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高锰钢和低碳钢在铜铁伴生矿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。
1a模拟矿浆1中电位-时间图 1b 模拟矿浆2中电位-时间图
图1 高锰钢和低碳钢在模拟铜铁混合矿浆中的电位-时间图
高锰钢和低碳钢在模拟铜铁混合矿浆中的电位-时间曲线如图1所示。通过高锰钢和低碳钢在模拟铜铁混合矿浆中的电位-时间图,观察发现:无论铜铁混合矿浆中是否含Cl-,高锰钢的自腐蚀电位均比低碳钢低;说明在模拟铜铁混合矿浆环境中,高锰钢较低碳钢更容易发生腐蚀。并且,随浸渍时间的延长,低碳钢的自腐蚀电位逐渐升高,与高锰钢的自腐蚀电位间差距变大,低碳钢的腐蚀较高锰钢更不容易发生,说明低碳钢表面生成了稳定的钝化膜,自腐蚀电位升高,耐腐蚀性增强。而高锰钢的自腐蚀电位随时间的变化较为平稳,没有稳定的钝化膜在高锰钢表面生成。因此,高锰钢在铜铁混合矿浆中的腐蚀比低碳钢严重许多,这与二者的失重速率结果一致。
2a 模拟矿浆4中极化曲线图 2b 模拟矿浆5中极化曲线图
图2 高锰钢和低碳钢在模拟铜铁混合矿浆中的极化曲线图
高锰钢和低碳钢在模拟铜铁混合矿浆中浸渍2h时的极化曲线如图2所示。通过对高锰钢和低碳钢在模拟铜铁混合矿浆中的极化曲线图的分析,我们计算出高锰钢和低碳钢的Eb,Icorr和Rp值,如表1和表2所示。
表1 模拟矿浆4中的极化曲线分析结果
在模拟矿浆4中,通过表1可知:高锰钢的自腐蚀电位比低碳钢更负,自腐蚀电流比低碳钢更大,阻抗值比低碳钢更小。因此,高锰钢在模拟矿浆4(模拟含Cl-的铜铁混合矿浆)中比低碳钢更容易发生腐蚀,腐蚀速率较大。
表2 模拟矿浆5中的极化曲线分析结果
在模拟矿浆5中,通过表2可知:高锰钢的自腐蚀电位比低碳钢更负,自腐蚀电流比低碳钢更大,阻抗值比低碳钢更小。因此,高锰钢在模拟矿浆5(模拟不含Cl-的铜铁混合矿浆)中比低碳钢更容易发生腐蚀,腐蚀速率较大。