試驗材料為某三代核電廠用Q235B鋼管，采用線切割從管道上切取電化學試樣和腐蝕浸泡試樣。

電化學試樣尺寸為10 mm×10 mm×2.5 mm。將試樣的其中一面與銅導線連接，用環氧樹脂和聚酰胺樹脂的混合物將試樣進行封裝，暴露面積為1 cm²；依次使用400，800，1000號SiC水砂紙逐級對試樣表面進行打磨；將打磨后試樣置于無水乙醇中超聲清洗，然后用蒸餾水、酒精進行清洗，最后用熱空氣吹干后保存在干燥器中。

腐蝕浸泡試樣尺寸為40 mm×40 mm×3 mm。在試樣一端鉆孔（直徑3 mm），用400，800，1000號SiC水砂紙逐級打磨試樣表面，然后在無水乙醇中超聲清洗，吹干后放置在干燥箱中。使用精度為0.001g的電子天平對試樣進行稱量。

試驗溶液為3.5% NaCl，采用分析純級的氯化鈉和去離子水配制而成。試驗溶液溫度分別為20，30，40，50 ℃。

在CS2350H電化學工作站并采用三電極體系進行電化學試驗。首先測量試樣的開路電位（OCP），測試時間為40 min。OCP測試結束后立即進行電化學阻抗譜（EIS）測試，激勵信號采用振幅為20 mV的正弦波，頻率為10^-2~10⁴ Hz。所有的電化學測試至少重復3次，以確保重現性。然后用Zview軟件對EIS進行擬合。

采用ESCALAB250Xi型單色Al Kα輻射源的X射線光電子能譜（XPS）對不同溫度下浸泡60天后Q235B鋼表面腐蝕產物的成分進行分析，并用Avantage5.0軟件對XPS數據進行擬合。

從圖1可以看出，在不同溫度的3.5% NaCl溶液中，Q235B鋼的開路電位均隨著浸泡時間的增加逐漸降低，最終趨于穩定；穩定后的開路電位隨溫度的升高逐漸降低。

根據能斯特方程可知，合金/金屬在溶液中的開路電位與吉布斯自由能的變化有關，開路電位越低，吉布斯自由能的變化越大，表明材料的熱力學腐蝕傾向越大。當溫度為50 ℃時，開路電位最低，表明該溫度下Q235B鋼腐蝕傾向最高。

同時，在不同溫度下，開路電位穩定的時間也與溫度有關。20 ℃下，在測試范圍內開路電位隨著浸泡時間的增加持續降低；而30，40和50 ℃下，開路電位在最初的時間內迅速降低，然后趨于穩定，溶液溫度越高，開路電位達到穩定所需的時間越短。

從圖2可以看出，在3.5% NaCl溶液中，溫度對Q235B鋼的電化學阻抗譜有顯著影響。

當溫度為20和30 ℃時，該腐蝕體系的電化學阻抗譜呈現單容抗弧，表明溫度為20和30 ℃時腐蝕機理相同，腐蝕主要是受到粒子在疏松腐蝕產物膜中的傳輸過程影響。

當溫度為40和50 ℃時，該腐蝕體系的電化學阻抗譜呈兩個容抗弧，表明材料形成了多層膜結構。碳鋼/低合金鋼在水溶液中形成的腐蝕產物膜呈多層結構，外層疏松，內層致密。隨著溫度的升高，容抗弧的半徑逐漸減小，這表示材料的耐蝕性隨著溫度的升高逐漸降低。

利用等效電路對電化學阻抗譜進行擬合，20和30 ℃時腐蝕體系的電化學阻抗譜可以用圖3(a)所示等效電路來擬合。40和50 ℃時腐蝕體系的電化學阻抗譜可以用圖3(b)所示的等效電路來擬合。

表2 40和50 ℃時電化學阻抗譜的擬合參數

從圖4可知，在20 ℃的3.5% NaCl溶液中，Q235B鋼的腐蝕速率隨著浸泡時間的延長逐漸降低。浸泡時間為30天時，腐蝕速率為5.95×10^-5 mg/(cm²·d)；浸泡時間延長至120天時，腐蝕速率降為5.20×10^-5 mg/(cm²·d)。

從圖5可知，在不同溫度下Q235B鋼表面形成的腐蝕產物主要由鐵和氧構成，即不同溫度下的腐蝕產物主要由鐵氧化合物組成。在腐蝕產物XPS譜中出現的C1s峰可能是腐蝕過程中鋼中的殘留碳，或者從空氣中吸收的CO2，因此可以利用C1s的峰對鐵和氧的峰進行校準。