北京科技大学腐蚀控制系统工程研究所：基于腐蚀大数据的碳钢海洋大气腐蚀行为

2024-12-10 13:43:35 作者：中国表面工程来源：中国表面工程分享至：

随着“一带一路”和“海洋强国”等重大战略的深入推进，沿海地区及海上重大装备设施面临着空前严峻的海洋环境挑战。深入研究海洋大气腐蚀行为，对于延缓腐蚀过程、确保设施安全运行以及防止重大安全事故和经济损失具有至关重要的意义。

北京科技大学腐蚀控制系统工程研究所在《中国表面工程》2024年第2期发表研究论文《基于腐蚀大数据的碳钢海洋大气腐蚀行为》，以 Q235 碳钢作为研究对象，基于腐蚀大数据技术，通过周期浸泡加速试验获取实时连续的腐蚀数据，研究环境因子 Cl⁻、HSO₃⁻及 pH 值对碳钢海洋大气腐蚀行为的影响。

引用格式

夏晓健，杨国威，林德源，李清，朱仁政，杨小佳，陈奕扬，万芯瑗，严康骅，韩纪层，陈云翔，洪毅成，陈天鹏. 基于腐蚀大数据的碳钢海洋大气腐蚀行为[J]. 中国表面工程, 2024, 37(2): 58-71.

XIA Xiaojian, YANG Guowei, LIN Deyuan, LI Qing, ZHU Renzheng, YANG Xiaojia, CHEN Yiyang, WAN Xinyuan, YAN Kanghua, HAN Jiceng, CHEN Yunxiang, HONG Yicheng, CHEN Tianpeng. Marine Atmospheric Corrosion Behavior of Carbon Steel Based on Corrosion Big Data[J]. China Surface Engineering, 2024, 37(2): 58-71.

论文创新点

以 Q235 碳钢作为研究对象，在模拟海洋大气环境下，基于腐蚀大数据、电偶及电阻传感器，通过周期浸泡加速试验，获取实时连续的腐蚀数据，研究环境因子Cl⁻、HSO₃⁻及 pH 值对海洋大气腐蚀行为的影响。通过分析腐蚀大数据采集结果，包括相对电流强度、腐蚀累积电量及电阻增量变化情况，以捕捉整个腐蚀过程的动态变化过程。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、激光共聚焦及电化学等试验方法，对周浸后试样的锈层进行分析表征，验证腐蚀大数据与传统挂片法研究结果的一致性，证明腐蚀大数据技术对于环境腐蚀研究的可靠性。

重要结论

随着Cl⁻浓度的增加，腐蚀累积总量呈不断上升的趋势。当Cl⁻浓度较低时，锈层朝着更加稳定的方向发展，锈层对基体的保护性有所增加，腐蚀相对电流强度不断下降，腐蚀速率减小。

随着 HSO₃⁻浓度的增加，腐蚀累积总量也呈不断上升的趋势。0.05% HSO₃⁻浓度下，腐蚀从始至终以相对较低的速率匀速进行；浓度为 0.1%时，腐蚀先是匀速进行，在腐蚀后期，由于形成了具有一定保护性的锈层，腐蚀速率下降。

从腐蚀累积量来看，pH 值的降低导致腐蚀总量增加。pH=5 和 3 时，整个试验周期内，腐蚀速率呈下降趋势。

对比腐蚀大数据方法与传统挂片法研究结果，两种方法具有较高的一致性，验证了腐蚀大数据手段对于环境腐蚀研究的可靠性，为后续开展数据分析及挖掘奠定基础。

前景与应用

腐蚀大数据方法与传统挂片法研究结果具有较高的一致性，验证了腐蚀大数据手段对于环境腐蚀研究的可靠性，研究结果可为后续开展数据分析与挖掘工作奠定基础。

课题组简介

论文主创

杨国威

北京科技大学新材料技术研究院，腐蚀控制系统工程研究所博士，研究方向腐蚀大数据及耐蚀钢开发等，从事材料腐蚀理论研究与耐蚀新钢种开发工作，担任国家材料腐蚀与防护科学数据中心数据部部长，致力于腐蚀数据分析算法开发、网站建设及产品应用等。

团队简介

北京科技大学腐蚀控制系统工程研究所

北京科技大学腐蚀控制系统工程研究所现有国际腐蚀理事会（ICC）理事1名、世界腐蚀组织（WCO）董事会董事1名、国际腐蚀工程师协会（NACE）亚太主席1名、国际腐蚀领域顶级期刊《Corrosion Science》顾问编委和主编各1名、Nature系列刊物《njp: Materials Degeneration》主编1名。2015年11月26日在Nature发文首次提出了“腐蚀大数据”的原创概念，这是我国腐蚀与防护方向，也是世界华人腐蚀研究者首次在Nature刊物上发表研究论文，目前已被SCI他引500余次。“腐蚀与防护”方向近年来发表高水平论文超过1000篇，被60多个国家/地区、2000多个研究机构、超过480个期刊及会议所引用和评述16000多次。世界上最大的腐蚀组织NACE国际先后授予北京科技大学腐蚀与防护中心杰出团队奖（2016年度）、技术贡献奖（2017年度）和杰出研究奖（2019年度）。研究所腐蚀与防护方向在“十三五”期间共承担了12项国家重点研发计划、48项国家自然科学基金委各类项目以及400多项企事业单位科技项目，是我国所有“腐蚀与防护”研究机构中承担国家级课题最多的机构。研究所围绕国家材料环境腐蚀平台的建设与运行工作，长期以来在野外科学观测研究站建设、材料腐蚀数据积累与共享服务、材料环境腐蚀信息化建设、材料环境腐蚀标准规范建设和人才队伍培养等方面开展了大量的工作，为国家经济建设和重大工程建设提供了重要的支撑。