铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展

聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking, SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段：铝合金表面钝化膜破裂和点蚀阶段、裂纹萌生阶段、钝化膜的再生与溶解动态平衡阶段以及裂纹扩展阶段。铝合金的合金成分、热处理工艺可以控制其显微组织结构,其中第二相粒子对铝合金的SCC过程起主要作用。海洋环境的温度、pH值、离子种类和浓度等因素也会影响铝合金的SCC行为。结合常用合金元素在铝合金基体中的存在形式及作用、热处理工艺对铝合金应力腐蚀行为影响,以及海洋环境的特点,总结了铝合金在海洋大气、海水环境中的应力腐蚀失效机理,为铝合金在海洋环境中的应用提供应力腐蚀机理解释与分析依据。     

铝合金在乙二醇-水模拟冷却液中的腐蚀行为

目前,就铝硅合金在发动机冷却液中的腐蚀行为的研究未见深入报道。为此,利用失重、电化学阻抗和极化曲线等方法研究了AA6061铝合金在乙二醇-腐蚀水模拟冷却液体系中的腐蚀行为。结果表明,AA6061铝合金在乙二醇-腐蚀水溶液中存在2个腐蚀速率区间,初期腐蚀速率较低,随后腐蚀速率较高;在腐蚀反应开始时,乙二醇的吸附抑制了AA...     

铝合金暴露四年的腐蚀行为

用实海暴露方法对11种铝及铝合金在榆林站全浸、潮差、飞溅区带进行4年试验,取得了大量腐蚀数据,研究探讨了试验材料的腐蚀行为和规律。     

DH36钢在模拟海洋环境干湿交替过程中的腐蚀行为

海洋环境中钢铁设备会受到严重腐蚀,浪花飞溅区的干湿交替状况下最为严重,对钢铁在该环境下腐蚀机理的研究很有必要。以模拟全浸区钢样作对比,利用扫描电镜和x射线衍射仪对DH36j海洋用钢试样的腐蚀形貌和腐蚀产物成分进行了分析,探讨了其在干湿交替过程中的腐蚀规律及其机理。结果表明：干湿交替DH36钢试样阴极过程的溶解氧还原的极限扩散控制特征基本消失,而受腐蚀产物还原为主的电荷传递控制;干湿交替钢样生成的腐蚀产物较多,锈层自身氧化剂的作用使得阴极电流变大,导致模拟干湿交替试样的腐蚀速率远大于全浸区试样的。     

海洋环境下铝合金腐蚀与防护的研究进展探析

铝合金因具有较好的耐蚀性能和加工性能,并且本身也具有质量轻、强度好等优点,在海洋船舶和海洋工程装备等领域得到了非常广泛的应用。随着对海洋资源的探索,船舶及海洋工程装备领域迎来了快速发展时期。由于海洋环境的特殊性和复杂性,在深海或者极端环境下铝合金也有广泛应用的可能性,在深海油气勘探和极地航行船舶等设备中,铝合金可以作为结构材料,因其质量轻、耐腐蚀性能好,得到了广泛应用,但存在着诸多腐蚀铝合金的因素,给船舶及海洋工程装备的发展造成严重的影响。基于国内外最新相关研究进展,针对铝合金的种类、腐蚀类型、腐蚀监测技术以及腐蚀防护技术进行了综合分析,探究铝合金在海洋环境中的腐蚀行为以及不同的防腐技术,为将来铝合金在深海或极端海洋工程领域的应用以及改善和提高铝合金防腐技术研究提供借鉴。     

3种船用钢在南海海洋环境中8年的腐蚀行为

研究了３Ｃ（Ｗ ）、１６Ｍｎ、９２１ 三种钢在南海榆林海域全浸、潮差、飞溅环境中暴露８ 年的腐蚀行为。其中,９２１ 钢在飞溅区具有优良的耐蚀性,而在全浸和潮差区耐蚀性不如３Ｃ（Ｗ）钢和１６Ｍｎ 钢的。发现９２１ 钢在全浸区暴露２ 年后发生腐蚀率随时间增加而增大的“逆转”现象。     

海洋环境下低合金钢腐蚀行为研究

利用电化学手段和激光拉曼光谱研究了低合金钢在海洋环境中腐蚀行为及产物.结果表明,低合金钢在海水环境中自然暴露0.5个月,其腐蚀状态进入相对稳定的阶段,供氧情况的差异致使低合金钢锈层分为内、外两层,试验用低合金钢短期腐蚀速率可用方程V=0.3227t-0.2489拟合.     

聚酯粉末涂层在模拟海洋环境中的腐蚀行为

采用金相显微镜和交流阻抗谱研究了涂层缺陷以及不同前处理工艺对建筑铝合金6063在0.6mol/L NaCl溶液(pH=7.0)中的腐蚀行为。结果表明:未经铬酸钝化处理的铝合金缺陷粉末涂层在0.6mol/L NaCl溶液(pH=7.0)中浸泡50d后,其划痕处堆满腐蚀产物,涂层色差变化较大,划痕两侧无明显腐蚀,其腐蚀速率比浸泡相同时间的经铬酸钝化处理的铝合金粉末涂层约高5倍,铝合金钝化膜能延缓腐蚀,提高缺陷涂层和完整涂层的阻抗。     

LC4铝合金板材在EXCO溶液中的腐蚀行为

采用金相法、电阻法研究了ＬＣ４铝合金板材在ＥＸＣＯ溶液中的腐蚀行为，讨论了剥蚀发展的过程、动力学规律、热处理规范和表面状态对剥蚀的影响，得到了一种简易的定量评定剥蚀的方法。     

高强铝合金6061和7075在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

目前,有关铝合金的腐蚀研究多集中于腐蚀溶液中,对于其在大气中的腐蚀报道较少。采用扫描电化学显微镜(SECM)研究了6061和7075铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀电化学行为,利用扫描电镜(SEM)观察了腐蚀表面形貌,采用能谱仪分析了腐蚀产物的成分。结果表明:6061和7075铝合金在模拟海洋大气环境中表面不同区域活性溶解程度不同,且表面的氧化电流峰分布呈无规则状;2种铝合金中第二相腐蚀电位的不同造成了其腐蚀机理的差异;试样表面的腐蚀产物数量较少,分布不均匀,腐蚀点主要呈圆形。     

7075型铝合金在含NaOH碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

为进一步了解7075型铝合金在碱性工作环境中的腐蚀行为,采用电化学方法研究了NaOH浓度、Cl-含量和温度对7075型铝合金在高低NaOH浓度的碱性NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:低NaOH浓度(0.1~0.5 mol/L)时,铝合金表面以阻挡层(腐蚀产物附着层)的生长为主,NaOH浓度越高,阻挡层生成速率越大;高NaOH浓度(1.0~5.0 mol/L)时,铝合层表面以阻挡层的溶解为主,NaOH浓度越高,阻挡层受析氢破坏的程度越大;析氢对阻挡层的破坏作用在Cl-作用下有所加强,溶液中NaOH浓度越高,增强效果越明显;在0.04 mol/L NaOH+0.01 mol/L NaCl溶液中,温度主要影响阻挡层的生长,其生长速率随温度的升高而增加,在0.40 mol/L NaOH+0.01 NaCl溶液中,温度主要影响阻挡层的溶解,阻挡层受析氢破坏程度随温度升高而加大。     

磁场对船用铝合金在模拟海水中极化行为的影响

为了研究磁场对船用铝合金在海水中腐蚀及极化行为的影响,采用电化学测试技术对常用的船用铝合金5083、6061和6063在模拟海水中的电流密度进行了研究。结果表明:加入磁场后5083、6061和6063这3种铝合金在击穿氧化膜阶段和极化阶段的电流密度均发生了变化;在击穿氧化膜阶段,5083表现为磁场降低了其电流密度,6061、6063表现为磁场增大了其电流密度;在极化阶段,5083、6061、6063均表现为磁场提高了其电流密度。但综合击穿氧化膜阶段和极化阶段的电流密度,磁场的作用表现为提高了3种船用铝合金的电流密度,提高了材料的耐腐蚀性。     

AA5083铝合金在海水中的腐蚀行为研究

采用电化学工作站研究了AA5083铝合金在海水中的极化曲线、点蚀电位、交流阻抗等性能,通过高分辨率数码显微镜、扫描电镜等表征手段对AA5083铝合金腐蚀前后的表面形貌进行了研究。研究结果表明:AA5083铝合金在静态海水中的腐蚀以点腐蚀为主,浸泡初期阻抗由容抗和感抗组成,腐蚀电位随着浸泡时间的延长不断负移,耐腐蚀性降低,点腐蚀坑越来越多,并且点腐蚀坑不断增大加深,在试板表面中间区域形成半球状点腐蚀坑,腐蚀达到一定程度后,出现Warburg阻抗,腐蚀电位逐渐稳定在-0.58V。     

7075铝合金阳极氧化膜的腐蚀行为

目前,对7075铝合金阳极氧化膜腐蚀行为的研究还不系统.对7075铝合金进行硫酸直流阳极氧化,采用铜加速乙酸盐雾腐蚀试验研究了7075铝合金氧化前后的腐蚀动力学规律,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和电化学极化曲线法分析了氧化膜的腐蚀行为.极化曲线分析表明:延长腐蚀时间,7075铝合金表面的腐蚀产物会阻碍腐蚀的进行,使腐蚀速率逐渐减小;而阳极氧化试样整体耐蚀性较好,腐蚀较慢.从最大腐蚀深度分析结果可以看出,铝合金原样的最大腐蚀坑整体上要比阳极氧化样的深,腐蚀时间超过7d后原样腐蚀坑深约为阳极氧化样的1.4倍.     

X80钢在不同土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法研究了X80钢在3种土壤模拟溶液中的腐蚀行为.结果表明:X80钢在鄯善和新洲模拟溶液中以均匀腐蚀为主;而其在樟树模拟溶液中以点蚀为主.X80钢在3种不同模拟溶液中的腐蚀速率满足:樟树＞新洲＞都善.在鄯善模拟溶液中,结晶盐CaSO4·2H2O随浸泡时间的增加不断析出并沉积在腐蚀产物层表面,一定程度上抑制了Clˉ和溶解O对X80钢的侵蚀作用,减缓了X80钢的均匀腐蚀速率.在樟树模拟溶液中,X80钢表面难以形成保护性产物层,腐蚀随时间不断加剧,最终促进点蚀的发生.     

铸造镁合金Mg-Zn-Y-Zr-Ca在模拟体液中的腐蚀行为

采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了铸态Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca(质量分数/%)合金的显微组织,采用失重法测试了合金在模拟体液中浸泡不同时间的生物腐蚀性能,并对合金的腐蚀行为进行分析。结果表明,Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金中沿晶界连续分布的Mg3YZn6相对合金的腐蚀具有作为微阴极加速基体腐蚀或抑制腐蚀扩展的双重作用。Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金的腐蚀过程分为3个阶段:晶界附近溶质原子贫化区形成几微米宽的腐蚀凹槽,在富Zr-贫Zr区形成大量腐蚀斑点,腐蚀凹槽和腐蚀斑点相互扩展破坏基体。     

2524铝合金包铝层在模拟油箱积水环境中结垢及其对腐蚀行为的影响

基于飞机油箱舱内铝合金在油箱积水环境中发生的结垢及腐蚀行为,采用电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和视频显微镜等设备研究了带包铝层的2524铝合金在模拟油箱积水环境中的结垢及其对腐蚀行为的影响。结果表明:2524铝合金包铝层在模拟油箱积水环境中的结垢行为分为两个阶段,浸泡初期主要为胶体铁在试样表面的沉聚,浸泡中后期则以难溶的金属氢氧化物沉积为主,且结垢面积随时间按照特定的幂函数变化;在浸泡前24h,结垢产物促进铝合金的腐蚀,在24h以后,结垢产物对铝合金包铝层的腐蚀起到一定的抑制作用。     

防锈铝合金耐氯化钠盐雾腐蚀行为的研究

铝锰防锈合金LF21M由于其较好的耐蚀性而得到了广泛应用,采用中性盐雾试验对LF21M材料的耐蚀行为进行了考察,并结合扫描电镜(SEM)、能量色谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学极化曲线法对LF21M材料的腐蚀行为进行了分析研究.结果表明:LF21M铝合金在潮湿的含氯离子环境中容易诱发点蚀,但腐蚀后的材料表面覆盖有一层薄而致密的Al2O3氧化膜,该氧化膜可有效地延缓腐蚀的继续发展,从而使材料的耐蚀能力有所提高.     

铝合金在我国不同气候条件下的腐蚀行为及防腐蚀措施的研究现状

综述了铝合金大气腐蚀的机理和影响因素(化学组成、工艺、气象因素、环境因素),介绍了不同型号的铝合金在不同气候条件下的腐蚀行为(腐蚀形貌和腐蚀产物)以及防止铝合金大气腐蚀的防护措施(表面处理、防腐蚀涂料、聚合物防腐蚀膜)。     

2A12铝合金模拟海洋大气腐蚀的加速试验研究

采用连续盐雾、循环盐雾、周期浸泡、周期降雨等四种模式的加速腐蚀试验方法模拟2A12铝合金在海洋性大气环境中的腐蚀规律,通过腐蚀外观形貌、腐蚀失重等方面分析加速腐蚀试验对海洋性大气腐蚀规律的模拟性和加速性,结果表明,周期降雨试验和循环盐雾试验可以较好地模拟2Al2铝合金在琼海大气环境中的腐蚀规律.