碳钢是最重要的工程材料之一,局部腐蚀穿孔则是钢结构的主要破坏形式之一,然而关于碳钢孔蚀早期阶段的研究目前还较少。本文主要研究A3碳钢在含Cl^-的NaNO₂和NaHCO₃溶液中慢速电位极化下的电流波动曲线,并结合回扫极化曲线、交流阻抗及扫描电镜等手段,研究碳钢发生亚稳孔和稳定孔时的电化学行为,以及表面所造成的孔蚀损伤情况。 1.研究了A3碳钢在NaNO₂+NaCl溶液中的电流波动,发现,电流波动具有明显的快速上升、缓慢下降的特点,表明碳钢表面活性点溶解较快,再钝化速率较慢。电流波动的结果,造成碳钢表面微米级的亚稳孔发生,每个小孔均是由若干更小的小孔构成。Cl^-浓度增加,亚稳孔电位E_m往负方向移动,说明Cl^-促进亚稳小孔的发生。恒电位极化时,电位升高,电流波动峰的峰值和峰频均增加,说明电位升高促使孔活性溶解速率增加,并能激活更多的活性点,使孔诱发速率增加。 2.研究发现,A3碳钢在NaHCO₃+NaCl溶液中发生亚稳态孔蚀时电流波动也具有明显的快速上升、缓慢下降的特点。亚稳孔开始出现电位E_m和稳定孔蚀电位E_b均服从正态分布。恒电位极化时,当电位高于E_m而大大低于E_b时,电流波动保持一定时间后会最终消失,产生微米级的小蚀孔。而当电位接近E_b极化时,一段时间的波动后电流会迅速上升,亚稳孔最终转变为稳定蚀孔。亚稳态孔蚀产生的频率随时间延长逐渐降低,与电位变化关系不大。 3.研究了NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₂⁺、MoO₄^2-和PO₄^3-6种阴离子对碳钢在NaHCO₃+NaCl溶液中孔蚀及亚稳态孔蚀的影响。发现,NO₃^-大大促进碳钢孔蚀的发生,SO₄^2-、CO₃^2-、NO₂^-、MoO₄^2-和PO₄^3-5种离