铜在电网接地工况下的腐蚀行为研究

通过室内模拟加速实验、电化学测试以及X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对通电工况下铜接地网材料在酸性土壤环境中的腐蚀特征进行了研究。结果表明,通电条件对Cu的腐蚀行为有较大影响,Cu的腐蚀速率随外加电流密度的增大而逐渐增大;腐蚀产物以CuO和Cu₂O为主,Cu₂O的占比随外加电流密度的增大而减小。     

7475高强铝合金在海洋和乡村大气环境中的腐蚀行为研究

目的研究海洋和乡村大气环境对7475高强铝合金腐蚀行为的影响,为7475高强铝合金环境适应性设计提供支撑。方法在万宁和北京大气环境试验站开展了7475高强铝合金为期36个月的户外暴露试验,通过腐蚀失重分析方法研究了7475高强铝合金在我国2种典型大气环境中的腐蚀动力学规律;借助环境扫描电镜(ESEM)、金相显微镜和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术研究了7475高强铝合金的微观腐蚀形貌和锈层成分。结果2种大气环境中,铝合金腐蚀都呈现出初始阶段腐蚀迅速发展,之后腐蚀速率减慢,最后进入腐蚀扩展相对平稳时期的变化规律。在海洋大气环境中户外暴露36个月后,7475高强铝合金呈现明显的点腐蚀特征,腐蚀产物组成为Al(OH)_3、Al_2O_3和Al_2Cl_3。7475高强铝合金在乡村大气环境中表面腐蚀非常轻微,个别表面出现非常小且浅的腐蚀点。结论在乡村大气环境和海洋大气环境中,7475高强铝合金腐蚀动力学遵循幂函数规律。相比较乡村大气环境,7475高强铝合金在海洋大气环境中表现出非常强的腐蚀敏感性。     

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。     

模拟污染潮湿大气环境下LY12CZ、LC4CS铝合金腐蚀行为研究

建立了基于电化学噪声测试技术(EN)的铝合金大气腐蚀实时监检测方法.设计并制作了配套的电解池.运用所建立方法测试并计算得到了LY12CZ、LC4CS铝合金在pH值为中性恒温恒湿的模拟近海、海洋大气以及工业污染大气环境中的噪声电阻Rn和电位噪声功率密度谱高频线性部分斜率K,从腐蚀速度和腐蚀类型两方面研究了两种铝合金在模拟污染潮湿大气环境下的腐蚀行为,以及Cl-、NO3-和SO42-对铝合金大气腐蚀行为的影响和协同作用.     

1050A铝合金在模拟海洋大气环境中周浸腐蚀行为

采用室内周浸试验研究了1050A铝合金在模拟海洋大气环境的腐蚀行为,采用电化学阻抗谱、失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)等方法研究了腐蚀产物表面形貌、结构和组成。结果表明,随着腐蚀的进行,腐蚀产物增多、失重增加、阻抗值逐渐减小。腐蚀产物主要以团状和块状的形式存在,并不断向外延伸扩大,呈现不均匀的凹凸形貌;腐蚀产物主要有铝的氯化物、Al2O3,Al(OH)3和AlO(OH)等;电化学阻抗谱拟合结果显示,腐蚀速率先增加后降低。     

Corten-A耐候钢在模拟污染海洋大气环境中的加速腐蚀相关性研究

采用周浸加速腐蚀实验模拟Corten-A耐候钢在青岛和万宁两种污染海洋大气环境中的腐蚀过程,通过失重法、SEM分析、X射线衍射、电化学测试及灰色关联分析等方法,研究Corten-A钢在模拟污染海洋大气环境下的腐蚀动力学、腐蚀形貌、腐蚀产物及室内外实验的相关性。结果表明:随着加速实验的模拟溶液中NaCl浓度的升高,Corten-A钢的腐蚀程度先增大后减小,NaCl浓度为5%(质量分数)时,浸润液对Corten-A钢腐蚀作用最大;室内周浸加速实验结果与室外污染海洋大气环境中的实际腐蚀情况相关性较好;分别建立了Corten-A耐候钢在青岛和万宁污染海洋大气环境下的室内加速模型:T_(QD)=251.214 t~(0.718),T_(WN)=217.498 t~(0.719)。     

腐蚀产物对6061铝合金海洋大气腐蚀过程的影响

以盐雾模拟海洋大气环境,对6061铝合金进行了盐雾腐蚀,研究腐蚀产物对6061铝合金腐蚀过程的影响。运用扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)以及光学轮廓测量技术(OP)分析了表面带腐蚀产物6061铝合金的电化学性能以及其腐蚀形貌。结果表明:6061铝合金表面的腐蚀产物对基体具有保护作用,但随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物对基体的保护作用呈减弱趋势;在腐蚀过程中,6061铝合金的腐蚀以点蚀为主,腐蚀产物在点蚀扩展后期阻碍了点蚀坑的扩展,并促使点蚀逐步向均匀腐蚀转变。     

模拟海洋大气环境下 Cl- 质量分数对 3003 铝合金腐蚀行为的影响

目的研究Cl-质量分数对3003铝合金腐蚀性能的影响,为风电散热器的腐蚀检测和使用寿命评价提供依据。方法采用连续盐雾腐蚀实验模拟海洋大气环境,分析3003铝合金腐蚀产物的微观形貌、元素分布、腐蚀质量损失、点蚀深度,利用极化曲线和阻抗技术分析腐蚀样品的电化学行为。结果当Cl-质量分数低于9%时,样品质量损失随Cl-质量分数的升高而增加,9%时达到最大为7.9937 g/m2;样品腐蚀深度随着Cl-质量分数升高不断加深,9%时达到峰值为44.15μm;腐蚀电流密度随Cl-质量分数的增加而增大,容抗弧半径随Cl-质量分数的增加而减小;Cl-质量分数大于9%时,随着Cl-质量分数增加,腐蚀质量损失和腐蚀深度不断减小,容抗弧半径不断增大,腐蚀电流密度逐渐减小。结论当Cl-质量分数在1%~9%之间时,Cl-质量分数的增加对3003铝合金的腐蚀速率具有明显的加速作用;当Cl-质量分数大于9%时,腐蚀速率呈现逐渐降低的趋势。     

LY12铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性

通过对模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验中的LY12铝合金初期腐蚀形貌、电位和交流阻抗等的测量和分析,研究铝合金在海洋大气环境下的初期腐蚀行为,并考察加速腐蚀试验结果和外场暴露试验结果的相关性。结果表明:铝合金初期腐蚀表面属于吸附型阻抗类型,电位有轻微上升,腐蚀伴随着表面氧化层的开裂。外场暴露腐蚀表面自然氧化层明显龟裂,加速腐蚀表面氧化层开裂不明显。模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验在腐蚀形貌、电位、交流阻抗等方面具有较好的相关性。     

0359铝合金海洋性大气腐蚀行为

利用盐雾腐蚀试验研究时间对0359铝合金在海洋大气环境中腐蚀行为的影响,通过失重分析考查了0359铝合金的腐蚀动力学特征,分析了腐蚀产物的微观形貌及元素变化情况.结果表明:腐蚀失重与时间的关系呈幂函数规律,腐蚀48h后,腐蚀速率随时间延长逐渐变小,且趋于平缓;腐蚀形貌以点蚀为主,腐蚀产物主要由Al、O、Si三种元素组成;腐蚀48h后的腐蚀失重数据高于LC4铝合金在万宁地区户外暴露10年的数据,且未发生穿透性腐蚀,在海洋性环境中可满足10年以上的使用寿命.     

LYl2铝合金在海洋大气环境下加速腐蚀试验和外场暴露试验的相关性

通过对模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验中的LYl2铝合金初期腐蚀形貌、电位和交流阻抗等的测量和分析,研究铝合金在海洋大气环境下的初期腐蚀行为,并考察加速腐蚀试验结果和外场暴露试验结果的相关性 .结果表明:铝合金初期腐蚀表面属于吸附型阻抗类型,电位有轻微上升,腐蚀伴随着表面氧化层的开裂.外场暴露腐蚀表面自然氧化层明显龟裂,加速腐蚀表面氧化层开裂不明显.模拟海洋大气加速腐蚀试验和外场暴露试验在腐蚀形貌、电位、交流阻抗等方面具有较好的相关性.     

海洋大气湿度对LY12铝合金初期腐蚀的影响

根据表面带Cl^-的LY12铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀形貌、增重、最大点蚀深度以及腐蚀体系的自腐蚀电位、交流阻抗等变化,分析相对湿度对其初期腐蚀行为的影响.结果表明,表面含1mg/dm^2Cl^-的LY12铝合金在大气环境的相对湿度＜70%时,几乎不发生腐蚀;在相对湿度＞70%时,发生明显点蚀;在相对湿度＞90%时,腐蚀较严重.腐蚀增重随相对湿度增大而增大,不同相对湿度条件下的腐蚀增重-时间曲线较好地符合Boltz-man模型.相对湿度为90%左右,倾向于出现最深的蚀坑.LY12铝合金腐蚀形貌的变化几乎不会引起其厚水膜高Cl^-自腐蚀体系的电位改变.其厚水膜高Cl^-自腐蚀体系的Nyquist图是实部收缩的单一容抗弧.     

高强铝合金循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究

目的 研究2A12铝合金在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价铝合金腐蚀寿命的加速试验方法。方法 利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了铝合金的加速腐蚀行为与机理。结果 随着腐蚀暴露时间的延长,2A12样品腐蚀失重动力学符合幂函数规律且关系式为D=1.662t^1.061,腐蚀速率呈现短暂降低后迅速增加再逐步下降的变化趋势;腐蚀形貌从腐蚀产物均匀分布到逐渐变得集中和突出表面,后期局部出现脱落,腐蚀产物成分均以Al2O3为主,与腐蚀机理分析的化学反应过程基本一致。极化曲线Tafel拟合结果表明,腐蚀电位整体呈现稳定并缓慢减小的变化趋势(?0.509~ ?0.392 V),腐蚀电流密度呈现先波动增加后减小的变化趋势(0.271~0.882 A/cm²);阻抗谱均在高频区表现为1个容抗弧,且容抗弧半径呈现“减小—增大—减小至稳定”的变化趋势;阻抗谱等效电路拟合结果表明,腐蚀产物膜电阻Rf呈现“增大—减小—增大—减小”的变化趋势,极化电阻Rp整体呈现先减小后增大的变化趋势。结论 循环盐雾环境对高强铝合金腐蚀的加速效果显著,从腐蚀动力学、腐蚀产物形貌及成分、电化学特性等角度,能够比较全面地表征铝合金的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究加速腐蚀试验的模拟性和相关性提供条件。     

基于岸基与远洋移动平台的7B04铝合金腐蚀行为比较研究

目的 研究动态海洋大气环境与静态海洋大气环境对7B04铝合金腐蚀行为的影响.方法 采用7B04铝合金,分别在远洋船舶移动平台和万宁站海洋平台开展1年户外大气暴露试验,利用腐蚀形貌、腐蚀失重、力学性能表征7B04铝合金在海洋大气环境中的腐蚀规律和行为.结果 经过1年的户外大气暴露试验,在动态和静态两种海洋大气环境作用下,7B04铝合金的腐蚀类型均为点蚀,且远洋船舶移动平台7B04铝合金的腐蚀程度更严重.在远洋船舶移动平台开展动态自然环境试验的7B04铝合金腐蚀速率为67.4μm/a,在万宁站海洋平台开展静态自然环境试验的7B04铝合金腐蚀速率为16.6403μm/a,远洋船舶移动平台7B04铝合金的腐蚀速率约为万宁站海洋平台的4倍.远洋船舶移动平台试验7B04铝合金的拉伸强度、规定塑性延伸强度和断后伸长率保留率分别为91％、87.5％和54.3％.结论 7B04铝合金在远洋船舶移动平台和万宁站海洋平台的腐蚀类型均为点蚀,远洋船舶移动平台的动态海洋大气腐蚀性强于静态海洋大气,且对7B04铝合金力学性能的降低主要体现在断后伸长率方面,可显著加速7B04铝合金的腐蚀.     

7A04铝合金在海洋大气环境中初期腐蚀的电化学特性

通过盐雾腐蚀试验模拟研究7A04铝合金在海洋大气环境中的腐蚀初期规律,采用电化学交流阻抗测试和扫描Kelvin探针技术,研究7A04铝合金在初期腐蚀过程中的电化学行为.结果表明:Cl-对铝合金腐蚀有显著的加速作用,盐雾试验初期表面出现点蚀坑;随盐雾时间增长,点蚀相互连接并扩展,电化学反应阻抗下降.扫描开尔文探针测试结果表明:随腐蚀的不断进行,金属表面阴极区和阳极区不断发生变化,呈现局部腐蚀的特征,表面电位也随时间逐渐升高,阴极区和阳极区逐渐变得明显,腐蚀反应处于不断加速过程.     

3003铝合金盐雾加速腐蚀行为

采用连续盐雾腐蚀试验模拟海洋大气环境对3003铝合金进行了加速腐蚀研究,主要考查腐蚀时间对腐蚀性能的影响,分析了腐蚀产物的微观形貌、元素分布及点蚀深度,利用失重法分析了3003铝合金的腐蚀动力学特征。结果表明:腐蚀产物随时间延长不断增多,腐蚀初期以点蚀为主,点蚀逐渐发展成为剥蚀,并产生龟裂;腐蚀失重与时间的关系呈幂函数规律;腐蚀48h后,腐蚀速率趋于平缓;腐蚀72h的失重数据低于万宁地区7A04铝合金暴露10a的腐蚀失重数据,最大腐蚀深度仅为板材厚度的20%。     

海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下不同加载方式对7050铝合金腐蚀损伤特性的影响

目的 研究不同应力加载条件对7050铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤行为的影响规律。方法 以实际海洋大气环境为7050铝合金的薄液膜腐蚀环境,同时采用自主研发的疲劳载荷试验装置对暴露在海洋大气环境中的7050铝合金施加不同的拉伸疲劳载荷。研究应力比和载荷加载周期对协同作用效应下7050铝合金的腐蚀速率、腐蚀形貌、疲劳性能及断口形貌等的影响规律。结果 在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下,所有7050铝合金试样均发生了点蚀和晶间腐蚀。在每月加载1次应力的条件下,应力比为0.1和0.06的试样的最大腐蚀深度分别为40.1、46.5μm。在每周加载1次应力的条件下,试样的最大腐蚀深度为41.2μm。每周加载应力、应力比为0.06的试样的腐蚀速率显著大于应力比为0.1、每月加载应力的试样的腐蚀速率,且前者更易发生腐蚀疲劳断裂。所有试样的断口都呈现出疲劳断裂特征,裂纹源在合金表面,并放射性地向试样芯部扩展。结论 缩小应力加载周期及减小应力比均会显著加速协同作用效应下7050铝合金的腐蚀损伤进程,降低其抗疲劳性能。     

风电系统散热器用0359铝合金的盐雾腐蚀行为

目的研究0359铝合金的腐蚀行为,对其腐蚀使用寿命进行预测。方法采用盐雾实验模拟海洋大气环境,对腐蚀试样进行SEM、EDS、腐蚀深度、腐蚀失重、极化曲线和阻抗分析。结果 0359铝合金在盐雾腐蚀实验的条件下,腐蚀产物主要含O、Al、Si。随腐蚀时间延长,腐蚀点增多,腐蚀产物增多,且部分溶解脱落,腐蚀失重增加,腐蚀坑增大、加深。腐蚀时间由8 h逐渐增加至72 h,自腐蚀电位由-852.859 m V负移至-966.046 m V,腐蚀电流密度由0.346μA/cm~2增大至3.971μA/cm~2,腐蚀阻抗降低,腐蚀速率增加。腐蚀96 h时,自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,腐蚀阻抗增加,腐蚀速率降低。0359铝合金腐蚀失重-时间拟合曲线为y1=0.1927t~(0.6997),LC4铝合金在万宁地区户外暴露10年的腐蚀拟合失重为3.2629 g/m~2,此时,0359铝合金户外腐蚀10年的当量腐蚀深度为43.80μm,为翘片厚度的17.52%。结论 0359铝合金腐蚀形貌表现为点蚀,Al发生了吸氧腐蚀。腐蚀初期,0359铝合金表面的钝化膜阻碍了腐蚀,随腐蚀时间增加,钝化膜逐渐被破坏,腐蚀速率增加;腐蚀后期,大量腐蚀产物覆盖,阻碍了O、Cl-与铝合金的接触,降低了腐蚀速率。0359铝合金表面钝化膜和腐蚀产物具有减缓腐蚀的作用,且0359铝合金满足10年以上使用寿命。     

热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的 为详细研究热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下的腐蚀行为及作用机理,同时为热浸镀Zn-Al-Mg镀层在湿热海洋大气环境中服役提供数据参考。方法 采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学等测试方法对热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气环境下的腐蚀行为进行研究。结果 腐蚀产物主要由Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成,腐蚀一段时间后,发现少量ZnO、Zn₅(OH)₆CO₃,腐蚀产物具有与锌腐蚀类似的层状结构,1 848 h呈“三明治”型,相比于上下两层暗色物质,中层亮色腐蚀产物富集更多的Cl元素。热浸镀Zn-Al-Mg镀层腐蚀速率大体随时间延长呈上升趋势,只在672～840 h腐蚀速率下降,对比镀锌在模拟环境和锌在湿热大气环境中的腐蚀,热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气中表现出较好的耐蚀性。结论热浸镀Zn-Al-Mg镀层在模拟湿热海洋大气下腐蚀产物演变与腐蚀过程中Mg的参与有关。腐蚀672～840h阶段腐蚀速率...     

温度对0359铝合金腐蚀的影响

采用连续盐雾腐蚀实验模拟海洋大气环境对0359铝合金进行了加速腐蚀研究,考查了温度对腐蚀性能的影响。分析了腐蚀产物的微观形貌、元素分布及点蚀深度,同时应用极化曲线和电化学阻抗技术对加速腐蚀后的0359铝合金试样进行电化学分析。结果表明:当温度低于45℃时,腐蚀电流密度随温度的升高而增大,容抗弧半径随温度的升高而减小,腐蚀速率增大;当温度高于45℃时,随温度升高,腐蚀电流密度有减小的趋势,容抗弧半径有增大趋势,腐蚀速率减小,腐蚀有减小的趋势。