DU-2A12铝合金在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀行为

利用电化学腐蚀技术对贫铀(DU)-2A12铝合金电偶腐蚀行为进行了研究。结果表明,在3.5%NaCl溶液中,DU和2A12铝合金的腐蚀过程是逐渐变化的,2A12铝合金的抗腐蚀性能较DU更好。在DU-2A12铝合金电偶对中,DU具有相对较低的电位而作为电偶腐蚀的阳极,在偶合的前24 h,二者的腐蚀电位差较大,电偶腐蚀驱动力大,电偶电流密度平均约6μA·cm-2,DU被加速腐蚀;24 h后,DU与2A12铝合金的腐蚀电位相近,电偶腐蚀驱动力减小,电偶电流密度平均约5.5μA·cm-2,与DU单独腐蚀时对应时间的腐蚀电流接近,电偶腐蚀作用不明显。DU和2A12铝合金组成的电偶对在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀电位为–780~–805 mV,二者可长期偶合。     

海水流速对B10/B30电偶腐蚀行为影响规律研究

B10和B30铜镍合金分别为船舶海水管路和冷却器的主要材料,二者由于镍含量不同腐蚀电位不同,管路与冷却设备连接后,B10和B30存在电偶腐蚀风险,特别是在流动海水加速腐蚀介质和腐蚀产物扩散工况条件。为控制B10/B30电偶腐蚀以延长海水管路系统使用寿命,本文通过电化学法测试了B10和B30管状偶对在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶电位和电偶电流,分析电偶腐蚀速率随时间和流速的变化规律。研究结果表明：在静态海水中,B10与B30的电偶腐蚀倾向较小,试验初期B10作为阳极腐蚀略有增加,实验40 h后电偶电流趋近于零;流动海水中,B10阳极极化电流密度和B30阴极极化电流密度显著增加,B10始终作为阳极电偶腐蚀显著加剧,1 m/s流速下的电偶腐蚀速率是静态下的79倍,且随着海水流速的增大,B10/B30电偶电流密度增大,电偶腐蚀速率加快,混合电位理论分析表明B10/B30电偶腐蚀速率是由B10阳极反应动力学和B30阴极反应动力学共同控制。     

Q235钢-紫铜在不同温度酸性红壤中的电偶腐蚀行为

目的研究Q235钢-紫铜电偶对在不同温度红壤中,电偶腐蚀的加速效应和腐蚀机理。方法通过恒温恒湿箱模拟不同温度的酸性红壤环境。采用失重法测定Q235钢-紫铜电偶对的电偶腐蚀动力学曲线,采用ZRA零电阻电流计研究电偶电流和电偶电位随腐蚀时间的变化曲线。通过XRD、SEM/EDS检测腐蚀产物的成分和微观形貌。结果电偶腐蚀20 d后,土壤温度为20、40、60℃Q235钢的腐蚀质量损失分别为0.4276、0.9432、1.4622 g/dm~2,电偶腐蚀效应分别为4.51、2.90、2.56。Q235钢在酸性红壤中呈局部腐蚀形态,当土壤温度为20℃和40℃时,腐蚀产物主要由FeO、Fe_3O_4与土壤颗粒胶结形成,结构较疏松;当温度为60℃时,腐蚀产物主要由Fe_3O_4组成,结构较致密。随着腐蚀时间的增加,电偶电位呈现起伏波动,电偶电流减小。腐蚀20 d后,Q235-紫铜电偶对在60℃下的电偶电流(71.1μA)小于20℃下的电偶电流(336μA),电偶腐蚀作用较弱。结论土壤温度越高,Q235钢腐蚀越严重。腐蚀进行的后期,温度较高的红壤中,Q235钢形成的腐蚀产物结构致密,且土壤氧含量低,对电偶腐蚀产生抑制作用。     

20#钢/锡青铜偶对在流动海水中的电偶腐蚀行为研究

20#钢穿舱件和锡青铜阀电偶腐蚀是船舶海水管路系统严重腐蚀部位之一。为控制20#钢/锡青铜电偶腐蚀延长海水管路系统寿命,本文通过原位测量20#钢管材和ZCuSn5Pb5Zn5锡青铜管材在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶电位和电偶电流,分析电偶腐蚀速率随时间和流速的变化规律;同时采用扫描电镜(SEM)和激光Raman光谱仪分析腐蚀形貌和腐蚀产物组分。结果表明,在不同流速海水中,20#钢与ZCuSn5Pb5Zn5合金间存在明显的电偶腐蚀倾向,20#钢作为阳极加剧腐蚀,ZCuSn5Pb5Zn5合金作为阴极受到保护;相比于静态海水,20#钢阳极极化电流密度和ZCuSn5Pb5Zn5合金阴极极化电流密度在流动海水中显著增加,电偶腐蚀显著加剧,1 m/s流速下的电偶腐蚀速率是静态下的17.5倍;当海水流速达到5 m/s后,20#钢表面形成了致密性较高、活性低的腐蚀产物沉积层,电偶腐蚀速率减小。     

镁合金大气电偶腐蚀初期规律

研究了AZ91D、AM50、AM60铸造镁合金与A3钢、316L不锈钢、H62黄铜、LY12铝合金组成的电偶对分别在青岛和武汉现场暴晒3个月和6个月后的大气电偶腐蚀行为及规律.结果显示, 镁合金始终是电偶对的阳极; 当其与其它4种材料偶接时, 其腐蚀速率增加.镁合金与A3钢偶合后, 其大气电偶腐蚀效应最大, 而与LY12铝合金组成的电偶对的大气电偶腐蚀效应最小.不同镁合金的大气电偶腐蚀效应存在如下关系: γAZ91D>γAM50>γAM60.暴晒3个月后, 青岛的大气电偶腐蚀效应明显高于武汉的大气电偶腐蚀效应.随着暴晒时间的延长, 青岛和武汉的大气电偶腐蚀效应分别呈降低和升高的趋势.     

间浸工况下紧固件用45钢与B10管材电偶腐蚀行为研究

比较研究了紧固件用45钢与B10铜镍合金材料在海水间浸和全浸环境中的电偶腐蚀行为.结果表明,在全浸工况下偶合电位发生负移并逐渐稳定在-725 mV;偶合电流随着时间的延长逐渐减小,最终稳定在10μA以下.在间浸工况下偶合电位逐渐正移,大约经历3个周期后稳定在-650 mV;偶合电流随时间延长逐渐减小,经过3个周期的干湿交替后最终稳定在20μA左右.失重测量结果表明间浸工况下的电偶腐蚀速率和电偶腐蚀效应均大于全浸工况下的数值,这可能与电极表面状态的变化和"干"态下的去极化效应有关.     

铜/锌在不同pH土壤模拟液中的电偶腐蚀行为

采用开路电位、动电位极化、土壤模拟液中电偶电流测试、丝束电极以及扫描振荡电极技术(SVET)研究了在不同pH土壤模拟液中Cu/Zn电偶对的电偶腐蚀程度以及空间分布特征.结果表明:随着介质pH的降低,Cu/Zn电偶对的腐蚀速率增加.并且在Cu/Zn电偶对形成的电场作用下铜锌电偶对中锌的腐蚀主要发生在铜/锌电偶对界面附近.     

AM60镁合金与铜合金及铝合金偶接后的大气腐蚀行为

研究了AM60铸造镁合金与H62铜合金、LY12铝合金组成的电偶对在北京地区室外曝晒3个月和6个月后的大气电偶腐蚀行为及规律.结果表明:镁合金始终是电偶对中的阳极,当其与H62铜合金和LY12铝合金偶接时,其腐蚀速率增加1～7倍;镁合金与H62铜合金偶合后,其大气电偶腐蚀效应大于其与LY12铝合金组成的电偶对的大气电偶腐蚀效应;在6个月的实验周期内,随着曝晒时间的延长,镁合金在北京地区大气环境中的电偶腐蚀效应呈上升趋势;试样表面润湿时间短是造成AM60镁合金在北京曝晒第一个实验周期(2003.12～2004.2)的电偶腐蚀低于第二个由实验周期(2004.3～2004.5)的主要原因;北京地区高自然降尘量对镁合金电偶腐蚀将起到加速的作用.     

A1-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极腐蚀防护行为研究

采用电化学阻抗谱技术、失重法和扫描电镜分析技术(SEM)研究Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极在自腐蚀与7A52铝合金偶接两种条件下的溶解行为和活化性能。结果表明:偶连接的Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极有效地降低了7A52Al的腐蚀速率,牺牲阳极一直存在活性溶解,腐蚀均匀,腐蚀产物易脱落。自腐蚀的Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极发生局部腐蚀,表面溶解不均匀;表面腐蚀产物和氧化膜以及活性溶解点的减少阻滞了牺牲阳极溶解反应。     

钛-碳钢在模拟海水溶液中电偶腐蚀与缝隙腐蚀的耦合作用机制研究

目的 探究TA2-Q235在模拟海水溶液中的电偶腐蚀、缝隙腐蚀及电偶缝隙耦合作用机制,为钛钢复合板在海洋工程结构中的应用设计提供理论指导,提升工程构件使用寿命。方法 通过测量极化曲线、阴阳极开路电位,探究Q235和TA2在电偶腐蚀、缝隙腐蚀及电偶缝隙耦合时阴阳极的极化行为。通过电偶腐蚀测量仪,测量电偶电流,通过腐蚀质量损失,表征阳极金属溶解速率。利用SEM观察微观腐蚀形貌,评价阳极金属腐蚀程度及表面腐蚀产物膜状态。结果 腐蚀介质为中性3.5%NaCl时,单独Q235的自腐蚀电流密度为35.5μA/cm²,呈现均匀腐蚀形貌。Q235与TA2偶接时,耦合电位接近Q235自腐蚀电位,测得平均电偶电流密度为40.5μA/cm²,TA2对Q235阳极溶解加速效应较弱。Q235缝隙样品的缝隙内外不存在电位差,缝内因为供氧不足,阴极反应受到抑制,腐蚀程度小于缝外;TA2-Q235电偶缝隙耦合时,缝内Q235的腐蚀速率低于自腐蚀速率。结论 TA2-Q235电偶与缝隙耦合时,缝隙内缺氧对Q235阴极反应的抑制效应大于TA2电偶对Q235阳极反应的促进效应,使缝...     

一种预测异径管流动加速腐蚀速率的新模型

通过将稳态传质模型和一维电偶腐蚀模型耦合,提出了预测异径管流动加速腐蚀速率的新模型。该模型先由稳态传质模型得到异径管近壁面处的自腐蚀电流密度分布和速度极值点处的自腐蚀电位,而后将极值点处自腐蚀电位代入到一维电偶腐蚀模型中,计算该壁面处的电偶腐蚀电流密度。应用此新模型对某一异径管流动加速腐蚀速率进行计算,发现异径管大端的腐蚀电流密度比小端腐蚀电流密度大两个数量级,据此可以解释台湾某核电站蒸汽冷凝水管线统计得出异径管大端出现最大减薄量的现象。与壁面剪切应力理论和稳态传质理论计算流动加速腐蚀速率分布相比,该模型的计算结果更贴近实际情况。     

API X65、316L不锈钢及Inconel 625间电偶腐蚀风险研究

目的：确定API X65、316L不锈钢及inconel625相互偶接后的电偶腐蚀风险。方法采用电化学测试、标准电偶腐蚀评价实验和腐蚀模拟实验对电偶腐蚀进行分析研究。结果在模拟地层水中,经过电化学测试,X65的自腐蚀电位在-0.75 V左右,316L和625的电位在-0.35 V左右。对于标准电偶腐蚀评价实验,敞口溶液及CO2分压分别为100 kPa和500 kPa的溶液中,X65与316L之间的电偶电流最大,其次是X65与625,316L和625之间的电偶电流最小,几乎为零。通过电偶腐蚀模拟试验可知,X65与316L或625偶接,都发生了明显的电偶腐蚀,而且X65侧靠近焊接接头位置发生了严重的沟槽腐蚀,未偶接异金属时X65的平均腐蚀速率为1.24 mm/a,异金属接触导致的电偶腐蚀使X65的腐蚀速率增加, X65与316L偶接后的平均腐蚀速率为1.49 mm/a,X65与625偶接后的平均腐蚀速率为1.75 mm/a。X65与316L偶接后的局部腐蚀速率最大为16.8 mm/a,X65与625偶接后的局部腐蚀速率高达26.4 mm/a,由于电偶腐蚀导致的局部腐蚀速率要比X65的自腐蚀速率超出十几倍。X65与316L偶接的电偶腐蚀的速率要比X65和625偶接的大,316L和625间几乎没有电偶腐蚀发生。结论 X65、316L和625间偶接的电偶腐蚀风险大于X65与316L的,316L和625间偶接的电偶腐蚀风险较小。     

微小电偶腐蚀电流的准确测定

为了更多地获得电偶腐蚀的信息并揭示其本质规律，提出了电偶腐蚀试验实时监测模型。通过选用不同设备对试样的电偶腐蚀微小电流的测量，结果发现：选用现成设备测量试样的电偶腐蚀微小电流时，测量电流波动非常大，噪声明显超过实际信号输入——电偶腐蚀电流。经自行开发研制的MCD01电偶腐蚀计可以准确的测量腐蚀电流，特别是微小电偶腐蚀电流。     

船舶用Ti70合金在人工海水中的腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀和电偶腐蚀实验,研究了Ti70合金的均匀腐蚀行为,以及与945钢的电偶腐蚀行为。结果表明：Ti70合金耐蚀性能极好,在60 ℃人工海水浸泡30 d后试样出现了轻微增重,腐蚀速率为-5.857×10^-4 mm/a,达到了I级完全耐蚀级别;Ti70合金自腐蚀电位远高于945钢,两者偶联时945钢将作为阳极被加速腐蚀;随着Ti70/945钢偶对面积比增加,945钢质量损失、以及电偶腐蚀电流和电偶腐蚀系数均逐渐增加,当两者偶对面积比为1∶1时,电偶腐蚀敏感等级达到了D级,因此当Ti70合金与945钢接触使用时需对945钢进行阴极保护。     

A new method of studying buried steel corrosion and its inhibition using the wire beam electrode

An electrochemically integrated multi-electrode system namely the wire beam electrode (WBE) has been applied for the first time to study corrosion of mild steel buried in sand, with and without the presence of corrosion inhibitor potassium dichromate (K₂Cr₂O₇). Measurements of galvanic current distribution maps have been carried out during the exposure of the WBE to dry, damp and chlorinated sand environments. Characteristic changes in galvanic current distribution maps have been observed during the initiation and propagation of localised corrosion. Specifically, during corrosion initiation in damped sand, new anodes were found to initiate and corrosion appeared to be in general form. When the WBE was later exposed to chlorinated sand, massive disappearance of anodic sites was found to occur, resulting in accelerated anodic dissolution of a small number of remaining anodic sites. Addition of corrosion inhibitor K₂Cr₂O₇ to the sand environment was found to significantly reduce galvanic current only after an initial increase in galvanic current. This result suggests that K₂Cr₂O₇ behaved as an anodic inhibitor.     

Effect of Silane on Galvanic Corrosion between EW75 Magnesium Alloy and TC4 Alloy

硅烷处理对镁合金具有良好的保护性。为了抑制 Mg-7Gd-5Y-Nd-Zr (EW75) 稀土镁合金和 Ti-6Al-4V (TC4) 钛合金的电偶腐蚀作用,以自腐蚀镁合金为对照组,对硅烷改性和未改性的镁合金与TC4钛合金的电偶腐蚀进行了研究。用数码照片和扫描电镜 (SEM) 观察分析了浸泡 48 h 后的镁合金表面形貌,样品的自腐蚀电流密度和电偶腐蚀电流密度分别用极化曲线和电偶腐蚀测量来表征获得。结果表明,硅烷膜可以减少失重比,使腐蚀形式由点腐蚀变为均匀腐蚀,因此硅烷改性的镁合金比未改性的镁合金具有更好的抗电偶腐蚀能力,其原因是硅烷膜可以提高镁合金的电位,并减小电偶腐蚀电流密度     

表面处理对TC2钛合金电偶腐蚀的影响

针对航空Ti合金与不同表面处理状态下Al合金、高强 钢之间的偶合，研究了在35%NaCl溶液中，阳极、镀铜、镀镉、磷化等处理方法对异接金属腐蚀的影响作用；采用电偶实验方法研究了上述表面处理方法对电偶电流大小，及电偶电流随时间变化规律的影响；结合扫描电镜、能谱分析，探讨了腐蚀的形式及腐蚀原因.     

阳极极化处理对2024铝合金电偶腐蚀行为的影响

将2024铝合金与电位较正的另一种金属钛连接加速腐蚀,通过测试电偶腐蚀电流的分布曲线,对比2024铝合金经阳极化处理前后的电偶腐蚀敏感性.腐蚀后,通过观察表面形貌,分析了该铝合金的电偶腐蚀行为,表明阳极极化处理对改善其电偶腐蚀敏感性有很明显的作用,降低了电偶腐蚀电流,减少了平均腐蚀失重.     

Anode characteristics of Al/Ti galvanic couple in a salt spray environment

The galvanic corrosion behavior of a 2A12 aluminum alloy and a Ti‐15‐3 titanium alloy in a salt spray environment was investigated. The results indicated that the galvanic effect accelerated the dissolution rate of the anodes significantly; however, the corrosion of the anode was not uniform. The region adjacent to the coupled joint experienced the most significant corrosion, with galvanic corrosive action emerging as dominant. The corrosion of the region distant from the joint was slight and was dominated by the self‐corrosion process. A new model for the current difference distribution of the galvanic couple was established to illuminate the nonuniform corrosion phenomenon of the anode.     

2024与2124铝合金电偶腐蚀行为的对比研究

将2024和2124铝合金与电位较正的钛合金（TC4）联接加速腐蚀,通过测试电偶腐蚀电流的分布曲线对比研究将铝合金经阳极化处理后的电偶腐蚀敏感性。采用表面形貌观察分析2×××系列铝合金的电偶腐蚀行为。结果表明,纯化可以减小材料的腐蚀电流密度和腐蚀电位,但效果不太明显,而阳极氧化处理可以明显降低其腐蚀敏感性,是防护电偶腐蚀的重要措施之一。