几种热浸镀层钢丝在青岛海水中腐蚀行为的对比研究

以热浸镀Zn、0．2％Al-Zn-RE、5％Al-Zn-RE和55％Al-Zn-Si合金镀层钢丝为研究对象,进行了为期6个月的室内海水浸泡试验。结果表明,热浸镀Zn钢丝和0．2％Al-Zn-RE合金镀层钢丝的腐蚀速度是5％Al-Zn-RE和55％Al-Zn-Si合金镀层钢丝样品的2～3倍：同时建立了一种“极化-弛豫-电化学阻抗测量”的循环测试方法,对这几种热浸镀层在青岛海域海水中的腐蚀行为进行了初步探讨。     

Zn-Al合金镀层低铬钝化膜的组成和耐蚀性

目前，在中国采用热浸镀Zn及其合金一直是防止钢材在自然环境中腐蚀的最经济有效的方法，为了提高镀层的防腐和涂装性能，往往在其表面进行钝化处理。传统的镀锌层钝化处理工艺均采用高浓度的铬酸盐溶液， 这对环境污染和人体的危害较严重。随着环境保护问题日益引起人们的重视，在传统的高铬钝化基础上，低浓度铬酸盐钝化开始步入实用性阶段(吴双成，1996；卢燕平等，1995)。但是，目前低铬钝化研究主要集中于热浸镀Zn或电镀Zn镀层，而合金镀层由于化学稳定性高，与铬酸溶液自发反应能力差，无法采用常规的低铬钝化方法处理，有关这方面的报道目前尚少。王洪仁(1998)对Zn-Al合金镀层的低铬钝化处理进行了有益的探索，获得了一个优化的低铬钝化配方和稳定的钝化工艺，并成功地应用于热浸镀Zn-Al合金镀层的表面防锈处理；实验证明，海水在模拟浸泡6个月后，钝化处理Zn-Al合金镀层的腐蚀失重比未钝化样品降低65.9%，表明低铬酸盐钝化使Zn-Al合金镀层的耐海水腐蚀性能得到显著提高(Li Y et al.，2001)。本文作者在前人基础上对Zn-Al合金镀层低铬钝化膜的组成和耐盐雾腐蚀性进行了研究，并初步探讨了钝化膜的形成过程及其耐蚀机理。对Zn-Al合金镀层低铬钝化处理技术的研究，不仅大大降低了对环境的污染和人体的危害，也是在低铬钝化研究方面的重大突破，具有十分重要的意义和实际应用价值。     

热浸镀用锌及锌铝合金的恒电流电化学性能

在海水腐蚀过程中，热浸镀层金属(或合金)对钢铁基体的阴极保护作用是很重要的因素，只有驱动电位大且稳定、电流效率高、表面腐蚀均匀的镀层才能保证钢材在海水中使用长久。作按照国标GB／T171848-1999的要求对几种典型的热浸镀用锌及锌铝合金测试了开路电位、工作电位，计算了电流效率，观察了腐蚀产物脱落情况及腐蚀均匀性，评价了各种典型镀层金属(合金)的电化学保护性能。研究表明，Zn的电化学性能最好，Zn-55A1-1．6Si合金的电化学性能最差，Zn-5Al-0．2RE、Zn-5Al-0．1Mg、Zn-6Al-3Mg、Zn-11AL-3Mg-0．2Si、Zn-25AL-0．2Mg-0．2Si和Zn-25Al-0．2RE-0．2Si合金介于二之间。     

热浸镀锌-5%铝钢材在海水中的氢脆敏感性

热浸镀锌-5％铝镀层钢材在海洋环境中使用时可能存在氢脆问题。采用慢应变速率拉伸实验法,结合扫描电镜分析,研究了锌-5％铝镀层钢材在海水中的氢脆敏感性。发现锌-5％铝镀层对钢材基体进行阴极保护引起的氢渗透,可显著降低钢材的断后延伸率和能量密度,使钢材的断裂方式由韧性向准解理转变,提高了其在海水中的氢脆敏感性。     

珠江口及其邻近海域重金属的河口过程和沉积物污染风险评价

根据2006年到2007年,“908专项”珠江口附近海域海水与沉积物的调查资料,研究珠江口海域海水和沉积物中重金属含量分布特征;珠江口及附近海域海水中铜、铅、锌、镉、总铬、汞、砷的含量平均值均符合国家一类海水水质标准,采用数理统计相关分析计算出各重金属元素与各环境因子之间的相关,发现在河口重金属主要以稀释混合过程为主,悬浮颗粒物中重金属在酸化作用下以解吸作用为主,氧化还原作用的影响不大.沉积物中铜-锌、铅-锌、铜-镉、铅-镉、锌-镉、铅-铬,锌-铬、镉-铬8组元素间具有显著的相关性,表明它们具有相似的元素地球化学性质和来源;并运用Hakanson潜在生态危害系数法对其潜在生态危害程度进行评估,珠江口沉积物的潜在生态风险的来源是镉和汞占据主要权重,尤其珠江口沉积物中镉的污染程度和潜在生态风险局部激增的特点值得重点关注.     

钢材在潮差区和全浸区的腐蚀行为

海水是一种含有大量盐类的强电解质溶液,它对海洋环境中的钢铁腐蚀极为严重。人们一般把海洋腐蚀环境划分为五个区带:1.海洋大气区;2.浪花飞溅区;3.潮差区;4.海水全浸区;5.海底泥土区等。从而针对不同的腐蚀环境选择具有不同耐蚀性能的材料;根据腐蚀严重性的不同,分别采取适合于各区带的防腐蚀措施以延长海洋钢铁设施的使用寿命。当前国内在筛选耐蚀性海洋用钢材时,有的采用分别挂片的方法,即把试验钢种的小试片分别悬挂于大气区、潮差区和全浸区。实验结果是     

添加钛元素对热浸镀锌层性能的影响

为研究耐蚀性更高但生产成本与传统热镀锌成本相当的新镀层,制备了添加微量钛元素的热浸镀锌层,分别从表观质量、镀层厚度、电化学测试、盐雾腐蚀试验和全浸实验考察了添加微量钛元素对热浸镀锌层性能的影响,扫描电镜观察盐雾试验后镀层表面形貌。结果表明,添加微量钛以后镀层表观质量有所提高,镀层厚度明显减薄,镀层在海水中耐蚀性能提高。微量钛添加量为0．03％～0．04％时耐蚀效果最佳。     

中国近海海水中几种微量金属离子的分布研究

中国近海海水中的锌等微量元素，尚未进行过较为广泛而可靠的分布研究。极为零星的资料，还是近几年来在沿岸进行污染调查时，用陈旧的方法测定的。 世界海洋海水中微量元素的含量，不同文献报道的数据，常有一定的差别。这是自然变化，抑方法误差(包括所测形态)，是值得研究的。 本文采用单池示差反向极谱法，比较广泛而可靠地研究了中国近海海水中,锌等微量，元素的离子(和不稳定络合物)的地球化学分布。测定锌、铅、铜、镉时，样品不加任何试剂，因而避免了元素存在形态的转移及被测离子的带入或损失。     

硝酸钾溶液中锌、铅、镉羟基络合物的稳定常数

近十多年来，国内外对海水中重金属的研究比较重视．研究海水中重金属时，不仅要测定它的含量，进而研究其分布变化规律，而且更需要了解它的存在形态和形式，这对研究元素的迁移过程及其对生物的影响都是重要的。对锌、铅及镉在海水中的无机络     

钢在不同海底沉积物中的腐蚀研究

1993年9月—1994年9月在中国科学院海洋研究所培育楼流动海水实验室将普通碳钢（A3钢）和低合金钢（16Mn钢）以分别和电连接两种挂片方式置于海面大气区、海水全浸区和不同的海底沉积物中进行一年的室内模拟实验。结果表明，两种钢在海洋环境中的腐蚀率在分别挂片时呈下列顺序：海面大气区＞海水全浸区＞海底沉积区；在电连挂片时出现如下顺序：海面大气区＞海底沉积区＞海水全浸区。随着海底沉积物颗粒度的减小，水／泥（砂）界面腐蚀最轻的钢片的腐蚀速度在电连挂片时成正相关关系，分别挂片时影响不大。处于沉积区最底部的钢片因成为宏电池的阳极，而遭受最严重的腐蚀。低合金钢的腐蚀率比普碳钢略大。     

模拟海洋大气腐蚀试验方法的研究

本文以不同浓度的天然海水、人造海水和氯化钠溶液对五种钢材进行了试验,结果表明,采用天然海水喷雾模拟性和试验重现性为最佳,腐蚀形态与海洋环境腐蚀结果基本一致·     

硝酸钾溶液中锌、铅、镉羟基络合物的稳定常数

近十多年来,国内外对海水中重金属的研究比较重视。研究海水中重金属时,不仅要测定它的含量,进而研究其分布变化规律,而且更需要了解它的存在形态和形式,这对研究元素的迁移过程及其对生物的影响都是重要的。对锌、铅及镉在海水中的无机络合物的测定曾有过一些报道,但因直接测定比较困难,所以常使用一些已有的络合常数进行计算,作出估计。由于计算时选取的常数不同,计算结果往往相差十     

钢铁在海水、海泥中锈层的穆斯堡尔谱的研究 I.A3钢室内模拟与实海挂片锈层的穆斯堡尔谱

钢在海水中的腐蚀产物相组成研究报道较少。马如璋等(1981,1982)对低合金钢在海水中的腐蚀锈层进行了研究,他们所采用的穆斯堡尔谱等方法,很适宜研究钢的腐蚀产物(Simmons,1976; Vertes,1989)。目前,由于石油工业的发展,大量的石油平台、栈桥及钢柱码头不断涌现,这些构造物的钢桩一般是从大气区经过飞溅区、潮差区和海水全浸区插入海泥区,大量研究表明,在海水、海泥跃变区钢铁腐蚀严重,作者采用穆斯堡尔谱对A3钢在室内模拟和实海锈层相的组成进行了初步的研究,以探讨在不同腐蚀环境中钢铁的腐蚀产物和腐蚀机理,为钢铁的防腐和耐海洋腐蚀钢的开发提供理论依据。     

钢在海洋飞溅带的腐蚀与防护

人们所说的钢铁结构在海洋环境中腐蚀严重，只是一个总概念。因为海洋环境共有海洋大气带、海洋飞溅带、海水潮差带、海水全浸带和海泥带５个区带。而钢铁的腐蚀行为在各带中有很大差异（如图１所示）。图中数据为第一作者及侯文泰在湛江麻斜岛海区中暴露试验２ａ所得。可见海洋飞溅带才是钢铁构件在海洋环境中受到腐蚀最为严重的区带。目前，人们对解决海洋环境中其他各区带的腐蚀问题，都已经有许多成功的方法和国际标准。但对海洋飞溅带的防护问题却一直为人们所关注，国内外尚无飞溅带腐蚀试验和防护的标准，也未有一套完整的、成熟可靠…     

旋转玻碳电极阳极溶出伏安法测定海水中的镉、铅、铜和锌

海水中铅、镉、铜和锌的测定,国外一般用无火焰原子吸收分光光度法和示差脉冲阳极溶出伏安法[1-3],但此二种设备目前尚不易普及,为满足一般海洋调查和研究的需要,我们自制了旋转玻碳电极和直流线性电压扫描装置,与X-Y记录仪组成简易的伏安仪,用它测定了沿岸海水中的镉、铅、铜和锌,旋转玻碳电极比静止汞膜电极检测灵敏度较高,且可在较强的酸性溶液中使用。     

灰色聚类法评价长江口、杭州湾海域表层海水中的重金属污染程度

通过2007年秋季航次我国近海海洋环境的综合调查,研究了长江口与杭州湾海域表层海水中重金属汞、砷、铜、铅、锌、镉、总铬的含量与分布,利用灰色聚类法对海水中的重金属元素进行评价。参照《国家海水水质标准GB3097-1997》,通过灰类白化权函数确定海水水质分级界限及各参评指标对不同等级的聚类权,构建了海水中重金属的灰色聚类法综合评价模型。该模型能够较客观、合理地评价海水中的重金属。评价结果表明,长江口与杭州湾海域表层海水中的重金属总体情况良好,但是汞、铅含量偏高,尤其是汞。长江口外以北、杭州湾北岸口外及舟山群岛邻近海域的海水水质相对较差,陆源排污为主要影响因子。     

海水流动对A3钢腐蚀速度的影响

为了定量考察海水的流动对钢铁材料在海水中的腐蚀速度的影响,通过室内和实海挂片失重测试比较了A3钢在静止和流动海水中的腐蚀速度差异,并在控制流速条件下使用动电位法测试了A3钢的腐蚀速度,同时测试了不同流速海水中的环境参量。室内和实海挂片失重测试比较结果表明,海水流动能够加快A3钢在海水中的腐蚀速度,腐蚀初期尤其明显。在控制流速条件下采用动电位极化方法测试了腐蚀初期A3钢的腐蚀速度,并且通过拟合处理得到了海水流动对其腐蚀速度影响因子的表达式。     

海洋结构钢腐蚀试验方法的研究

海洋构筑物所使用的钢材，由于所处的环境不同，如海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区、海底泥土区等，它的腐蚀情况也不相同。为了实际地评定和比较不同钢种在各种环境中的耐腐蚀性，一般需要进行外海的长尺挂样试验。最初进行这方面工作的是Larrabee。近年来，我国也对几种低合金钢在不同海区进行了长尺试验，并取得了定量数据。 外海的长尺挂样需要把试样做得足够长，工作量大，不便于维护和随时观察，周期较短时误差较大，所以，一般都希望在室内建立简易的模拟方法进行腐蚀试验。而目前所采用的一些室内腐蚀试验方法通常只能模拟外海的某一个腐蚀环境，很难同时再现外海所实际存在的各种复杂条件，并且有些方法与外海的对应性较差。 日本久保田広行在专利中曾提出利用模拟海水涨落的试验槽来进行一些腐蚀试验，但没有介绍具体的试验方法和试验结果。也没有提及采用电连接的方法来进行长尺试验。 本报告介绍了在我所建立的，可同时模拟外海实际存在的各种腐蚀环境的试验装置，叙述了在这种装置中长尺挂样、分别挂样以及电连接挂样的具体试验方法，并与外海的长尺试验结果进行了对照。作者认为，在本装置中采用将小试片用导线连接起来的电连接方法代替长钢带进行长尺试验，便于电化学参数测量，在较短时间内可以精确求得试验结果，是筛选海洋结构钢的一种较好的腐蚀试验方法。     

南印度洋表层水中的镉

微量金属在天然水中的含量及分布,颇引人注目。这是由于人们已证实,许多必须的微量金属,在生物体中起着十分重要的作用。作为千百种酶的活性核心和激活因子,它们参予各种代谢过程,这些金属与蛋白质、脂肪、维生素不同,不能由机体合成,而必须从食物和水中获得。至于非必须的微量金属,例如镉会污染环境,造成公害。有机体在吸取必须的微量金属同时,也吸取了非必须的微量金属镉。自然界中镉以硫化镉的简单形式存在,通常同锌、铅矿缔合,在矿区和冶炼区的粘土中,镉的累集可能产生附近水里的局部高浓度。多数淡水镉浓度低于1μg/L,而多数海水分析指出,镉的平均浓度大约为0.15μg/L。     

海洋用钢在不同区带的腐蚀行为

海洋构筑物在海洋环境中的腐蚀是相当严重的。从腐蚀的角度，一般都把钢铁设施在海洋环境中的腐蚀分为５个区带［１～５］。即海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区、海底泥土区、钢铁设施在各区带的腐蚀情况也不相同。根据各区带腐蚀的轻重情况，分别采取适合于各区带的防蚀措施，以延长海洋设施的使用寿命，这就需要外海的长尺挂样试验。外海的长尺挂样试验需要大量的人力、物力，工作量大，不便于随时观察和测试，周期较长。由于狂风暴雨的袭击，试样很容易丢失，试样一丢失，工作也就前功尽弃。根据以上的种种情况，作者精心…