丝束电极技术研究流体对不锈钢／碳钢电偶腐蚀非均匀性行为的影响.pdfVIP

偶秒 第49卷。第7期2·01 黧 丝束电极技术研究流体对 不锈钢 ／碳钢电偶腐蚀非均匀性行为的影响 曹快乐，程从前，赵 杰 (大连理工大学材料科学与工程学院，辽宁 大连 116024) [摘 要] 目前，有关流体对电偶腐蚀非均性的影响的研究还鲜有报道。采用丝束电极技术研究了不锈钢／碳钢 电偶在模拟流动海水中的电偶腐蚀行为。结果表明：静止条件下碳钢表面大部分区域表现为阳极电流，小部分为 阴极电流；随流速增大，阳极区域扩大至整个表面，表现为全面腐蚀，且非均匀程度有所增加；腐蚀形貌观察表明， 静止条件下碳钢表面大部分发生腐蚀，而处于阴极区的丝束没有明显锈蚀；流动条件下表面覆盖较厚的黄褐色锈 蚀 ，其结果与丝束电极的电流分布一致，证明了电偶腐蚀过程 中的非均匀性。 [关键词] 不锈钢／碳钢电偶；丝束电极；腐蚀；流速；非均匀 [中图分类号]TG172 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2016)07—0027—04 0 前 言 试样的表面要求较高，扫描速率慢 J。丝束电极在克 服这些缺点的同时，又因为其基于底部而非表面的测 由于几何结构、材料微区成分和表面 电化学差异 量方式，且费用低 ，受到广泛关注。。71。Tan等 利用丝 等因素，碳钢、锌等发生全面腐蚀的金属，在腐蚀初期 束电极研究点蚀的结果表明，在点蚀阳极区附近存在 存在微区腐蚀差异，这些腐蚀非均匀性在电偶腐蚀和 局域阴极区域，丝束电极可有效表征腐蚀非均匀性。 点蚀中尤为突出。Zhang等 报道了锌和碳钢在海水 本工作采用丝束电极技术，研究了不锈钢／碳钢在 的电偶腐蚀中，锌在 电偶界面处腐蚀严重。有限元仿 模拟流动海水中电偶腐蚀的电位和 电偶电流的微区分 真计算更清晰表明了电偶腐蚀中的非均匀性 J。这种 布，结合每列平均电流、电流累积概率分布和腐蚀宏观 非均匀性的发生，除了材料本身的原因，外界环境的影 形貌，分析了流动对碳钢电偶腐蚀非均匀性的影响。 响也是不容忽略的，特别是流动的作用 。而海洋工程 中的复杂装备构件常服役于流动的海水介质中，流动 1 试 验 作为一个重要的影响因素，其对 电偶腐蚀非均匀性影 响的研究还鲜有报道。目前标准推荐的船用金属的电 试材为 1．5l-tim的不锈钢丝和碳钢丝，排成 10× 偶腐蚀评价方法 GB／T15748—2013，仅表征阴阳极金 10的矩阵形式，间距为 1mm，不锈钢丝和碳钢丝各 占 属整个面积的平均电偶电流和电位。有效揭示电偶腐 一 半，之后用环氧树脂密封。丝束 电极表面用水磨砂 蚀的局部非均匀性，是装备构件 电偶腐蚀评估与预测 纸逐级打磨至 1200号，之后依次用丙酮和无水乙醇超 中的重要环节。微区电化学测量技术是揭示腐蚀非均 声清洗，吹干放人干燥皿中备用。以3．5％NaC1溶液 匀性的有效手段 。扫描开尔文探针 、微区电化学阻 模拟海水溶液。试验过程中用恒温磁力搅拌器来模拟 抗技术 J、扫描振动参比电极技术_5等被用来很好地 海水的流动，为了防止磁力转子对 电化学测试扰动的 揭示电偶腐蚀过程中界面电流分布特征及材料局域特 影响，转子与丝束电极表面的垂直距离保持在 80mm 性。但是这些微区