低合金钢在高矿化度矿井水环境下的腐蚀行为

摘要: 对27SiMn，30CrMnSi，30CrMnTi，40Cr低合金钢以及Q550等5种液压支架常用钢在高矿化度矿井水中的腐蚀性能进行了研究，并以自来水、NaCl溶液作为对比腐蚀介质进行比较。通过理论计算、盐雾实验、浸泡实验以及电化学实验进行了一系列腐蚀性能测试，同时利用SEM，EDS和XRD等分析手段对成分和形貌进行了分析。结果表明：Cr和Si对低合金钢的耐蚀性有较大影响：在Cl-环境下，Si的作用较大，Cr次之；在O2(水、大气)环境下，Cr的作用较大，Si次之。因此，在矿井水环境下，30CrMnTi和40Cr低合金钢具有较好的耐蚀性。低合金钢在矿井水下的腐蚀，不仅与合金元素有关，还与矿物离子形成的垢膜致密性有关。水垢一方面填充了铁锈腐蚀产物疏松多孔的结构，减缓了低合金钢的腐蚀速率；另一方面，垢下区域由于电解质溶液中氧浓度较低，又加快了腐蚀速率。在3种不同腐蚀介质中，低合金钢的腐蚀程度从大到小依次为：3.5%NaCl溶液＞高矿化度矿井水＞自来水。