钛合金的电偶腐蚀与防护

总结了不同牌号的钛合金与铝合金、钢、复合材料接触时产生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:钛合金与铝合金和结构钢接触时会产生不同程度的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;钛合金与不锈钢接触在常温下可直接接触使用,但在高温下,其电偶腐蚀行为可能发生变;钛合金与炭纤维复合材料可直接接触使用.表面处理作为一种补充防护措施,可在一定程度上降低钛合金与铝合金、结构钢之间的电偶腐蚀的敏感性,但不能完全阻止,表面处理后进行喷涂防护涂层、密封等防护措施可进一步降低电偶腐蚀敏感性.     

表面处理对TC21钛合金与铝合金和钢电偶腐蚀行为的影响

通过测定TC21钛合金与铝合金和钢电偶电流的方法,研究了TC21钛合金与铝合金和钢在使用接触时发生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:TC21钛合金与铝合金和钢形成的电偶对极易发生电偶腐蚀,不能直接接触使用;对钛合金和铝合金分别进行阳极氧化处理可以在一定程度降低电偶腐蚀敏感性.TC21钛合金与钢形成的电偶对,电偶腐蚀行为与钢的成分有很大关系,对钛合金进行阳极氧化处理,对钢进行镀镉或镀镉-钛处理可以提高表面抗腐蚀性能,降低电偶腐蚀敏感性.当TC21钛合金与铝合金和钢接触使用时,必须采取有效的防护措施.     

TA7钛合金/耐热不锈钢电偶腐蚀敏感性研究

依据航空标准评价了ＴＡ７钛合金和１Ｃｒ１１Ｎｉ２Ｗ２ＭｏＶ及Ｃｒ１７Ｎｉ２耐热不锈钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中的电偶腐蚀敏感性,研究了试样表面状态对电偶腐蚀行为的影响,探讨了腐蚀机理。结果发现,有关文献中材料的常规接触腐蚀数据不适合于压气机工况下的材料接触相容性设计,航标中的平均电偶电流密度指标不适合作为评价钝性材料接触腐蚀敏感性的判据。     

钛合金/其他金属在海洋环境中的电偶腐蚀行为的研究进展

钛合金在海洋环境下具有优异的耐蚀性,但是由于在海洋工程和装备上使用了大量不同种类的金属材料,如钢、铜合金、铝合金等,而当这些金属材料与钛合金发生电连接形成电偶对时,会发生电偶腐蚀加速腐蚀破坏作用。系统分析了钛合金/其他金属在海洋环境下电偶腐蚀的研究现状,梳理了存在的问题,并提出了解决途径与建议,最后对该领域的研究发展前景进行了展望。     

微弧氧化TC4钛合金与金属电偶的腐蚀行为

为了减小钛合金与金属偶合的接触腐蚀,采用微弧氧化技术,在TC4钛合金表面生成了一层主要由Al2TiO5相、锐钛矿TiO2相及金红石TiO2相组成的多孔膜.研究了TC4钛合金微弧氧化前后与45钢、LY12铝合金和紫铜偶合的电偶腐蚀行为.结果表明:3种金属分别与TC4钛合金偶合时,45钢会发生严重的电偶腐蚀,LY12铝合会...     

钢芯铝绞线中的电偶腐蚀行为

钢芯铝绞线中不同金属接触容易产生电偶腐蚀.通过测量Fe和Al分别与纯Zn、镀Zn、5%Al-Zn合金、2%Mg-Zn合金、55%Al-Zn合金在1 mol/L NaCl溶液中的电偶电流,判断不同金属接触时的腐蚀程度,从而选择钢芯镀层,达到最佳匹配,减轻电偶腐蚀.结果表明:Fe与55%Al-Zn合金镀层的电偶电流最小,腐蚀程度最轻;含Mg的热镀Zn层与Al形成的电偶比纯热镀Zn层与Al形成的电偶的腐蚀程度轻.     

模拟酸性土壤环境下镀锌钢-石墨接地装置的电偶腐蚀行为研究

针对镀锌钢-石墨接地装置在土壤环境下的电偶腐蚀问题,采用电化学测试和腐蚀仿真计算等方法,研究了在模拟酸性土壤溶液下镀锌钢材料与石墨的电偶腐蚀行为,分析了阴阳极面积比和介质电导率对电偶腐蚀强度和作用范围的影响.结果 表明:土壤环境下石墨与镀锌钢之间存在显著的电偶作用,镀锌钢作为电偶阳极而加速腐蚀,实际工程中形成的大...     

表面处理对TC16钛合金和18Ni钢电偶对的腐蚀防护

为了有效控制航空工业中TC16钛合金与18Ni钢的电偶腐蚀,分别采用真空电弧离子镀TiN层和微弧氧化技术对TC16钛合金进行表面处理,并对18Ni钢化学氧化,分析了不同表面处理的电偶对的腐蚀等级、阻抗特征及腐蚀形态.结果表明:TC16钛合金与18Ni钢之间存在显著的电偶腐蚀,仅对18Ni钢化学氧化不能解决其与TC16钛...     

铁轨钢与不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为

采用电化学测试技术和盐雾腐蚀试验方法，研究了U71Mn铁轨钢与1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9三种不锈钢在模拟雨水环境中的电偶腐蚀行为，以期为解决火车在站位置检测技术提供依据。结果表明：当阴、阳极面积相等时，U71Mn钢与三种不锈钢间的电偶腐蚀敏感性均较高，其中在模拟酸雨环境中，三种电偶对的腐蚀电流较为接近；而在中性环境中，1Cr18Ni9／U71Mn电偶对的腐蚀电流最大。在模拟酸雨环境中，对于大阳极／小阴极焊接结构，不锈钢阴极腐蚀轻微，U71Mn阳极腐蚀严重，但是以自腐蚀为主，电偶腐蚀影响较小。中性雨水环境中铁轨钢上焊接1Cr13不锈钢带，酸雨环境中铁轨钢上焊接1Cr18Ni9不锈钢带，是解决火车在站位置检测的可行性技术途径。     

CO2驱油井环境下N80钢与3Cr13钢的电偶腐蚀行为

N80钢与3Cr13钢常作为油管和水力锚等的材料使用,在CO₂驱油井环境中不可避免偶接使用易产生电偶腐蚀。为此,通过开展CO₂环境下N80钢和3Cr13钢的腐蚀速率试验和电偶腐蚀试验,明确了CO₂含量、温度、压力和矿化度等因素作用下2种钢的电偶腐蚀规律。结果表明：CO₂驱油井中2种钢产生电偶腐蚀,3Cr13钢为阴极,且不受电偶腐蚀影响,N80钢为阳极,电偶腐蚀速率增大;且N80钢的电偶腐蚀速率随CO₂含量、温度、压力和矿化度的增大而增大;电偶腐蚀敏感因子随CO₂含量和压力增大而减小,当CO₂含量达到20.0%时电偶腐蚀敏感因子为负值,随温度升高先减小后增大,随矿化度增加而增大,电偶腐蚀速率最大可高于常规腐蚀69%。     

TA15钛合金与铝合金和结构钢接触腐蚀与防护研究

通过测定TA15钛合金与铝合金和结构钢组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了TA15钛合金在使用中与铝合金和结构钢接触时产生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:TA15钛合金与铝合金和30CrMnSiA钢接触时会产生严重的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;与30CrMnSiNi2A钢接触产生的电偶腐蚀比较轻微.对铝合金和结构钢进行表面处理可以降低电偶腐蚀敏感性,表面处理后喷涂底漆可进一步降低电偶腐蚀敏感性.     

钛合金脉冲阳极氧化膜抗电偶腐蚀性能及机理

为了有效提高钛合金阳极氧化膜抗电偶腐蚀的性能,在300～400 g/L H2SO4,50～120 g/L H3PO4溶液中,在电流密度2～3 A/dm2和温度0～10℃下,采用脉冲阳极氧化技术制备了一种抗电偶腐蚀的钛合金阳极氧化膜,并采用电化学技术对该阳极氧化膜的抗电偶腐蚀机理进行了讨论.结果表明:该阳极氧化膜为厚度2～3 um的多孔膜;阳极氧化后,TC6钛合金的开路电位从-207 mV(vs SCE)上升到132 mV(vs SCE),腐蚀电流密度从2.3×10-2uA/cm2下降到1.4×10-3uA/cm2,表面膜的极化电阻从2.647×105Ω上升到6.109×107Ω,表面膜的膜电阻从543.8 Ω上升到1 790.0 Ω;电偶腐蚀测量则表明,阳极氧化降低钛合金电偶腐蚀电流1/5以上,其电偶腐蚀的敏感性达到了B级.脉冲阳极氧化膜能有效提高钛合金抗电偶腐蚀性能.     

土壤盐浓差对碳钢/铝合金电偶腐蚀行为影响

利用砂土作为模拟土壤 ,通过失重法及电化学方法相结合 ,研究了土壤盐浓差( 2 0 %Cl-及 0 2 %Cl-)对A3钢 LC4铝合金电偶腐蚀的影响规律。结果表明 ,其电偶腐蚀主要取决于电偶对阴极A3钢所处的土壤条件 ,而与电偶对阳极所处的土壤条件关系不大。电偶对阴极处在高盐土壤中 ,其阴极保护效率较高 ,电偶对阳极LC4铝合金与同样试验条件下自然腐蚀相比 ,其腐蚀速率最大增加了 145倍。     

Mg合金AE44/低碳钢在3.5%NaCl溶液中的电偶腐蚀研究

基于大型仿真软件COMSOL Multiphysics,研究了25℃阴阳极面积变化时低碳钢/Mg合金AE44电偶对在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,并在此基础上加入Al合金隔离器,研究Al合金面积的大小对低碳钢/Mg合金/引起电极极性逆转,且随着阴阳极面积比的增加Mg合金的腐蚀速率变快;当阴阳极面积比小于1∶1 200时阳极的腐蚀速率将会达到最小极限值;面积比为1∶1∶1的低碳钢/Al合金/Mg合金复杂电偶对的最大电解质电流密度仅为面积比为1∶1的低碳钢/Mg合金电偶对最大电解质电流密度的40%左右;低碳钢/Al合金/Mg合金组成的复杂电偶对中,Mg合金AE44表面最大电流密度随Al合金的长度的增加而减小,且符合对数关系。     

哈氏C-276合金与16MnR钢在盐酸中的电偶腐蚀行为

石化厂急冷塔中的哈氏C-276合金和16MnR钢易形成电偶对,在塔中HCl气氛下发生腐蚀。测定了哈氏C-276合金与16MnR钢在10%盐酸中的自腐蚀速率、电偶腐蚀速率和稳态极化曲线,探讨了偶接时间、阴阳极面积比、环境温度及腐蚀液流速对阳极电流密度的影响。结果表明:2种金属偶接后,阴极哈氏C-276合金腐蚀速率得到抑制,阳极16MnR钢腐蚀速率急剧增大;2种金属自腐蚀电位相差超过200 mV,电偶电位接近16MnR钢的自腐蚀电位;随偶接时间延长,电偶电流不断衰减,24 h后趋于稳定;阳极电流密度随阴阳极面积比增大、温度升高而增大,但呈非线性增长,一定程度后增长趋势变缓;流动的腐蚀液中的阳极电流密度大于静止腐蚀液中的。     

NaCl溶液中铝合金的接触腐蚀研究

研究了作为牺牲阳极材料的铅合金在ＮａＣｌ溶液中与Ａ_３钢，３０２不锈钢和Ｔ_２紫铜偶接时的接触腐蚀行为，探讨了溶液中Ｃｌ~－浓度和温度变化，以及电偶对中阴极金属材料和阴阳极面积比Ａｃ／Ａａ不同时对电偶电流密度ｊ_ｇ~（Ａｌ）的影响。结果表明，电偶对中阴极金属材料不同，ｊ_ｇ~（Ａｌ）随Ｃｌ~－浓度增加有不同的变化趋势；铝合金与三种金属电偶接前起始电势差△Ｅ的排列顺序只在Ｃｌ~－浓度小于０．０５０ｍｏｌ／Ｌ时与ｊ_ｇ~（Ａｌ）的排序一致；阳极还原反应的速率出氧的扩散过程控制，ｊ_ｇ~（Ａｌ）与Ａｃ／Ａａ成正比关系；溶液温度大于２０℃时，ｊ_ｇ~（Ａｌ）随温度升高显著增大。