免涂装耐候钢的耐大气腐蚀机理研究概况
耐候钢相对于碳钢来说具有良好的耐大气腐蚀性能，主要原因是经过长期的大气暴晒，在其表面上形成了稳定致密的保护性锈层，阻碍了腐蚀介质的进入；而在碳钢表面形成的锈层相对疏松，且有微裂纹存在，故对基体不能起到保护作用。耐候钢的耐腐蚀性能与其锈层的结构、成分以及电化学行为密切相关，因此对耐候钢锈层的研究一直是耐候钢研究的热点。
研究表明，要生成稳定的保护性锈层至少要在大气中暴晒3年~10年以上。稳定后的锈层分为内外两层：
外层疏松多孔，内层致密，锈层的耐蚀性主要是由内层引起的，合金元素就是通过对内锈层作用提高耐候钢的耐蚀性的。
对于耐候钢的锈层组成成分，目前已经开展了如下的典型研究：
通过对耐候钢锈层的X射线衍射和阴极还原发现，锈层由无定形的氧化铁组成。
该无定形氧化铁被认为是聚合物醇化合物。
并且通过电子探针微量分析发现锈层富集元素Cu、Cr、P。
认为耐候钢的锈层组成主要为Fe(II)羟基氧化物，包括a-，p-，Y-和6-FeOOH以及Fe3O4。
Fe(II)氧化物在钢材中的Cu和P的催化作用下逐步转化为无定形的6-FeOOH，无定形的6-FeOOH进一步转化为a-FeOOH，堆积后形成致密的锈层，从而增强了耐候钢的耐大气腐蚀能力。
对工业大气环境下曝晒26年的碳钢和耐候钢通过XRD、IR、拉曼光谱、电子探针显微分析和透射电子显微镜(TEM)等对其锈层进行分析，发现耐候钢的锈层也由两层构成，外层主要含有Y-FeOOH，内层主要含有富含Cr的a-FeOOH，内部稳定的防锈层可保护钢材降低大气腐蚀；低碳钢上的铁锈由Y-FeOOH组成，含有许多空隙和裂缝。
此外还发现，不同于试验中的锈层结构，实际大气曝晒下的锈层中非晶态尖晶石型氧化物含量较少，认为在耐候钢在长期的大气腐蚀过程中，Y-FeOOH通过无定形羟基氧化铁*终转变为富含a-FeOOH的稳定性保护锈层。
对碳钢在阿拉伯湾西海岸附近的工业环境大气下暴露长达12个月的腐蚀产物分析，发现由于氯离子的侵蚀性，作为主要腐蚀产物的氯化铁的形成仅限于早期阶段，后期的氯化物不太容易形成。
相比之下，在锈/金属界面处硫酸铁的形成继续通过酸再生机制主导腐蚀过程，后期S02对钢的腐蚀起主导作用。
对在工业大气和乡村大气下暴露11年的耐候钢进行研究，发现锈层由于表面亮区和暗区的对比而呈现出斑点、不均匀的外观。
拉曼光谱分析表明，暗色多孔锈由针铁矿和鳞云母组成，而光亮区光滑的外层由赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)组成，Fe2O3和Fe3O4薄外层的形成是耐候钢防锈机理的重要组成部分。
用Mssbauer谱对长期暴露在工业环境中的耐候钢和碳钢的表面锈层进行了表征，发现铁锈主要由结晶a-FeOOH.Y-FeOOH.7和X射线非晶相组成，并且Y-Fe2O3仅存在于低碳钢表面形成的锈中，X射线非晶相的含量超过铁锈总量的50%。
对乡村大气环境下暴露35年的耐候钢，通过氯化物溶液中的电化学方法研究了耐候钢上防锈层的降解。
发现随着氯离子浓度的增加，诸如Cr，P和Cu的合金元素在金属与锈层界面上发生活性溶解的相应部分处集中在锈层中，无法抑制高氯离子浓度环境下的氯离子渗透，耐候钢在高氯环境下效果较差。
分析了我国7个试验点17种钢的16年大气腐蚀暴露试验结果。
经过回归分析发现钢的大气腐蚀的发展遵循幂函数规律。
SO2在前二年的腐蚀作用很明显，但是在后面作用明显下降。
对于碳钢来说，从长期来看，湿热与污染条件会造成非常严重的腐蚀。
通过对碳钢与耐候钢在海南、青岛两地挂片4年的大气腐蚀速率测定及锈层组成研究，分析得出耐候钢表面内部锈层主要由a-FeOOH组成，锈层中的Cr元素促进铁锈向a-FeOOH转变，同时会促进片状致密锈层的形成。
锈层中元素S，Cl会加速铁基的腐蚀，阻碍耐候钢表面保护性锈层的形成。
通过人工制备锈层，研究了a-FeOOH，Y-FeOOH和a-CrxFe「xOOH的锈蚀形貌，研究了人工制备锈蚀层的离子选择性，发现内部锈层具有良好的阳离子选择性，钢基体中的合金元素在腐蚀过程中的二次分配提高了近界面基体中合金元素的含量，从而具有良好的抗海洋大气的性能。
通过干湿循环试验研究了具有3%镍含量的低合金钢A的腐蚀特性，采用经典的减重法评价耐候钢的耐候性，发现Ni的加入促进了a-FeOOH的形成，从而提高了防锈性。
研究碳钢和耐候钢在盐雾环境下的腐蚀行为，发现盐雾环境下锈层没有明显的保护作用，普通的耐候钢不适合在海洋大气环境下使用。
针对含有不同镍、铬含量的耐候钢，采用扫描电子显微镜和电化学交流阻抗谱分析模拟海洋大气环境下的试件，发现铬元素前期抑制腐蚀，后期加速腐蚀；镍含量低于0.25%时对耐蚀性几乎不起作用。
针对四种典型气候环境下的耐候钢进行大气暴露试验，发现温度和湿度对初期腐蚀速率影响较大，四种环境下初期腐蚀产物都比较相似。
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