图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation力学-化学交互作用下X80钢腐蚀界面微区原位空间化学成像研究

编号：89 访问权限：Participants Only 更新：2024-03-25 12:34:21 浏览：89次收藏取消收藏

2024-05-12 09:45

15min

[I1] 论坛8：腐蚀与防护技术A [I1-1] 论坛8A上午

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摘要

金属的应力腐蚀是一种局部性的腐蚀现象，在裂纹尖端常伴随着复杂的电化学反应。这种反应不仅高度局限，而且还会导致裂纹尖端微区的化学环境，如pH值和氯离子浓度等发生显著变化。这些微观环境的变化又会反过来影响应力腐蚀的进程。由于应力腐蚀裂纹尖端的尺寸非常小，通常在微米甚至纳米级别，因此传统的电化学方法很难精确地监测到这一区域的化学环境变化。
本研究融合了高空间分辨率的扫描电化学显微镜（SECM）技术和离子选择性电极技术，以金属材料的力学与化学相互作用为切入点，深入探讨了模拟海水环境中应力对X80管线钢预制裂纹尖端微区化学环境的影响。这一研究对于揭示应力腐蚀裂纹的形成机理、理解裂纹内的电化学反应，以及进一步阐释应力腐蚀的电化学机制具有至关重要的意义。本研究中采用直径仅为10微米的Pt/RuO_x超微pH传感器电极，该传感器表现出良好的线性关系、快速响应和高度稳定性。通过对带有宽约200微米缺口的X80钢试样进行长时间浸泡和SECM面扫描测试，返现到缺口处浸泡初期出现碱化现象，而后期则发生酸化。这一现象的可能解释是：在浸泡初期，缺口处的碱化主要由氧还原反应引起；而随着时间的推移，阳极溶解产生的Fe2+发生水解反应，导致缺口处酸化。