模拟海洋和一般大气环境下锈蚀钢材表面形貌差异研究

来源期刊：材料导报2021年第2期

论文作者：徐善华 宋翠梅 李晗

文章页码：2125 - 2132

关键词：表面形貌;非均匀体积损失率;蚀坑分析;粗糙度参数;

摘    要：为了研究海洋和一般大气环境下锈蚀钢材表面形貌的差异,开展了模拟两种环境下钢试件的加速腐蚀试验。采用非接触式三维形貌扫描仪PS50获得锈蚀钢材的表面形貌,并通过编程提取钢材表面的蚀坑参数,包括平均蚀坑深度h、平均蚀坑深宽比A_r、蚀坑密度P_d,以及粗糙度参数如均方根高度S_q、界面扩展面积比S_dr和分形维数D。通过分析以上各参数和测试区域非均匀体积损失率ξ_s之间的关系,得到了两种环境下锈蚀钢材表面形貌的演化规律及差异。结果表明,与模拟一般大气环境相比,模拟海洋大气环境下的试件具有更小的平均蚀坑深度h和更大的平均蚀坑深宽比A_r,蚀坑形状更加浅而窄;模拟海洋大气环境下试件的粗糙度参数S_q、S_dr和D均大于模拟一般大气环境下的试件,其表面具有更大的高度差异、褶皱面积和更显著的形貌幅值变化;模拟海洋大气环境下试件表面蚀坑分布集中,局部腐蚀更为显著;模拟一般大气环境下试件表面蚀坑分布分散,更偏向全面腐蚀。