《表面技术》2011年第5期

正2A11铝合金/碳钢偶接件在强化自然环境条件下的腐蚀特性采用户外周期喷淋试验,研究了2A11铝合金与Q235钢组成的偶接件在强化自然环境条件下的腐蚀行为与规律。结果表明:2A11铝合金的偶接部位发生严重腐蚀,腐蚀严重部位主要在距接触边缘5～10mm的范围内;铝合金的腐蚀质量损失随暴露时间的     

异种金属偶接在高温高酸性环境中的电偶腐蚀行为

模拟150℃,H_2S分压1.0 MPa,CO_2分压1.5 MPa,Cl~-质量浓度200 000mg/L的高温高酸性腐蚀环境,采用高温高压电化学测试技术和浸泡腐蚀试验,研究了镍基合金718分别与低合金钢35CrMo、20CrMnTi和铝合金2A12偶接后的电偶腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线能谱仪(EDS)对腐蚀试样的表面形貌及腐蚀产物成分进行分析。结果表明:在模拟高温高酸性工况下,与镍基合金718偶接后金属的电偶腐蚀速率与两偶接材料的电位差呈正相关,而异种金属偶接对腐蚀产物和腐蚀机理没有明显影响。在高酸性腐蚀环境中使用的井下工具结构在设计时应避免电位差过大的镍基合金718-铝合金2Al2异金属发生偶接。     

碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀、腐蚀失重测量、电偶电位和电偶腐蚀电流等试验研究方法．将T300／5222、T300／5405和T300／QY8911三种碳纤维复合材料与LY12CZ、71304和2D70三种铝合金相互偶接，研究由于电偶腐蚀的存在，对铝合金及复合材料腐蚀行为的影响，用SEM方法观察其腐蚀形貌．结果表明，碳纤维复合材料与铝合金的电偶腐蚀作用，促进了铝合金表面点蚀的形成与扩展，电偶作用使铝合金腐蚀的溶解速率明显加快，而与铝合金偶接的复合材料表面形貌基本无变化，复合材料与铝合金之间电偶腐蚀电流较大，二者之间电偶腐蚀十分严重．     

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。     

不同应力水平下2A12/40CrNiMoA的电偶腐蚀行为及其对材料性能的影响研究

为研究外加应力对金属材料电偶腐蚀行为的影响,采用电化学法和浸泡法研究了不同应力水平下电偶对2A12/40CrNiMoA的电偶腐蚀行为,利用金相显微镜和扫描电镜对试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构进行观察。结果表明,2A12承受的应力水平增大,电偶电流密度增加,电偶腐蚀敏感性提高;无外加应力时,作为阳极的2A12铝合金表面的腐蚀形式是局部的点蚀,并伴有少量晶间腐蚀;外加应力增加到75%σs时2A12铝合金表面腐蚀明显加剧,大量孔蚀相连,形成严重均匀腐蚀。因此,应力对2A12铝合金腐蚀行为有较大影响。根据实验得到的不同腐蚀周期内2A12铝合金的腐蚀特征和质量损失率,建立了腐蚀损伤材料力学性能的预测模型。通过对理论计算和实验测试结果的对比,两者吻合较好,这证明了本模型和方法的可行性。     

碳纤维复合材料与LY12铝合金的电偶腐蚀

依据相关标准研究了碳纤维复合材料与LY12铝合金的电偶腐蚀行为,结果表明,碳纤维与LY12铝合金在NaCl溶液中接触时会发生较为严重的电偶腐蚀,环境温度、电解液浓度和pH对电偶电流有较大的影响。电偶电流随偶接时间的增加大体上呈下降的趋势,当电解液体系在酸性或碱性条件下,电偶电流先增大后降低,并保持在一个较高的水平;而在中性条件下电偶腐蚀电流相对最小。LY12铝合金电偶腐蚀后,表面有明显的点蚀坑,且腐蚀区域变得较为平整。     

Cl–浓度对阳极氧化5A06铝合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢偶接件腐蚀行为的影响

目的 研究阳极氧化铝合金/1Cr18Ni9Ti不锈钢偶接的电偶腐蚀机理及Cl^–浓度对其腐蚀行为的影响规律,为铝合金在不同服役环境中的腐蚀与防护提供依据。方法 通过电偶腐蚀实验,在不同Cl^–浓度下偶接阳极氧化5A06铝合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢,根据腐蚀电流的变化规律分析、表面腐蚀形貌与成分的表征、并结合电化学测试,分析了Cl^–浓度对阳极氧化5A06铝合金的电偶腐蚀行为的影响。结果 随着腐蚀时间的延长,电偶电流呈现锯齿状波动,总体表现为由高到低逐渐趋于稳定。电偶电流随着Cl^–质量分数的变化表现为3.5%>5%>2%>6.5%>8%>0.5%,且当Cl^–质量分数为3.5%时电偶电流最大为16.56 μA/cm²。结论 电偶腐蚀过程中5A06铝合金阳极氧化膜表面的腐蚀产物对点蚀坑产生堵塞,阻碍了溶液中Cl^–进一步和基体发生反应,阳极氧化膜表现为破坏—修复—破坏的循环往复过程;溶液中Cl^–既可以促进铝合金阳极氧化膜的溶解,增加铝合金电偶腐蚀的敏感性,也会降低溶液中溶解氧的浓度从而抑制阳极反应发生。当Cl^–质量分数<3.5%时其促进溶解作用大于抑制反应作用,而当Cl^–质量分数>3.5%时其抑制反应作用大于促进溶解作用,因此电偶腐蚀速率随着Cl^–浓度的增大呈现先增大后减小的规律。     

不同表面防护处理的6016铝合金/DC01碳钢电偶腐蚀行为研究

为探究车用钢铝电偶腐蚀的表面防护工艺效果,分别对车用6016铝合金和DC01碳钢进行钛锆转化和热镀锌处理,采用极化测试、电化学噪声技术和扫描电镜分析不同表面处理的电偶腐蚀速率及腐蚀形态.结果 表明:未处理的6016铝合金与DC01碳钢之间存在显著的电偶腐蚀,铝合金作为阳极,偶接24 h就表现出全面腐蚀;仅对铝合金钛锆转...     

接触网部件材料在模拟典型大气环境介质中的腐蚀—铝合金材料的腐蚀(Ⅱ)

本文研究了铝合金接触网构件材料在模拟典型大气环境中的腐蚀,结果表明,在不同大气环境中,铝合金在城市环境中的腐蚀性最强,其次是工业环境,海洋环境腐蚀性最弱。接触网构件表面的局部破损会引起腐蚀加重,且破损面积越大腐蚀越严重。而接触网构件和不锈钢偶接形成电偶腐蚀,较大程度的加重了接触网的腐蚀。     

0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛台金接触腐蚀与防护研究

通过测定0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金（LY12）和钛合金（TC4）组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了0Cr13Ni8Mo2Al钢在使用中与铝合金和钛合金接触时发生电偶腐蚀的敏感性。研究结果表明:0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金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;与钛合金接触时产生的电偶腐蚀很轻微,可以不进行防护。0Cr13Ni8Mo2Al钢表面进行镀镉钛防护后,与铝合金接触时的电偶电流密度大为减小,相差近10倍;采用环氧锌黄底漆、XM-33-4双组分密封胶防护可以有效地防止0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛合金接触产生的电偶腐蚀。     

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

在北京大气环境下，研究AM60镁合金和不同金属材料（碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金）偶接的电偶腐蚀行为规律。研究表明，镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀，通过1a的北京大气环境下的暴露试验后，AM60镁合金的电偶腐蚀效应由强到弱的顺序为：碳钢、黄铜、不锈钢和铝合金，其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其它地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应的对比，表明环境因素影响着镁合金的电偶腐蚀效应。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。经1a曝晒的AM60镁合金形成了具有保护性的腐蚀产物层阻碍了腐蚀发展。北京地区高自然降尘量导致金属表面湿润时间加大，从而加速了AM60镁合金的电偶腐蚀。采用XRD方法分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

铝和铝合金的大气腐蚀研究现状

综述了铝和铝合金的大气腐蚀特点和大气主要污染组分对铝的大气腐蚀影响. 暴露于大气中的铝表面呈现三层结构, 即氧化铝和氢氧化铝层、其上的腐蚀产物层和最上层的污染物沉积形成的污染物层. 铝的硫酸盐是大气腐蚀层最丰富的腐蚀产物, 其次是铝的氯化物. 着重阐述了SO2, NO2, NO, O3, Cl-和存在的痕量大气有机物对铝的大气腐蚀行为影响.     

铝合金用的两种有机防护涂层评价

    选用LD5、LY11、ZL402为基材,分别施涂IMR11纳米浓缩浆复合涂层(纳米涂层)和SEBF-2型改性熔融结合环氧粉末复合涂层(环氧涂层),利用拉伸试验、抗弯试验以及铜加速乙酸盐雾腐蚀试验,研究涂层在应力应变条件下和酸性盐雾条件下与基材铝合金的适配性.结果表明：纳米涂层比环氧涂层与铝合金基材有更好的适配性;适合用于工作在海洋环境中的飞机、船舶、车辆等非磨损条件下动力设备铝合金结构件的防护涂层.     

Full-scale accelerated tests of aluminum alloys under exposure to marine atmosphere

Dynamics of corrosion of aluminum alloys D16T, V95T2, and 1424TG1 is studied in marine atmosphere at corrosion stations of three climatic zones as dependent on the surface concentration of chlorides. The amount of chlorides on the sample surface depends on the alloy grade: the highest value was characteristic for alloy D16T, and the lowest value was observed on alloy 1424TG1. A predictive estimate is given for corrosion resistance of aluminum alloys as regards the sample weight loss.     

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。     

Ti8LC钛合金与主要结构材料的电偶腐蚀及防护研究

通过测定表面防护处理前后,Ti8LC钛合金、7710铝合金、ZL59铝合金、30CrMnSiA高强钢的电极电位,以及Ti8LC钛合金与其余3种材料组成偶对后的电偶腐蚀电流-时间曲线,研究了表面防护处理前后3种偶对的电偶腐蚀行为,并评估了电偶腐蚀敏感性.研究结果表明:Ti8LC与7710铝合金、ZL59铝合金、30CrMnSiA钢偶接时,会产生严重的电偶腐蚀,必须进行表面防护处理才能使用;采用涂层前处理+有机涂层防护的方法,可有效阻止Ti8LC钛合金与铝合金和高强钢的电偶腐蚀.     

模拟大气环境中加速镁合金电偶腐蚀的研究

研究了压铸镁合金AZ91D分别与黄铜、铝合金、316L不锈钢和A3钢组成的电偶在模拟的大气环境即盐雾和湿热的加速腐蚀试验中的电偶腐蚀行为及规律.结果表明:在此气相环境中，镁合金腐蚀倾向显著;多种因素可以加速镁合金的电偶腐蚀；盐雾实验中，盐的浓度、大阴极小阳极的面积比以及阴极材料相对于镁阳极的尺寸是加速镁合金电偶腐蚀的重要因素.      

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。     

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.