【摘 要】
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变电站接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的重要设施,而接地网长期处于土壤环境中,易受到土壤介质的化学、电化学作用而产生腐蚀,遭受破坏。随着接地网腐蚀问题的不断暴露,由于传统接地材料存在耐蚀性差,可靠性差或成本过高的问题,无法满足设计要求。因此制备一种耐腐蚀性较好的接地材料显得尤为重要[1]。从灰铸铁的成本和金相组织结构来看,经过一定的调控,其有望成为一种新型的耐腐蚀接地材料。其中,合金化是降
【出 处】
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第十一届全国腐蚀与防护大会论文摘要集
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变电站接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的重要设施,而接地网长期处于土壤环境中,易受到土壤介质的化学、电化学作用而产生腐蚀,遭受破坏。随着接地网腐蚀问题的不断暴露,由于传统接地材料存在耐蚀性差,可靠性差或成本过高的问题,无法满足设计要求。因此制备一种耐腐蚀性较好的接地材料显得尤为重要[1]。从灰铸铁的成本和金相组织结构来看,经过一定的调控,其有望成为一种新型的耐腐蚀接地材料。其中,合金化是降低金属腐蚀速率最有效的手段,通过在铸铁中加入适当的合金元素来改善其金相组织以提高铸铁的耐蚀性能已经成为防腐蚀的重要手段。本工作从合金化角度引入Mo和Nb元素,设计并研制了3种成分的新型耐蚀铸铁。采用金相分析、电化学测试以及SEM等方法研究了添加不同合金元素对于铸铁耐蚀性的影响,并进一步分析了石墨和基体组织与耐蚀性的关系。如图1所示,未添加合金的样品主要以A型和B型石墨为主,分布较疏散,形态较粗大,而添加0.6wt%Mo元素的样品石墨形态更加细小,石墨数量增多,E型和F型石墨含量有所增加,且分布更均匀,具有更好的耐蚀性能[2];如图2所示,与未添加合金的铸铁相比,添加Mo元素的铸铁样品在酸性和中性模拟条件下,腐蚀速率都得到显著降低,中性条件下达到0.03mm/a,并且自腐蚀电流密度最小,在比较低的电流密度下就可以达到自钝化,其耐蚀性也最好;如图3所示,Mo元素还具有稳定和细化珠光体的作用,增加铁素体的含量,减少了渗碳体和铁素体形成的微电池数量,减缓腐蚀发生,同时具有一定的偏聚作用,可以提高锈层致密性和稳定性[3],促进α-FeOOH的转化,抑制氧气进入发生进一步腐蚀,从而降低铸铁腐蚀速率,增强耐蚀性能;而添加Nb元素虽然细化了石墨和组织,但对于提高耐蚀性作用相对较小[4],另外,同时添加Mo和Nb元素对于提高铸铁的耐蚀性没有正向叠加作用。总的来说,添加一定量的Mo元素可以改善灰铸铁的金相组织,有效提升其耐土壤腐蚀性能。
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