李 波，何錦航，余思伍，白 潔，肖仁貴，仇 偉，劉孟磊，彭盛燕，廖 霞

(1. 貴州省電力科學(xué)研究院，貴州 貴陽(yáng) 550000；2. 貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

[收稿日期] 2022-01-16

[基金項(xiàng)目] 貴州省電力科學(xué)研究院課題(GZKJXM20191302)資助

[通信作者] 劉孟磊(1996-)，碩士，研究方向?yàn)榻饘俑g，電話：18860360231，E - mail：1733041235@qq.com

0 前 言

金屬材料由于硬度大、力學(xué)性能好而被廣泛應(yīng)用，但是金屬材料的腐蝕問題是人類生產(chǎn)活動(dòng)面臨的一大難題。鍍鋅鋼比碳鋼的耐蝕性好，因而更受歡迎。汽車、橋梁、建筑物尤其是電力系統(tǒng)，依賴大量的鍍鋅鋼材[1]。鋼材的腐蝕每年都會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，電力設(shè)備的腐蝕甚至?xí)斐呻娏ο到y(tǒng)的癱瘓以及人員的傷亡[2]，因此研究鍍鋅鋼的腐蝕規(guī)律以及機(jī)理有很重要的意義，而且這對(duì)于金屬的定期維護(hù)提供了理論依據(jù)。一般的腐蝕有海洋腐蝕、土壤腐蝕和大氣腐蝕。大氣腐蝕的現(xiàn)象比較普遍，一般大氣腐蝕的影響因素有溫度、濕度、污染物離子以及降雨量，其中污染物離子是影響腐蝕速率最嚴(yán)重的因素之一，尤其是Cl-和SO2[3-5]。鍍鋅鋼的腐蝕前期與鋅的腐蝕相似，后期為碳鋼的腐蝕[6]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[7]，隨Cl-濃度的增大，鍍鋅鋼的腐蝕速率先增大后減小。鋅銹的主要成分為ZnO和難溶物質(zhì)Zn5(OH)8Cl2H2O[8]。當(dāng)鍍鋅層被破壞，基體的碳鋼通過縫隙的電解質(zhì)溶液開始腐蝕[9]。當(dāng)鍍鋅鋼表面足夠濕潤(rùn)時(shí)，樣品表面為電化學(xué)腐蝕，鋅充當(dāng)犧牲陽(yáng)極保護(hù)碳鋼基體[10]。當(dāng)鍍鋅鋼表面電解質(zhì)溶液開始減少，樣品表面開始干燥時(shí)，鋅層失去了犧牲陽(yáng)極的能力[11]。SO2對(duì)鍍鋅鋼的腐蝕機(jī)理是SO2溶于水生成H2SO3，酸性電解質(zhì)對(duì)金屬產(chǎn)生析氫腐蝕[12, 13]。SO2在溶液中減小溶液阻力，增大溶液電導(dǎo)率[14]。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，工業(yè)大氣與海洋環(huán)境的復(fù)合構(gòu)成對(duì)金屬腐蝕的嚴(yán)重威脅，但目前有關(guān)Cl-和SO2對(duì)鍍鋅鋼的協(xié)同腐蝕作用還沒有太多的文獻(xiàn)報(bào)道。本工作用NaHSO3溶液來(lái)模擬SO2的腐蝕環(huán)境，利用干/濕交替腐蝕方法，探究鍍鋅鋼在不同含量的Cl-和SO2共同存在下的協(xié)同腐蝕規(guī)律。

1 試 驗(yàn)

1.1 樣品準(zhǔn)備

采用鍍鋅鋼板(鋅層厚度為70 μm，內(nèi)層為Q235碳鋼)。將鍍鋅鋼板切割成尺寸為30 mm×30 mm×2 mm和10 mm×10 mm×1 mm的大小，分別用于腐蝕增重和電化學(xué)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)過程中每種樣品用3個(gè)樣品進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)。樣品非工作面用膠帶密封。用400號(hào)砂紙將樣品工作面打磨，無(wú)水乙醇或丙酮清洗，用冷風(fēng)吹干，在干燥箱中放置24 h備用。用NaHSO3來(lái)模擬SO2的腐蝕，以0.03 mol/L NaHSO3的電解質(zhì)溶液為底液，分別加入不同濃度的NaCl溶液，各實(shí)驗(yàn)組的NaCl濃度如表1所示，實(shí)驗(yàn)所用溶液采用分析純?cè)噭┖腿ルx子水配制。

表1 腐蝕液的濃度與種類

1.2 干/濕交替實(shí)驗(yàn)流程

干/濕交替腐蝕流程如下：(1)用CP 124C電子微天平(精度0.1 mg)稱量樣品的初始質(zhì)量m0；(2)將電解液按40 μL/cm2滴加到樣品表面并鋪展均勻；(3)放入HRY - 150恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)箱, 箱內(nèi)環(huán)境條件設(shè)定為溫度30 ℃和相對(duì)濕度(RH)60%；(4)12 h后，取出樣品再次稱重m1，然后補(bǔ)加等量的蒸餾水；(5)重復(fù)第(3)和第(4)步驟。1個(gè)循環(huán)過程稱為1個(gè)CCT。

1.3 電化學(xué)測(cè)量

利用上海辰華電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)測(cè)量，采用經(jīng)典的三電極體系，以鉑金為對(duì)電極，以飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，以暴露面積為1 cm2的銹蝕樣品為工作電極，進(jìn)行極化曲線和電化學(xué)阻抗譜(EIS)測(cè)量。在10 mV /min的恒定掃描速率下獲得極化曲線，開路電位相對(duì)于自腐蝕電位的范圍為-30～30 mV。EIS的頻率范圍為100 kHz～10 mHz，開路電位下振幅為10 mV。電化學(xué)測(cè)量的電解質(zhì)溶液為干/濕交替所用的電解質(zhì)溶液，所有測(cè)量均在室溫下進(jìn)行[(25±2) ℃]。

2 結(jié)果與分析

2.1 宏觀形貌分析

圖1為不同樣品在不同腐蝕時(shí)間下的宏觀形貌。當(dāng)腐蝕周期為1 CCT時(shí)，樣品表面覆蓋一層薄薄的半透明薄膜，此時(shí)主要是鋅的腐蝕產(chǎn)物，產(chǎn)物較少。6號(hào)樣品的表面有鹽顆粒，這是由于6號(hào)樣品所用的電解質(zhì)溶液濃度較大，干燥期間氯化物在樣品表面不均勻沉積。當(dāng)腐蝕周期為5 CCT時(shí)，樣品表面的白銹較多。當(dāng)腐蝕周期為15 CCT時(shí)，1～4號(hào)樣品表面依然被白銹覆蓋，NaCl濃度較高的5號(hào)和6號(hào)樣品出現(xiàn)紅銹。隨著腐蝕的進(jìn)行，當(dāng)腐蝕周期為30 CCT時(shí)，2～6號(hào)樣品均出現(xiàn)紅銹，1號(hào)樣品為硫酸鹽環(huán)境下的，始終沒有觀察到紅銹。鍍鋅鋼的表面為鋅，基體為Q235碳鋼。白銹是鋅的腐蝕產(chǎn)物，紅銹為碳鋼的腐蝕產(chǎn)物。在腐蝕初期和電解質(zhì)濃度較小時(shí)，樣品表面發(fā)生的是鋅的腐蝕；隨著腐蝕的進(jìn)行，鋅層被破壞，基體碳鋼開始腐蝕，出現(xiàn)紅銹。電解質(zhì)溶液中NaCl濃度越大，紅銹出現(xiàn)得越早，說(shuō)明不同濃度的氯離子對(duì)鍍鋅鋼的腐蝕程度影響很大。

2.2 腐蝕動(dòng)力學(xué)

用不同濃度的電解質(zhì)溶液(如表1)來(lái)進(jìn)行NaCl和NaHSO3對(duì)鍍鋅鋼的協(xié)同腐蝕試驗(yàn)，探究在不同NaCl濃度時(shí)鍍鋅鋼的腐蝕增重情況。圖2為干/濕交替腐蝕條件下鍍鋅鋼腐蝕增重。圖2a表明，鍍鋅鋼樣品的腐蝕增重隨腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，其中1號(hào)樣品和2號(hào)樣品的增重沒有明顯變化，鍍鋅鋼腐蝕生成的腐蝕產(chǎn)物為白銹，主要成分為ZnCl2、ZnO、Zn(OH)2、Zn5(OH)8Cl2等[15]，銹層為一層保護(hù)膜，疏水性較強(qiáng)，保護(hù)能力較好，阻止了基體的進(jìn)一步腐蝕。其他樣品的腐蝕增重較大，是由于Cl-滲透性較強(qiáng)，穿過銹層，破壞樣品的保護(hù)膜。因此隨著Cl-濃度的增大，腐蝕程度加劇。當(dāng)腐蝕周期為1～10 CCT時(shí)，腐蝕增重變化不明顯，而且樣品質(zhì)量不穩(wěn)定，有輕微的波動(dòng)，是因?yàn)榍捌谏傻匿P層不穩(wěn)定，容易分解。后期腐蝕增重較大，而且此時(shí)開始產(chǎn)生紅銹，說(shuō)明此時(shí)基體碳鋼開始腐蝕。后期5號(hào)和6號(hào)樣品的腐蝕增重增加較為明顯，與文獻(xiàn)[16]的隨著Cl-濃度的增大，腐蝕速率先增大后減小的現(xiàn)象不同。分析認(rèn)為，本實(shí)驗(yàn)腐蝕增重隨著Cl-濃度的增大而增大，說(shuō)明后期高濃度的Cl-和NaHSO3的協(xié)同作用較強(qiáng)。

為了進(jìn)一步了解不同大氣環(huán)境下的鍍鋅鋼質(zhì)量隨干/濕交替次數(shù)(CCT)的變化過程，用金屬在大氣中腐蝕常用的冪指數(shù)表達(dá)式[17]來(lái)進(jìn)行計(jì)算，如式(1)所示：

ΔW=ANn

(1)

其中ΔW表示單位面積的腐蝕增重(mg/cm2)，N為干濕交替循環(huán)組次數(shù)(CCT)，A為單位面積試樣在第一個(gè)循環(huán)時(shí)的腐蝕增重(mg/cm2)，n為冪指數(shù), 通常為常數(shù)。

從表2中可以看出，R2>0.9說(shuō)明擬合程度較好，該方程可以用來(lái)表示腐蝕增重的趨勢(shì)。從圖2b中可以看出，后期數(shù)據(jù)擬合較好，比較符合冪指數(shù)函數(shù)，前期數(shù)據(jù)規(guī)律性不大。前期主要是鋅腐蝕，鋅生成的產(chǎn)物一部分能溶解，因此增重不太穩(wěn)定，后期主要是碳鋼的腐蝕，鐵銹比較穩(wěn)定。n的值能反應(yīng)樣品腐蝕的加速情況[18]，n<1說(shuō)明腐蝕減速，n>1說(shuō)明腐蝕加速，從表2中可以看出，1～3號(hào)樣品是減速腐蝕，4～6號(hào)樣品是加速腐蝕，隨著Cl-濃度的增大，參數(shù)n越來(lái)越大，腐蝕速率越來(lái)越大。

表2 模擬不同大氣腐蝕條件下腐蝕增重?cái)M合冪指數(shù)函數(shù)的各個(gè)參數(shù)

平均腐蝕速率用式(2)表示[19]：

(2)

式中：va是平均腐蝕速率，mg/(cm2·次-1)；W是腐蝕樣品質(zhì)量，mg/cm2；N是干濕交替循環(huán)組次數(shù)(CCT)；m為取樣時(shí)期(m=1時(shí),意味著樣品經(jīng)過一次干/濕循環(huán)，反過來(lái)m=2, 3, 4, 5, 6, 7，……，意味著樣品分別經(jīng)歷過2, 3, 4, 5, 6, 7，……，次干/濕循環(huán))。

圖3顯示了樣品va隨干/濕交替次數(shù)的變化規(guī)律，隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)，鍍鋅鋼的va先減小，再增大。在腐蝕初期，因?yàn)殄冧\鋼是裸露的，此時(shí)樣品接觸的O2濃度最大，導(dǎo)致金屬起始腐蝕速率較大，隨著腐蝕的進(jìn)行，腐蝕速率急速下降，這是因?yàn)殇\腐蝕生成的腐蝕產(chǎn)物致密性較強(qiáng)，能隔絕O2和腐蝕介質(zhì)，對(duì)銹層的保護(hù)性很好；而且鋅作為犧牲陽(yáng)極，對(duì)碳鋼有一定的陰極保護(hù)作用；到了腐蝕后期，腐蝕速率增大，是由于Cl-滲透銹層腐蝕鋼基體，出現(xiàn)紅銹，紅銹的保護(hù)性沒有鋅銹的保護(hù)性好，因此腐蝕速率增大。1號(hào)和2號(hào)樣品的后期腐蝕速率波動(dòng)較大，是因?yàn)殇\銹層不穩(wěn)定，容易形成和分解，故腐蝕增重也不穩(wěn)定。4號(hào)和5號(hào)樣品后期的波動(dòng)較小，因?yàn)榧t銹成分比較穩(wěn)定，不易分解和流失，故腐蝕增重穩(wěn)定增大。

2.3 電化學(xué)測(cè)量

2.3.1 極化曲線

圖4為6種模擬大氣腐蝕環(huán)境中，銹蝕樣品隨CCT變化時(shí)的極化曲線。從圖4可以看出，前期的腐蝕電位比較小，隨著腐蝕的進(jìn)行，腐蝕電位逐漸增大，說(shuō)明銹層的耐腐蝕性逐漸增強(qiáng)，與文獻(xiàn)[20]分析的結(jié)果一致。1號(hào)和4號(hào)樣品的陽(yáng)極極化曲線出現(xiàn)了一段鈍化狀態(tài)，主要因?yàn)殇\腐蝕生成的產(chǎn)物有ZnO，它是一種難溶于水的半導(dǎo)體薄膜，覆蓋在樣品表面，能阻止金屬的溶解，使金屬由活化狀態(tài)變成鈍化狀態(tài)，此時(shí)金屬的腐蝕速率極低。4號(hào)樣品的腐蝕周期從5 CCT到15 CCT時(shí)，腐蝕電位增大，因?yàn)榻饘兮g化后，都會(huì)伴隨著電位在較大范圍內(nèi)的正移。當(dāng)鈍化膜被破壞時(shí)，金屬表面開始溶解，陽(yáng)極電流密度增大，金屬恢復(fù)活性溶解狀態(tài)[21]。此時(shí)鍍鋅層失去了鈍化膜的保護(hù)作用，隨著腐蝕的進(jìn)行，碳鋼基體開始腐蝕，產(chǎn)生的紅銹越來(lái)越多，樣品表面的銹層越來(lái)越厚，致密性逐漸增強(qiáng)，保護(hù)性能更好，腐蝕電位再次增大，比如4號(hào)樣品的15 CCT到30 CCT。隨著腐蝕的進(jìn)行，腐蝕電位逐漸增加，陽(yáng)極極化曲線Tafel斜率的絕對(duì)值比陰極低，說(shuō)明其腐蝕反應(yīng)受陰極氧化還原控制。

2.3.2 腐蝕電流密度

圖5為不同環(huán)境下的腐蝕樣品的腐蝕電流密度隨循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律。腐蝕電流密度Jcorr與樣品的極化電阻Rp的關(guān)系可以用Stern - Geary方程[22][如式(3)]表示：

(3)

其中Jcorr為腐蝕電流密度(μA/cm2)，Rp為極化電阻(μΩ)。常數(shù)B取決于腐蝕過程中陽(yáng)極和陰極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)系數(shù)的大小。因此，Jcorr與腐蝕速率成正比，在1～3號(hào)樣品中，Jcorr前期平穩(wěn)，后期平穩(wěn)下降，隨著Cl-濃度的增大，4號(hào)和5號(hào)樣品中Jcorr前期急速下降，然后上升，后期再次下降。前期下降是因?yàn)樵陔娀瘜W(xué)腐蝕過程中，金屬可能在鈍化狀態(tài)，Jcorr此時(shí)極低。隨著腐蝕的進(jìn)行，樣品的鋅層被破壞，內(nèi)部的碳鋼基體開始腐蝕，腐蝕速率加快，產(chǎn)生大量紅銹，覆蓋在樣品表面，最后阻礙樣品的陽(yáng)極溶解。6號(hào)樣品前期Jcorr較大，是由于Cl-濃度較高，對(duì)金屬的腐蝕能力很強(qiáng)，早已破壞鋅層，故其腐蝕速率很大，而后期由于其產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物較厚，覆蓋在樣品表面，抑制了腐蝕，因此后期的Jcorr出現(xiàn)下降。

2.3.3 電化學(xué)阻抗

在干/濕循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn)后，樣品在腐蝕電位下測(cè)量的阻抗特性如圖6所示，圖中為根據(jù)銹蝕鍍鋅鋼樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合的曲線，幅頻曲線和相頻曲線作為干濕循環(huán)次數(shù)N的函數(shù)。在Bode譜中，|Z|值越高，相位角越大，說(shuō)明電荷轉(zhuǎn)移電阻越大，銹層的致密性越高。從相頻曲線中峰的位置可以看出，在腐蝕前期峰在高頻的位置，說(shuō)明高頻區(qū)主要是溶液電阻，隨著腐蝕的進(jìn)行，峰的位置逐漸向低頻區(qū)轉(zhuǎn)移。從圖6可以看出，隨著腐蝕的進(jìn)行，鍍鋅鋼在低頻時(shí)的阻抗值逐漸增大，說(shuō)明銹層的保護(hù)作用隨著干濕循環(huán)次數(shù)N的增加而增大。在初始階段(1 ～ 5 CCT)，鍍鋅鋼的高頻和低頻阻抗接近，15 CCT和30 CCT的低頻和高頻差值逐漸增大，說(shuō)明電荷轉(zhuǎn)移電阻增大，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溶液電阻，在低頻時(shí)銹層/鋼界面的電荷轉(zhuǎn)移電阻占主導(dǎo)地位。從相頻曲線可以看出，隨著腐蝕的進(jìn)行，鍍鋅鋼的峰值相位角都在增大，說(shuō)明電解質(zhì)滲透到銹層的阻力在逐漸增大。

2.4 銹層截面形貌分析

圖7為不同腐蝕時(shí)間下銹蝕鍍鋅鋼樣品的微觀截面形貌。1號(hào)為不加氯化鈉的樣品，3號(hào)為加入氯化鈉的樣品。3號(hào)樣品的氯化鈉濃度比較適量，對(duì)于含鹽樣品的研究比較具有代表性。當(dāng)電解質(zhì)溶液不含NaCl時(shí)，在腐蝕初期，表面無(wú)明顯腐蝕產(chǎn)物存在，在腐蝕中期，樣品表面有輕微的腐蝕產(chǎn)物，隨著腐蝕的進(jìn)行，鍍鋅鋼表面有一定程度的腐蝕。當(dāng)電解質(zhì)溶液中含有一定量的NaCl時(shí)，在腐蝕前期，銹層比較疏松，空隙較大，不利于保護(hù)樣品基體；隨著腐蝕的進(jìn)行，銹層變得致密，此時(shí)鋅的腐蝕產(chǎn)物覆蓋在樣品表面。銹層能隔絕O2和腐蝕介質(zhì)，此時(shí)腐蝕速率較小，對(duì)基體的保護(hù)作用較好；在腐蝕后期，致密的銹層已被破壞，此時(shí)已產(chǎn)生紅銹，腐蝕將進(jìn)一步進(jìn)行。在腐蝕初期，主要是鋅的腐蝕，生成的致密產(chǎn)物層會(huì)保護(hù)樣品基體，阻止進(jìn)一步的腐蝕，隨著腐蝕的進(jìn)行，Cl-滲透性較強(qiáng)，保護(hù)層逐漸被破壞，基體碳鋼開始腐蝕。

2.5 腐蝕機(jī)理

鍍鋅鋼的耐腐蝕性主要是基于鋅的犧牲陽(yáng)極保護(hù)作用和鋅腐蝕產(chǎn)物的保護(hù)作用。鍍鋅鋼的腐蝕分為3個(gè)階段，在腐蝕的第1階段時(shí)，電解質(zhì)中O2含量比較充足，金屬離子遷移沒有阻力，樣品表面的鋅層開始腐蝕，鋅的金屬活性較大，容易被氧化成ZnO，鋅腐蝕的產(chǎn)物為白色的鋅銹[23]，主要成分為ZnO、ZnCl2、Zn(OH)2、Zn5(OH)8Cl2、Zn5SO4(OH)6·nH2O。ZnO比較致密，在樣品表面形成鈍化膜，抑制金屬的溶解，從而保護(hù)樣品的進(jìn)一步腐蝕；在腐蝕的第2階段，當(dāng)樣品表面有電解質(zhì)溶液時(shí)，鍍鋅鋼的腐蝕為電化學(xué)腐蝕，鋅充當(dāng)犧牲陽(yáng)極來(lái)保護(hù)碳鋼基體。當(dāng)電解質(zhì)溶液變薄時(shí)，不足以支撐鋅與鐵的電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，基體鋼通過縫隙溶液開始腐蝕，此時(shí)開始產(chǎn)生紅銹。在腐蝕的第3階段，碳鋼基體開始腐蝕，此時(shí)的腐蝕機(jī)理和碳鋼相同。

鍍鋅鋼在一般大氣中的初期腐蝕是鋅的溶解和氧的還原。生成腐蝕產(chǎn)物為ZnO、 Zn(OH)2。由于空氣中存在CO2氣體，溶解在水中變成CO32-，Zn(OH)2進(jìn)一步生成Zn5(OH)6(CO3)2。

3Zn(OH)2+2Zn2++2CO32-→Zn5(OH)6(CO3)2

(4)

本研究電解質(zhì)溶液中含有Cl-和HSO3-，HSO3-電解生成SO32-，進(jìn)一步氧化為SO42-。Zn(OH)2在Cl-和SO42-的存在下生成Zn5(OH)8Cl2、Zn5SO4(OH)6·nH2O。鋅的腐蝕產(chǎn)物比較難溶，且致密性強(qiáng)，覆蓋在鍍鋅鋼表面，隔絕O2和腐蝕介質(zhì)，對(duì)樣品起到一定的保護(hù)作用。

4Zn(OH)2+Zn2++SO42-+nH2O→Zn4(OH)6SO4·nH2O

(5)

4Zn(OH)2+2Cl-+Zn2++H2O→Zn5(OH)8Cl2·H2O

(6)

當(dāng)鋅層被破壞后，鋅作為犧牲陽(yáng)極對(duì)碳鋼起到陰極保護(hù)作用。當(dāng)腐蝕進(jìn)一步進(jìn)行至鋅層失去保護(hù)作用后，基體碳鋼開始腐蝕，此時(shí)腐蝕行為與規(guī)律和碳鋼一樣。此時(shí)陽(yáng)極是鐵的溶解，陰極為氧的還原。

Fe3++Cl-+OH-→FeOCl+H+

(7)

4H2SO4+2O2+4Fe→4FeSO4+4H2O

(8)

Cl-為主要的腐蝕因素，Cl-半徑較小，滲透性較強(qiáng)，能破壞保護(hù)層，腐蝕樣品基體。Cl-與鋅反應(yīng)生成的ZnCl2為可溶的，當(dāng)加入新鮮去離子水時(shí)，ZnCl2溶解，此時(shí)的Cl-沒有消耗，繼續(xù)參與反應(yīng)。NaHSO3促進(jìn)了鍍鋅鋼腐蝕的進(jìn)行，增加了陰陽(yáng)離子的數(shù)量，增大了電解液的導(dǎo)電性，HSO3-還能氧化為H2SO4，增大溶液的酸性，因此溶解樣品的保護(hù)膜，從而促進(jìn)腐蝕的進(jìn)行。Cl-滲透銹層并腐蝕基體，NaHSO3提供酸性環(huán)境，二者協(xié)同促進(jìn)鍍鋅鋼的腐蝕，而且Cl-濃度越大，二者協(xié)同作用越強(qiáng)，鍍鋅鋼的腐蝕越嚴(yán)重。當(dāng)鋅層被破壞，基體鋼通過縫隙溶液開始腐蝕，F(xiàn)e的腐蝕產(chǎn)物是紅銹，成分為FeOOH，覆蓋在樣品表面，比較穩(wěn)定，不易分解。鐵的腐蝕產(chǎn)物沒有鋅的腐蝕產(chǎn)物致密性好，因此在腐蝕后期，腐蝕速率增大。

3 結(jié) 論

(1)在腐蝕初期，樣品表面為薄層的半透明薄膜，隨著腐蝕的進(jìn)行，樣品表面產(chǎn)生白銹，形成致密的銹層，在腐蝕后期，鍍鋅鋼表面出現(xiàn)紅銹，Cl-濃度越大，產(chǎn)生紅銹的時(shí)間越早。

(2)鍍鋅鋼的腐蝕增重在腐蝕前期不太穩(wěn)定，主要因?yàn)殇\的腐蝕產(chǎn)物容易分解，此時(shí)腐蝕增重較小，在腐蝕后期，主要為碳鋼的腐蝕，腐蝕增重符合冪函數(shù)趨勢(shì)增長(zhǎng)，碳鋼的腐蝕產(chǎn)物沒有鋅的腐蝕產(chǎn)物的致密性好。

(3)Cl-腐蝕性嚴(yán)重，NaHSO3起促進(jìn)作用，隨著Cl-濃度的增大，Cl-和SO2對(duì)鍍鋅鋼的協(xié)同腐蝕作用增強(qiáng)，對(duì)鍍鋅鋼的腐蝕更加嚴(yán)重。