚀速率主要受腐蚀产物膜影响，30CrMnSi钢中保护性较好的α-FeOOH和Fe₃O₄相对含量高于27SiMn钢，30CrMnSi钢的电荷转移电阻高于27SiMn钢。因此，井下液压支架材料更推荐使用30CrMnSi钢。

关键词

矿用低合金钢 / 全浸浸泡实验 / 腐蚀产物