B10合金在模擬海水中的沖刷腐蝕研究.pdf

1、隨著時(shí)代的發(fā)展，人口劇增、資源短缺和環(huán)境惡化三大問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。近年來(lái)，為了緩解這三大問(wèn)題，世界各國(guó)逐漸把注意力轉(zhuǎn)移到空間廣闊和資源豐富的海洋，并且展開(kāi)了激烈的資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)。探索、開(kāi)發(fā)利用海洋已成為全世界的共識(shí)。海水環(huán)境比較十分嚴(yán)酷，材料在海水中不可避免地發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，其中沖刷腐蝕最為嚴(yán)重，尤其在含砂的情況下腐蝕更為嚴(yán)重。為了適應(yīng)嚴(yán)酷的環(huán)境，海水系統(tǒng)材料逐漸由早期耐蝕性較差的碳鋼和鑄鐵換成了耐蝕性良好的銅鎳合金。
　　 本文以

2、B10合金為研究對(duì)象，采用自制的噴射式?jīng)_刷裝置模擬海水環(huán)境。運(yùn)用電化學(xué)阻抗技術(shù)、動(dòng)電位極化曲線測(cè)試和電化學(xué)噪聲等測(cè)試技術(shù)研究B10合金在潔凈海水中及含砂條件下的沖刷腐蝕行為、長(zhǎng)期浸泡成膜過(guò)程和成膜之后沖刷腐蝕過(guò)程的腐蝕行為；并結(jié)合腐蝕形貌觀察和成分分析，討論流速、沖擊角度及含砂量對(duì)B10合金沖刷腐蝕的影響規(guī)律。結(jié)果表明：⑴在浸泡初期(0-2d)，海水中的氧促進(jìn)了材料表面的腐蝕產(chǎn)物膜的形成，但形成緩慢，參加陰極反應(yīng)的氧存在擴(kuò)散梯度，腐蝕反

3、應(yīng)受擴(kuò)散控制，在阻抗譜中低頻區(qū)出現(xiàn)擴(kuò)散尾；在浸泡中期(2d-20d)，材料表面逐漸形成穩(wěn)定致密的腐蝕產(chǎn)物膜層；到浸泡后期(20d-90d)，材料表面逐漸形成內(nèi)外兩層膜層。在長(zhǎng)期浸泡過(guò)程中，發(fā)生了局部腐蝕，材料表面形成了腐蝕坑，并隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，腐蝕坑逐漸增大。⑵在流動(dòng)海水中，由于海水的流動(dòng)性，提高了氧擴(kuò)散系數(shù)及電荷轉(zhuǎn)移速度，從而促進(jìn)了陰、陽(yáng)極反應(yīng)，使腐蝕速度加快。海水的流動(dòng)性促進(jìn)了陽(yáng)極反應(yīng)，使材料表面腐蝕產(chǎn)物膜形成與溶解速度加快，表

4、面形成相對(duì)穩(wěn)定致密的膜層；但由于流動(dòng)海水還對(duì)材料表面進(jìn)行沖刷作用，使外層疏松的腐蝕產(chǎn)物膜生成后隨即被沖刷掉。因此，B10合金在沖刷過(guò)程中大多情況只表現(xiàn)為單層膜。隨著流速的提高、含砂量的提高，阻抗模值降低；在潔凈海水中沖刷腐蝕過(guò)程，阻抗模值在90°時(shí)較大，在0°時(shí)較??；在含砂條件下沖刷腐蝕過(guò)程，阻抗模值在0°及90°時(shí)均較小。在潔凈海水中沖刷腐蝕過(guò)程，膜層電阻在90°時(shí)較大，在0°時(shí)較??；在含砂條件下沖刷腐蝕過(guò)程，膜層電阻在0°及90°時(shí)