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实验结论

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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详细介绍

采用失重法和电化学研究相结合的方法，在实验室内模拟了铜矿浆、铁矿浆和铜铁混合矿浆对高锰钢和低碳钢腐蚀行为的影响。通过腐蚀失重速率的比较，电化学行为的分析和宏观形貌的观察，探讨了高锰钢和低碳钢在这三种矿浆环境中的腐蚀机理，以及Cl-对腐蚀的促进作用机理。主要得出了以下结论：
 
（1）高锰钢和低碳钢在铜铁混合矿浆中腐蚀失重速率最大，腐蚀最为严重，在铜矿浆中次之，在铁矿浆中最小。说明铜铁混合矿浆对高锰钢和低碳钢的腐蚀比单一的铜矿浆和铁矿浆要严重许多。与铁矿浆相比，高锰钢和低碳钢在铜矿浆中的腐蚀更为严重。
 
（2）在模拟铜铁混合矿浆中，微量Cl-的存在对高锰钢的腐蚀加速明显，对低碳钢的腐蚀有加速作用，但不如高锰钢明显。
 
（3）在模拟铜矿浆环境中，微量Cl-的存在对高锰钢的腐蚀起加速效果，但不如在模拟铜铁混合矿浆环境中Cl-对高锰钢的加速效果显著，说明在铁矿浆的协同作用下，氯离子对高锰钢的腐蚀加剧。
 
（4）在模拟铁矿浆环境中，研究了浸渍时间对高锰钢和低碳钢腐蚀行为的影响。说明初是腐蚀的关键时期，随浸泡时间的延长，腐蚀状态趋于稳定，获得相对稳定的腐蚀速率。
 
（5）铜铁混合矿浆中存在的微量Cl-对高锰钢腐蚀的加速作用比低碳钢更为明显。
 
（6）在所研究的矿浆环境中，低碳钢的平均腐蚀失重速率均较高锰钢小，说明低碳钢有相对较好的耐腐蚀性能，而耐磨性较好的高锰钢耐腐蚀性能却相对较差。
 
（7）在所研究的矿浆环境中，高锰钢和低碳钢的腐蚀速率的大小都满足顺序：含Cl-的铜铁混合矿浆>不含Cl-的铜铁混合矿浆>含Cl-的铜矿浆>不含Cl-的铜矿浆>含Cl-的铁矿浆。
 

（8）在所研究的矿浆环境中，浸泡液成分、金属基体材质、浸渍时间等因素都会对基材的腐蚀失重速率产生明显的影响。其中，浸泡液成分对基材腐蚀失重速率的影响很大；浸泡初期，浸渍时间对基材腐蚀失重速率的影响较大，随时间延长，影响逐渐减弱，当浸渍时间足够长时，可忽略浸渍时间的影响；不同的金属基体材质对基材腐蚀失重速率的影响也较大，如高锰钢基材的腐蚀总比低碳钢基材严重。