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.     

Effects of UV on the Corrosion Behavior of Pure Aluminum 1060 in Simulated Nansha Marine Atmosphere

The corrosion behavior of pure aluminum 1060 subjected to a wet-dry cyclic accelerated test in simulated Nansha marine atmosphere in the dark and under UV illumination has been investigated by means of scanning electron microscopy (SEM), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and Mott-Schottky measurements in this work. The results show that under the two conditions, the native oxide films are constantly destroyed and the thicknesses of the oxide films continuously decrease in the first 24 days of the corrosion test. In particular, UV illumination can diminish the pitting corrosion susceptibility of the native oxide films to an extent in terms of a photo-induced modification of the native oxide film on the pure aluminum surfaces. Besides, UV illumination can also reduce the carrier concentration in the oxide films, thus reducing the conductivity and the corrosion rate.     

模拟酸性海洋大气环境中锌缓蚀剂的研究

目的 针对锌在海洋大气环境中的腐蚀状况,筛选有效的缓蚀复配体系,进一步研究多聚磷酸钠和硫脲的缓蚀剂复配体系在模拟酸性海洋大气环境中对锌的腐蚀影响,探讨复配体系对锌的缓蚀机理。方法 利用失重法评价复配体系在不同温度、不同浓度下的缓蚀性能,并利用强极化曲线法、电化学阻抗法和X射线光电子能谱法(XPS)探讨其缓蚀机理。结果 在40 ℃时,pH=4、0.3 mol/L的NaCl 溶液中,质量比1∶4的多聚磷酸钠和硫脲复配缓蚀剂能够有效抑制锌和热镀锌的腐蚀,缓蚀率分别达到92.19%和91.39%。该复配缓蚀剂对锌在气相环境中的腐蚀同样具有良好的抑制作用。电化学测试结果表明,在25、40、60 ℃时,缓蚀率随浓度的升高而增加;在80 ℃时,缓蚀率随浓度的增大而减弱。通过表面成分分析发现,添加复配缓蚀剂后,在锌表面出现了N、S、P三种新元素。结论 多聚磷酸钠和硫脲的复配体系是混合抑制型缓蚀剂。复配缓蚀剂中的多聚磷酸钠能够在锌表面形成保护性薄膜。硫脲属于小分子有机物,容易吸附在锌的表面,所以它能填充膜的间隙,并与锌紧密地结合在一起。多聚磷酸钠和硫脲共同作用可以使锌表面形成更致密、更稳定的膜,从而增强对锌的保护作用。     

热带海洋大气环境下不锈钢的腐蚀寿命评估

目的 给出一种模拟万宁海洋大气环境的室内加速环境谱并对典型不锈钢材料进行寿命预测。方法 采用失重法对4种不锈钢的耐蚀性进行宏观分析。采用X射线光电子能谱分析仪（XPS）对4种不锈钢的腐蚀产物类型进行分析。采用扫描电子显微镜（SEM）对4种不锈钢的腐蚀产物进行微观分析。采用腐蚀电化学法对4种不锈钢进行宏观电化学分析。采用灰色关联度分析法研究室内加速环境谱与万宁海洋大气环境下户外暴露试验的相关性。结果 4种不锈钢的腐蚀失重速率都随着试验时间的增加而降低,其中430不锈钢腐蚀速率的减小程度最明显。4种不锈钢均在室内加速腐蚀试验中表现出较好的耐蚀性,耐蚀性由好到差依次为2205、316L、304、430不锈钢。XPS结果显示,304不锈钢与316L不锈钢的腐蚀产物主要为Fe₂O₃和Fe₃O₄;2205不锈钢的腐蚀产物主要包括Fe₂O₃以及Fe OOH或FeCr₂O₄;430不锈钢的腐蚀产物属于典型不锈钢的腐蚀产物,主要由...     

海洋大气环境中电镀锌板的腐蚀行为与机理

通过2 a现场暴晒实验,采用腐蚀形貌宏观观察、SEM、XRD及失重法,对电镀锌板在青岛和西双版纳大气环境中的腐蚀行为进行了研究。通过电化学阻抗谱研究了电镀锌板在不同Cl^-浓度溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明：电镀锌板在青岛和西双版纳大气环境中的平均腐蚀速率分别为0.76和0.1935 μm/a,在青岛大气环境中暴晒2 a后局部有红锈产生,主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O,ZnO和Zn(OH)₂,在西双版纳大气环境中表面有少量白色锈点,主要腐蚀产物为2ZnCO₃3Zn(OH)₂,ZnO和Zn(OH)₂。电镀锌板在青岛和西双版纳大气环境中主要表现为均匀腐蚀,并伴有局部不均匀坑蚀;青岛大气环境中的Cl^-使电镀锌板在青岛大气环境中的腐蚀加剧。     

模拟海洋大气环境中丙烯酸聚氨酯涂层的失效规律

针对丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂层在沿海大气环境使用中的问题,采用电化学阻抗谱(EIS)技术、数值分析技术,研究了40℃模拟海洋大气环境中涂层内水分的扩散过程。结果表明,涂层内水分的扩散过程的lnCc-t1/2曲线可分为两个阶段:线性增加阶段和缓慢增加阶段。计算得到第一阶段涂层中水分的扩散系数D为5.45×10-10 cm2/s。研究还发现,海洋大气环境下聚氨酯涂层老化过程大致可分为三个阶段:水渗透过程、涂层下金属腐蚀过程和涂层完全失效过程。     

Exfoliation Corrosion of Aluminum Alloys. III. Corrosion Products Converters

The requirements to be met by a converter of the corrosion products (CCPs) of aluminum alloys are formulated, and the technique for expert assessment of its efficiency is developed. Accelerated, field, and strength tests of specimens with the exfoliation corrosion (EC) products incompletely removed were carried out. The effect of both the penetrability of a CCP composition and the surface treatment on the completeness of the EC products transformation and the paint coatings (PCs) adhesion were investigated. The CCP compositions with enhanced physicochemical properties and protective capacity, including those resistant to microbial corrosion, compatible with PCs and exerting no detrimental effect on their adhesion, are revealed.     

海洋工程用铝合金的腐蚀与防护研究进展

海洋工程用铝合金部件在服役环境下引发的点蚀、晶间腐蚀等已成为困扰机器装备使用寿命和稳定性的关键问题。目前,阴极保护、缓蚀剂、阳极氧化和保护涂层是针对海洋环境中铝合金腐蚀的常用防护措施。阐述了海洋工程装备常用的铝合金类型和使用场所,发现5系和6系铝合金是船舶制造和海洋平台搭建的首选材料,其中,具备优异力学性能、耐腐蚀性能的5系铝合金一般用来制作甲板、储存装置等大型主要承力构件。重点综述了铝合金在海洋大气区、浪花飞溅区、海水全浸区的腐蚀行为和腐蚀机制,经对比发现,与钢不同,铝合金在海水全浸区的腐蚀最严重,而在环境最恶劣的浪花飞溅区腐蚀损伤相对较轻;点蚀、晶间腐蚀是2种典型的铝合金腐蚀类型,同时应力腐蚀、微生物腐蚀也制约着铝合金在海洋工程领域的应用。最后分析了当前在海洋环境中对铝合金腐蚀防护采取的几种措施,指出工程实际中采用的防护方式为2种及2种以上措施的联合使用,并提出铝合金未来在失效行为分析、性能优化和涂层材料选择等方面的发展趋势,以期为研发在极端海洋环境下服役的铝合金及其防护材料提供参考。     

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。     

模拟海洋大气环境下钛铝连接件的电偶腐蚀研究

目的 探究海洋大气环境下飞机结构用钛铝连接件的电偶腐蚀行为,分析结构件各位置的电偶腐蚀差异,完善钛、铝金属间的电偶腐蚀机理。方法 通过动电位极化曲线、零电阻电流(ZRA)及中性盐雾试验等,比较浸泡和薄液膜2种测试条件对腐蚀过程的影响。利用有限元模拟(FEM)表征电偶作用在钛铝表面的影响范围,并预测各位置的腐蚀程度,最后通过腐蚀形貌和失重试验加以验证。结果 在模拟海洋大气环境下钛及铝合金的阴极反应速率相较于浸泡条件下有所提高,耦合后两金属间的电偶电流密度由浸泡时的1.52 μA/cm²提升至11.00 μA/cm²,腐蚀形态由局部点蚀凹坑转变为连续网格状腐蚀条纹。另外,钛与铝金属间的电偶电位(Eg=−700 mV, vs. SCE)与阳极铝合金的自腐蚀电位(Ecorr, Al=−680 mV, vs. SCE)接近,两者间较低的电位差使得电偶作用在铝表面的影响距离只有10~15 mm。结论 钛铝连接件的电偶腐蚀主要集中在与钛直接接触的铝合金交界处,但不同边界位置的腐蚀深度也可能相差4倍以上,这主要与电偶作用影响范围内的阴/阳极面积比有关。     

Ni对耐候钢在模拟海洋大气环境下耐蚀性的影响

通过周期浸润加速腐蚀实验,研究了不同Ni含量的耐候钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀规律.采用失重法评价耐候钢的耐蚀性,并利用扫描电镜 (SEM),X射线衍射(XRD) 和电化学方法对耐候钢表面生成的锈层进行了分析.结果表明,随着Ni含量的增加实验钢的耐蚀性逐渐增加,当Ni含量超过3%(质量分数) 其耐蚀性较对比钢提高了两倍;Ni的存在能够提高实验钢的自腐蚀电位,并促进保护性腐蚀产物α-FeOOH的形成;电化学阻抗测试结果表明,实验钢中Ni含量越多,实验钢的电阻越大,锈层的保护性越好.     

304不锈钢在热带海洋大气下暴露实验和加速腐蚀实验研究

根据304不锈钢材料在西沙地区典型的热带海洋大气腐蚀的特点,在当量计算的基础上,发展了一种模拟西沙室外大气环境的室内加速腐蚀方法,并从腐蚀动力学特征、腐蚀机理、腐蚀产物等几个方面探讨了304不锈钢材料在我国典型热带海洋地区大气暴露实验结果和室内加速腐蚀实验结果的相关性。研究结果表明,紫外/周期浸润复合加速腐蚀实验在一定程度上能较好地模拟304不锈钢材料在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为,通过加速腐蚀实验可以对304不锈钢材料在该地区的大气腐蚀行为进行一定程度的预测。     

Characterization of Atmospheric Corrosion of 2A12 Aluminum Alloy in Tropical Marine Environment

In this work, corrosion product formed on 2A12 aluminum (Al) alloy after 3 months of natural exposure in South China Sea atmosphere was characterized by various surface analysis techniques, including scanning electron microscopy, energy-dispersive x-ray analysis, x-ray photoelectron spectroscopy, and x-ray diffraction. The atmospheric corrosion mechanism of Al alloy in marine environment was derived. Results demonstrated that Al alloy specimen experiences serious general corrosion and pitting corrosion. Al and O are enriched in the product film, and Ca and Cl are also found in the film and corrosion pits in Al alloy substrate. The main component compounds existing in the film include Al₂O₃, Al(OH)₃, and AlOOH while AlCl₃ and CaCO₃ are also identified. Al alloy encounters corrosion under tropical marine atmosphere. Although somewhat protective, the formed surface film on Al alloy specimen is attacked by chloride ions, resulting in significant pitting corrosion of Al alloy.     

合金元素对耐候钢在海洋大气中耐蚀性影响的交互作用

采用三因素三水平正交试验设计合金成分,实验室炼制轧制耐候钢,采用室内加速周浸腐蚀试验研究了在NaCl模拟海洋大气环境中合金元素铜、硅、镍对耐候钢耐蚀性影响的交互作用。结果表明,铜、硅、镍对耐蚀性影响的顺序为:铜硅镍,三因素对耐候钢耐蚀性影响交互作用明显;方差分析表明铜为高度显著影响因素,硅和镍为非显著影响因素;三种元素的最优含量搭配为:Cu0.15-Si0.6-Ni0;铜、硅、镍交互作用影响下,一定范围内适当减少贵金属铜、镍的用量以降低生产成本是可行的。     

Marine Corrosion and Protection of Aluminum Alloys According to Their Composition and Structure

Based on long-term tests of aluminum alloys in seawater of various climatic zones from the Arctic to the tropics, the peculiarities of their corrosion behavior are revealed. In contrast to other alloys, hydrogen sulfide has a beneficial effect on their corrosion resistance due to the passivation. However, deep in the Black Sea, the alloys, which are susceptible to structural types of corrosion, were subjected to strong exfoliation corrosion, because hydrogen sulfide excluded fouling with microorganisms that inhibits exfoliation corrosion. Alloys of the Al-Mg system exhibit the highest corrosion resistance in seawater. Alloy of an AMr61 type (σ_ul = 340 MPa, σ_0.2 = 180–210 MPa, δ = 11–15%) has shown a good performance. Alloying with scandium and thermomechanical treatment make possible further simultaneous improvement of mechanical properties and corrosion resistance. It is shown that crevice corrosion is more typical of corrosion-resistant low aluminum alloys possessing lower free-corrosion and pitting potentials compared to high alloys, which are susceptible to structural types of corrosion, in particular, exfoliation corrosion. The methods of the aluminum alloys protection against marine corrosion are considered. It is shown that, in contrast to carbon steels, the anodic-cathodic protection is used for aluminum alloys.__________Translated from Zashchita Metallov, Vol. 41, No. 4, 2005, pp. 347–359.Original Russian Text Copyright © 2005 by Sinyavskii, Kalinin.     

模拟海洋大气环境下生物矿化膜抑制低合金钢腐蚀行为研究

目的 通过微生物诱导矿化在低合金钢表面制备生物矿化膜,减缓低合金钢在海洋环境中的大气腐蚀.方法 采用生物矿化的原理,将低合金试样浸入一种海洋假交替单胞菌(Pseudoalteromonas lipolytica)培养液中生成生物矿化膜,通过电化学测试(电化学阻抗、极化曲线)、开尔文探针测试等方法检测薄液膜下生物矿化膜对...     

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...     

镀锌钢在东莞大气及模拟大气中的腐蚀行为

采用失重法、金相检验、扫描电镜法(SEM)、X射线衍射法(XRD)、能量色散谱法(EDS)以及电化学阻抗谱法(EIS)研究了镀锌钢在东莞大气环境和模拟大气环境中暴露不同时间后的腐蚀行为。结果显示:在东莞大气中,镀锌钢在暴露早期发生了局部腐蚀,随着暴露时间的延长,腐蚀速率先迅速降低然后逐步稳定,耐蚀性先降低后增强;腐蚀12个月后,主要腐蚀产物为ZnO和Zn4SO4(OH)6;在模拟大气环境中,镀锌钢的腐蚀速率和耐蚀性随时间的变化规律和东莞实地大气暴露试验的结果具有良好相关性。     

Sb和Sn微合金化对低合金钢在模拟污染海洋大气中腐蚀行为的影响

目的:探究Sn与Sb在模拟污染海洋大气环境中对低合金钢耐蚀性的影响,为我国高性能低合金钢的设计、发展与投入使用积累腐蚀数据.方法 通过微合金设计和真空冶炼制备了Sn和Sb微合金化的低合金钢,并利用周浸加速实验研究了低合金钢在模拟污染海洋大气环境中的腐蚀行为.结果 5种低合金钢都是贝氏体相,Sn与Sb以固溶态的形式分布在...