B30铜镍合金人工海水中的冲刷腐蚀行为研究

摘要

本文利用电化学阻抗谱(EIS)、电化学噪声(EN)、扫描电子显微镜(SEM)、动电位极化曲线等测试方法和喷射式冲刷腐蚀模拟装置，分别研究了B30铜镍合金在人工海水中不同冲刷速度(0m/s、3m/s和6m/s)和不同冲刷角度(0°、30°、45°、60°和90°)下的冲刷腐蚀行为、成膜浸泡的腐蚀行为及成膜后的冲刷腐蚀行为。B30铜镍合金在洁净人工海水和含砂量为1.5‰(质量分数)人工海水中的冲刷腐蚀行为研究，结果表明：冲刷速度3 m/s时的阻抗大于冲刷速度6m/s时的阻抗，但二者的阻抗都小于0 m/s时的阻抗。0m/s时的阻抗随浸泡时间的延长逐渐增大，而3m/s和6 m/s时的阻抗，都随冲刷时间的延长阻抗变化不大，阻抗随冲刷角度的增大而减小。0 m/s时的噪声电阻随浸泡时间的延长逐渐增大，3 m/s和6m/s时的噪声电阻随着冲刷时间的延长而在一定幅度范围内上下波动，3 m/s时的噪声电阻大于6m/s的噪声电阻。噪声电阻随着冲刷角度的增大而减小，噪声电阻的波动幅度随冲刷角度的增大而减小。浸泡10小时后的动电位极化曲线出现了一小的钝化区，而3 m/s和6 m/s冲刷10小时后的动电位极化曲线没有出现钝化区，且阴极区的电流密度大于0 m/s时的阴极电流密度。相同冲刷速度和冲刷角度下，洁净海水中冲刷腐蚀的阻抗大于含砂海水中冲刷腐蚀的阻抗，洁净海水中冲刷腐蚀的噪声电阻大于含砂海水中冲刷腐蚀的噪声电阻。在浸泡的10小时后，B30铜镍合金表面出现了少量的腐蚀点，砂纸作用留下的磨痕清晰可见；在洁净海水中冲刷10小时之后，B30铜镍合金表面出现了较多腐蚀点，与浸泡的相比磨痕的减少了，随着冲刷角度的增大，磨痕就越少；在含砂海水中冲刷10小时之后，B30铜镍合金表面出现了大量的鱼鳞坑，6m/s时的鱼鳞坑比3m/s时的更密集，随着冲刷角度的增大，鱼鳞坑越密集。B30铜镍合金长期浸泡的腐蚀行为研究结果表明：在浸泡前40天内，阻抗迅速增大，在浸泡到40～50天时，阻抗达到最大值，在浸泡后期50～90天时，阻抗振荡性变化。噪声电阻随浸泡时间的变化规律和阻抗变化规律一致。B30铜镍合金成膜后的冲刷腐蚀结果表明：在洁净海水中冲刷时，有膜层时所测得阻抗明显大于成膜前的阻抗，膜层比较有效的对基体起到了保护作用。在含砂海水中冲刷时，有膜层的和成膜前的阻抗相当，膜层不能有效的保护基体。