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高锰钢和低碳钢在铁矿浆中的初期纯腐蚀行为

总体概况

为深入探讨选矿机械设备在铜矿浆、铁矿浆以及铜铁混合矿浆中的腐蚀行为，我们进行了相关模拟矿浆静态浸泡实验，并进行了相关电化学测试，以研究相关选矿机械设备易损件常用材质Mn13Cr2高锰钢和Q235低碳钢（以下简称高锰钢和低碳钢，基材规格为20mm×40mm×1mm）在铜矿浆、铁矿浆以及铜铁混合矿浆中的纯腐蚀行为，为选矿机械设备合理高效防护对策的提出提供理论指导。

 
在实验室内采用失重法和电化学研究方法模拟研究了高锰钢和低碳钢在铜矿浆、铁矿浆和铜铁伴生矿矿浆中的初期纯腐蚀行为，探索不同矿浆环境对设备腐蚀行为的影响机制，并重点研究了Cl-的影响。目前已有研究较少模拟矿浆环境对设备腐蚀的影响，模拟铜矿浆对钢材腐蚀磨损的影响有少量文献报道，而目前我国正在大力开采的铜矿山多为铜铁伴生矿山，模拟铜铁混合矿浆环境对设备腐蚀的影响未见文献报道，铁矿浆环境对设备腐蚀影响的报道也屈指可数。因此，本文重点研究混合矿浆对设备的腐蚀是否加剧，以及设备在混合矿浆环境中的腐蚀失效机理。试验选用铜矿山开采设备常用金属材料高锰钢和低碳钢作为试验材料，研究了高锰钢和低碳钢在铜矿浆、铁矿浆和铜铁混合矿浆中的初期纯腐蚀行为。
 
静态腐蚀浸泡失重实验和电化学测试所用模拟矿浆组成如下表所示，在试验过程中按要求进行配制。
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高锰钢和低碳钢在50℃，模拟铁矿浆（2.335g/l硫酸铁和11.63mg/l氯化钠的混合浸泡液）中全浸2h的腐蚀失重速率如表1所示。
 
表1  模拟铁矿浆中全浸泡2h腐蚀实验结果
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表1的失重速率结果显示：在模拟铁矿浆（含Cl-）中，浸泡同样的时间，高锰钢比低碳钢腐蚀严重许多，平均腐蚀失重速率差别明显。与模拟铜矿浆中的失重速率比较，高锰钢和低碳钢在模拟铁矿浆环境中的腐蚀失重速率较小，尤其是低碳钢的腐蚀失重速率比在铜矿浆中小很多。说明铁矿浆浸泡液对低碳钢的腐蚀影响不如铜矿浆明显。
 
高锰钢和低碳钢在50℃，模拟铁矿浆（2.335g/l硫酸铁和11.63mg/l氯化钠的混合浸泡液）中全浸24h的腐蚀失重速率如表2所示。
 
表2  模拟铁矿浆中全浸泡24h腐蚀实验结果
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表2的失重速率结果显示：在模拟铁矿浆（含Cl-）中浸泡24h时，与在该矿浆中浸渍2h的失重速率比较，高锰钢和低碳钢的腐蚀失重速率都明显减小，说明随着浸泡时间的延长，高锰钢和低碳钢的腐蚀失重速率逐渐达到稳态，获得相对稳定的腐蚀速率，而浸泡初期腐蚀速率最大，是腐蚀的关键时期。