低合金钢在高矿化度矿井水环境下的腐蚀行为

潘俊艳¹，陈华辉¹，马峰¹，谢波²，吴迎飞¹，赵赋¹，张祚炜¹

1. 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院材料科学与工程系2. 山东兖州煤业股份有限公司综机管理中心

摘 要：对27Si Mn,30Cr Mn Si,30Cr Mn Ti,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、Na Cl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,30Cr Mn Ti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%Na Cl溶液>高矿化度矿井水>自来水。

关键词：低合金钢;矿井水;腐蚀;