煤炭输运装备用ZTAp-Fe材料腐蚀机理研究

井下环境差,由传统钢铁材料制造的井下煤炭输运装备的使用寿命较低。本文通过电化学试验、扫描电镜观察、能谱分析等方法,探究了粉末冶金法制备增强铁基复合材料(ZTAp-Fe)的耐腐蚀性能、微观组织结构以及元素分布之间的规律,揭示了ZTAp-Fe材料的耐腐蚀机理。结果表明,ZTAp-Fe材料中ZTAp与铁基体结合状态良好,界面为非冶金结合。铁基合金中引入20 % ZTAp,腐蚀速率由0.909 28 mm/a降至0.365 14 mm/a,电荷转移电阻(R_ct)由775.6 Ω·cm2提高到1 025.3 Ω·cm2。ZTAp的耐蚀性优于铁基体,界面处形成腐蚀产物有效抑制腐蚀介质对ZTAp和铁基体的进一步腐蚀。ZTAp增强铁基复合材料能够有效地提高煤炭输运装备的使用寿命。