流动海水冲刷下TA2纯钛管路钝化膜腐蚀特性研究

TA2纯钛是新一代船舶海水管路材料,在海水冲刷下管路钝化膜失效会导致管路耐久性下降。研究海水冲刷对不同表面处理TA2纯钛腐蚀行为的影响对于评估TA2纯钛腐蚀和防护具有重要意义。采用动电位极化、电化学阻抗和Mott-Schottky分析等电化学测试方法研究了两种表面处理TA2纯钛在流动海水中的耐冲刷腐蚀性能,并对腐蚀后的试样进行腐蚀形貌观察和腐蚀产物分析。结果表明,5 m/s以内,海水流速的变化对TA2纯钛表面钝化膜的耐蚀性影响较小。电位升高时,在流动海水中钛合金表面钝化膜出现短暂的溶解现象,但很快就会进行再钝化修复,对材料的耐蚀性并未产生明显影响。相比于表面钝化处理试样,抛光状态试样在流动海水冲刷下阴极极化存在极限扩散特征,这主要是由于钝化状态试样表面已经形成了钝化膜,其对氧的消耗少于尚未形成钝化膜的表面抛光试样。抛光试样由氧传质速度控制的去极化发展慢,出现不随电位变化的极限电流密度。两种表面处理后的TA2纯钛钝化膜在海水中均只呈现n型半导体特征,且极化测试后材料表面平整,未出现明显局部腐蚀。

应力-溶解氧耦合对Ni-Cr-Mo-V高强钢腐蚀行为的影响

在实验室模拟环境中,通过四点弯曲装置向Ni-Cr-Mo-V高强钢施加不同应力,并结合电化学测试、腐蚀形貌和产物分析,研究了溶解氧与应力耦合对Ni-Cr-Mo-V高强钢在低温海水环境中腐蚀行为的影响及规律。结果表明:溶解氧含量的增加会加快Ni-Cr-Mo-V高强钢的腐蚀产物生成,施加外加应力会使应力集中部分的腐蚀情况进一步加剧;低温海水中溶解氧的增加,协同试样上所施加的应力,致使腐蚀产物层中的Cr、Ni减少,从而降低腐蚀产物层对基体的保护作用;当溶解氧含量和外加应力均增加时,会进一步使Ni-Cr-Mo-V高强钢发生伪钝化现象,导致其自腐蚀电流密度增大。在低温海水环境中,应力与溶解氧对Ni-Cr-Mo-V高强钢存在协同作用,促进Ni-Cr-Mo-V高强钢腐蚀反应的进行,致使该材料表面腐蚀情况加剧,腐蚀产物对基体的保护作用下降。

海水流速对经抛光和钝化表面处理的2205不锈钢点蚀的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky曲线等电化学测试方法研究了2205不锈钢管路材料在流动海水中的耐点蚀性能,并对测试后的试样进行了腐蚀形貌观察。结果表明,抛光状态和钝化状态下,试样表面均出现了明显的点蚀形貌,点蚀电位在0.9~1.2 V之间。在静态环境中材料的耐点蚀性要强于流动海水中;随着流速上升,材料的耐点蚀性并未发生明显变化,但表面钝化膜在流动海水中失去了再钝化能力。2205不锈钢表面钝化膜呈现n型和p型两种半导体特征,说明不锈钢表面钝化膜呈现双层结构,主要由外层Fe的氧化物和内层Cr的氧化物组成。钝化处理后试样的耐点蚀性能有所上升,但钝化膜的半导体性质未发生明显变化。海水冲刷使得不锈钢耐点蚀性能下降,不同表面处理的2205不锈钢在海水冲刷下表面钝化膜特性差异导致不锈钢点蚀敏感性不同。