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通过室内模拟试验,采用宏观图像、扫描电镜(SEM)、极化曲线(PC)、电化学阻抗谱(EIS)和能谱(EDS)等测试技术,研究了X70钢在重金属硝酸锌和硝酸铜污染砂土中的腐蚀行为及机理。X70钢腐蚀宏观及微观形貌表明,硝酸铜污染砂土较硝酸锌污染砂土对X70钢的腐蚀程度严重,且随着硝酸铜含量的增长腐蚀程度越来越大。硝酸锌污染砂土和硝酸铜污染砂土对X70钢的腐蚀类型均为低含量时的局部腐蚀和高含量时的不均匀全面腐蚀。能谱(EDS)分析结果表明,硝酸锌污染砂土中X70钢的腐蚀产物由外层的含锌化合物以及内层的含铁化合物组成;硝酸铜污染砂土中X70钢的腐蚀产物主要由内层的铜单质、外层的含铁化合物和含铜化合物组成。极化曲线(PC)分析结果得出,硝酸锌和硝酸铜均加速了X70钢的腐蚀;硝酸锌污染砂土中X70钢的腐蚀速率随时间增长而增大,且在不同腐蚀时间下,低含量时腐蚀速率均达到最大;腐蚀7d时,腐蚀速率随硝酸锌含量的增大呈先增、后减、再增的变化过程,腐蚀速率峰值出现在硝酸锌含量为0.2%时;腐蚀35d时,腐蚀速率随硝酸锌含量的增大呈先增、后减、再趋于稳定的变化过程,腐蚀速率峰值出现在硝酸锌含量为0.1%时;硝酸铜污染砂土中X70钢在35d时的腐蚀速率随硝酸铜含量的增大而急剧提高,当硝酸铜含量提高至1.0%之后,腐蚀速率又随着含量的增大急剧降低;X70钢的自腐蚀电位随着硝酸铜含量的提高大幅正移。由X70钢的电化学阻抗谱(EIS)分析可知,在无污染砂土中X70钢电化学阻抗谱的Nyquist图在7d时和35d时均由两个容抗弧组成;在硝酸锌污染砂土中,X70钢在7d时的电化学阻抗谱Nyquist图由高频区容抗弧、中低频区容抗弧以及低频区的感抗弧组成;35d时的Nyquist图则由高频区的容抗弧以及低频区的Warburg阻抗组成;在硝酸铜污染砂土中,X70钢在腐蚀35d时的电化学阻抗谱Nyquist图在低含量时呈现两个容抗弧,而在高含量时低频区出现了Warburg阻抗。由腐蚀机理分析可知,X70钢在硝酸锌污染砂土中腐蚀的阳极过程为铁的氧化反应,阴极过程为氧的还原和氢的还原反应,这里的H+是由Zn2+水解作用而生成的;X70钢在硝酸铜污染砂土中腐蚀的阳极过程为铁的氧化反应,阴极过程则由Cu2+、氧、氢的还原反应共同组成。