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无锡国劲合金有限公司
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阅读：241发布时间：2017-1-7
随着时代的发展，人口剧增、资源短缺和环境恶化三大问题也越来越严重。近年来，为了缓解这三大问题，世界各国逐渐把注意力转移到空间广阔和资源丰富的海洋，并且展开了激烈的资源争夺战。探索、开发利用海洋已成为*的共识。海水环境比较十分严酷，材料在海水中不可避免地发生严重的腐蚀，其中刷腐蚀zui为严重，尤其在含砂的情况下腐蚀更为严重。为了适应严酷的环境，海水系统材料逐渐由早期耐蚀性较差的碳钢和铸铁换成了耐蚀性良好的铜镍合金。本论文以B10合金为研究对象，采用自制的喷射式刷装置模拟海水环境。运用电化学阻抗技术、动电位极化曲线测试和电化学噪声等测试技术研究B10合金在洁净海水中及含砂条件下的刷腐蚀行为、长期浸泡成膜过程和成膜之后刷腐蚀过程的腐蚀行为；并结合腐蚀形貌观察和成分分析，讨论流速、击角度及含砂量对B10合金刷腐蚀的影响规律。结果表明：(1)在浸泡初期(0-2d)，海水中的氧促进了材料表面的腐蚀产物膜的形成，但形成缓慢，参加阴极反应的氧存在扩散梯度，腐蚀反应受扩散控制，在阻抗谱中低频区出现扩散尾；在浸泡中期(2d-20d)，材料表面逐渐形成稳定致密的腐蚀产物膜层；到浸泡后期(20d-90d)，材料表面逐渐形成内外两层膜层。在长期浸泡过程中，发生了局部腐蚀，材料表面形成了腐蚀坑，并随着浸泡时间的延长，腐蚀坑逐渐增大。(2)在流动海水中，由于海水的流动性，提高了氧扩散系数及电荷转移速度，从而促进了阴、阳极反应，使腐蚀速度加快。海水的流动性促进了阳极反应，使材料表面腐蚀产物膜形成与溶解速度加快，表面形成相对稳定致密的膜层；但由于流动海水还对材料表面进行刷作用，使外层疏松的腐蚀产物膜生成后随即被刷掉。因此，B10合金在刷过程中大多情况只表现为单层膜。随着流速的提高、含砂量的提高，阻抗模值降低；在洁净海水中刷腐蚀过程，阻抗模值在90°时较大，在0°时较小；在含砂条件下刷腐蚀过程，阻抗模值在0°及90°时均较小。在洁净海水中刷腐蚀过程，膜层电阻在90°时较大，在0°时较小；在含砂条件下刷腐蚀过程，膜层电阻在0°及90°时均较小；电荷转移电阻随着击角度的变化趋势与膜层电阻的变化趋势相反。(3)在洁净海水中刷腐蚀后，材料表面还能发现明显地打磨时的划痕。在含砂海水中刷腐蚀后，材料表面产生了击坑，而且随着击角度的增大，击坑的形状逐渐由马蹄状转变为点状。(4)B10合金在不同条件下形成的腐蚀产物膜成分主要由氧化物构成。在浸泡条件下的腐蚀产物膜中还发现NaCl的存在。
采用电化学实验及SEM和EDS分析技术,研究了B10合金分别在无菌和接种了远青弧菌、硫酸盐还原菌(SRB)以及二者混合菌种的海水中的腐蚀行为.结果表明,不同海洋微生物条件下B10合金的腐蚀行为及机制有所不同.远青弧菌通过阻滞氧去极化阴极过程在一定程度上抑制B10合金腐蚀;SRB则通过氢去极化使阳极溶解加速,而生成的粗大颗粒状腐蚀产物Cu2S对基体的保护性不佳,促进了B10合金的腐蚀;而在混合菌种条件下,B10合金腐蚀的阴极过程与仅接种SRB时相似,但阳极溶解形成的腐蚀产物比后者细小且致密均匀,使其阳极极化显著增大,阻滞了试样的进一步腐蚀,其腐蚀电流密度介于2种单一菌种之间.因此在工程实践中,根据实验室单一菌种条件下材料的腐蚀行为来估计和预测在实际微生物环境中材料的腐蚀行为时宜慎重。
对铜镍合金BFe30-1-1在NaC l溶液中的腐蚀行为进行了研究。测其在不同pH值的0.5mol/L NaC l溶液中的阳极极化曲线,并选择在一定电化学条件下进行恒电位腐蚀。通过对腐蚀后溶液中的Cu2+和N i2+含量的分析和对试样断面的微区成分分析,从而了解不同条件下的铜镍合金的选择性腐蚀规律。实验结果表明:铜镍合金BFe30-1-1的选择性腐蚀类型取决于腐蚀介质的酸碱度及腐蚀电位等电化学条件。
B30铜镍合金在海水环境中的腐蚀行为及相关电化学性能进行研究,探讨海水流速、异种金属接触、全浸时间、温度、pH值、盐度各因素对该材料的腐蚀性能和电化学性能的影响,综合评价B30材料的环境适应性能。通过海水全浸腐蚀试验,结合扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等微观分析手段研究了B30铜镍合金的腐蚀速率、腐蚀类型以及微观腐蚀形貌。并采用原子力显微镜(AFM)、EDS等方法考察其表的形成及生长规律,探讨表的存在对材料耐蚀性的影响。借助旋转圆筒刷腐蚀实验机、流动海水试验台架等装置,研究不同流速条件下B30铜镍合金的刷腐蚀速率以及微观腐蚀形貌。结果表明:B30材料在流速低于5m/s海水中具有较高的耐刷腐蚀性能。通过静态海水和流动海水中的电偶腐蚀试验,研究异种金属类型、海水流速、阴/阳极面积比等因素变化对B30铜镍合金电偶腐蚀性能的影响。结果表明:B30材料与316L不锈钢和TA2钛合金偶接时腐蚀加剧,而与紫铜、黄铜、B10铜镍合金等材料偶接时可得到有效保护。采用电化学阻抗谱、循环阳极极化曲线等测试方法,研究浸泡时间、Cl-浓度、pH值、温度等环境因素对B30铜镍合金腐蚀行为和电化学行为的影响。结果表明:B30材料的平均腐蚀速率随着浸泡时间延长而降低,点蚀现象随着Cl-浓度增大而加重,耐蚀性能随着温度升高和pH值降低而有所下降。
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