耐候钢暴露在大气中,其表面能够生成与基体结合性良好的保护性锈层,从而无需进行表面防护处理即可以在一些环境中直接使用。但是在自然环境下裸露使用时,在形成稳定锈层之前钢表面会发生锈液流挂、飞散等现象,造成了环境污染等问题,制约了其发展。为了解决这个问题,20世纪60年代初,日本首先开发了耐候钢表面锈层稳定化处理技术,实施该技术能够促进锈层由γ-Fe OOH向α-Fe OOH转变,缩短稳定锈层形成的时间。目前国内技术还不成熟,因此研究开发出成本较低,且应用范围较广的耐候钢表面锈层稳定化处理技术,具有显著的经济效益和工程价值。耐候钢表面锈层稳定化处理技术研究的主要内容包括能够促进耐候钢表面尽快形成均匀致密的稳定化锈层的物质(我们称之为稳定剂)的选取,以及耐候钢表面稳定化处理时采用的有机涂膜材料的选取。本文以低成本、全候型Mn Cu P耐候钢对研究对象,主要在稳定剂的选取方面进行了初探,即:本文采用实验室模拟大气腐蚀干/湿交替实验、X-射线衍射、动电位极化曲线、电化学阻抗谱等方法研究了海岸大气环境中Cr2(SO4)3和Na NO2浓度对Mn Cu P耐候钢表面锈层稳定化过程的影响。主要工作包括以下几个方面:研究了模拟海岸大气中Cr2(SO4)3的添加对Mn Cu P耐候钢腐蚀行为的影响。通过60次干/湿交替大气腐蚀实验发现,海岸大气模拟液中Cr2(SO4)3的添加可以明显降低Mn Cu P钢的腐蚀速率,加速表面锈层的稳定化。但是,Cr2(SO4)3的添加对Mn Cu P钢腐蚀行为的影响存在浓度极值现象。在本研究的实验条件下,当模拟液中Cr2(SO4)3浓度为0.02mass%时,Mn Cu P钢的腐蚀增重最小且优先进入稳定化状态。研究了模拟海岸大气中Na NO2的添加对Mn Cu P耐候钢腐蚀行为的影响。通过60次干/湿交替大气腐蚀实验发现,海岸大气模拟液中Na NO2的添加可以明显降低Mn Cu P钢的腐蚀速率,加速表面锈层的稳定化。但是,较高浓度的Na NO2使得Mn Cu P钢的腐蚀速率太小,不利于钢表面尽快形成保护性锈层。在本研究的实验条件下,当模拟液中Na NO2浓度为0.005 mass%时,Mn Cu P钢的腐蚀增重最小且优先进入稳定化状态。在所有模拟环境中,Mn Cu P钢表面锈层均由α-Fe OOH,β-Fe OOH,γ-Fe OOH和Fe3O4组成;模拟液中少量Cr2(SO4)3的存在抑制了β-Fe OOH的形成,促进了Fe3O4的形成,但是,较多含量Cr2(SO4)3的存在又抑制了β-Fe OOH向Fe3O4的还原;模拟液中少量Na NO2的存在促进了Fe3O4的形成,但是由于高浓度Na NO2时形成的锈层较为疏松,使得锈层中Fe3O4含量逐渐减少。