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土壤腐蚀是材料在自然环境下腐蚀的一个重要分支。研究金属材料在土壤中的腐蚀行为具有相当重要的理论意义和实践意义。我国西部地区盐湖分布广泛,土壤严重盐渍化。随着西部大开发战略的深入展开,我国西部的地下将会兴建许多重要的、半永久性的基础设施。正在建设中的西气东输工程以及中哈输油管道的国内段善鄯-兰州管线,这些工程都需穿越多处盐湖土壤环境。因此预防和控制材料在盐湖土壤环境中的腐蚀破坏,延长其使用寿命,显得十分的迫切。
土壤是一个十分复杂的、不均匀的体系,影响土壤腐蚀的因素不仅多,而且相互之间还存在着交互作用,本文利用改进的后插参比电极实验装置,采用弱极化曲线和交流阻抗测试技术研究了格尔木盐渍土壤的含水量、含盐量和含气率等单因素和多因素交互作用下X70钢的腐蚀规律,测定了土壤在不同含水量和含盐量时的电阻率。
实验表明:土壤的含水量、含盐量、电阻率和透气性共同影响着土壤的腐蚀性。在土壤较干和接近饱和时X70钢的腐蚀速度较小,在含水量为15%wt左右时腐蚀速度较快;X70钢在不同含水量的土壤中的自腐蚀电位随含水量的增加而负偏;X70钢在不同含盐量的土壤中的腐蚀速度随土壤含盐量的增加而增大,自腐蚀电位与土壤的含盐量基本呈负相关,相关系数为r=-0.86696;X70钢在不同含水量和含盐量的土壤中的交流阻抗谱为带有弥散效应的容抗弧,在低频端出现扩散阻抗,表明X70钢的腐蚀受氧扩散控制的特征比较明显;多因素交互作用下,在比较密实和接近饱和的土壤中,X70钢的腐蚀受到阴极扩散过程的控制,阴极塔菲尔斜率很大,阳极塔菲尔斜率差别很小,交流阻抗谱的低频端出现了感抗弧,腐蚀反应进行得较为剧烈。土壤的电阻率随含水量和含盐量的增加而减小,但不是影响小尺寸钢铁构件在土壤中腐蚀快慢的主要因素。