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鈦板及鈦合金在實海中的電偶腐蝕性能

文字來源:深圳市圣瑞金屬科技有限公司人氣:908發布時間:2017-03-20

     表征兩種材料接觸時電偶腐蝕行為的電化學測量參數是開路電位和電偶電流。所謂開路電位是指將兩種材料偶合電路暫時斷計,以參比電極分別對每種材料測出的該時的自腐蝕電位。由于不同材料偶合后的極化程度不同,斷路后電位達到基本穩定的時間也不同。一般在1-20分鐘后,所測的電位是基本穩定后電位。隨著腐蝕的發展,材料的表面狀態也在不斷變化、而電位的變化又同時引起電偶對的極化行為的變化,亦即腐蝕動力學的變化。因此我們可通過開路電位的跟蹤測量來了解電偶腐蝕隨時間的變化規律和不同電偶對的特征。


      在研究鈦合金的電偶腐蝕件能時,首先從熱力學角度看看實海中鈦合金及其他合金的自腐電位—時間曲線。所有這些材料在實海中電電位隨時間而變。特別是不銹鋼電位,不僅波動大而且變化傾向也與鈦材相反。所有鈦材的電位在20天內均隨時間迅速正移,移動幅度達200—300mV,而不繡鋼1Cr18Ni9Ti卻急速負移,移動幅度約達250mV。銅合全B30在海水小電位較穩定,波動很小,但總趨向亦是電位正移。

      從曲線上看到,鈦板材電位正移且較穩定,而不銹鋼的電位隨時間而負移,看來與不繡鋼在短短三個月時間內導致自腐蝕穿孔有內在聯系。Gillber和Hefny認為鈦材電位正移,具有優異耐蝕能力是由于表面生成敗密穩定而對機械損傷有極強自愈合能力的TiO2:鈍化膜。我們從鈦的E—pH圖和文獻的報道知,鈦在氯化物介質中當pH>2時不出現活化區。對于pH呈中性偏堿的天然海水來說是完全吻合的。

      對于鈦材之間偶對以及鈦材與銅合金、不銹鋼之間的偶對的電偶腐蝕特性我們以TA2/BT14、TA2/B30和TA2/18-8-ss三個電偶對為典型加以分析。

      電偶腐蝕所用試樣尺寸均為100×50×2mm,每組偶對共取三對平行樣,偶對面積比為1:1。共試驗104天。

      根據TA2/BT14偶合測出的開路電位—時間曲線,以及電偶電流—時間曲線??梢灾?,兩種鈦材的開路電位曲線幾乎一直處于重合狀態。這說明偶合后由于極化使電位差縮小以至消失,雖然它們的自腐蝕電位差高達150mV,也不會存在電偶腐蝕。

      根據TA2/B30偶對的開路電位—時間曲線,以及電偶電流—時間曲線。這兩種材料偶合后,TA2電位急劇正移,而B30卻在一定范圍內波動,并有明顯電偶電流。另一種情況,外路電位差很小,電偶電流值也不大但隨時間增加有增大趨勢??磥聿讳P鋼的自腐蝕造成的局部腐蝕穿孔加劇了電偶效應,使電偶電流很快增加。由此可見,與B30或不銹鋼接觸時,當它們的陰陽極面積比加大時,電偶效應也將加大,Laqne早年工作的結果也表明了這一觀點。

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