沖刷腐蝕是金屬表面與腐蝕性流體之間高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的金屬損壞現(xiàn)象,是沖刷磨損和電化學(xué)腐蝕交互作用的結(jié)果。這種協(xié)同作用造成的金屬材料質(zhì)量損失遠(yuǎn)大于沖刷磨損和電化學(xué)腐蝕單獨(dú)作用之和。沖刷腐蝕在海洋環(huán)境中十分常見,且腐蝕過(guò)程十分復(fù)雜。常見的影響沖刷腐蝕速率的因素包括流體溫度、沖刷角、液體流速、流體pH、流體含沙量、沙粒大小、材料的組成、材料的微觀結(jié)構(gòu)和熱處理制度等。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)沖刷腐蝕的研究方法主要有電化學(xué)試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)建模模擬。電化學(xué)試驗(yàn)可以研究不同流體力學(xué)條件、環(huán)境因素、材料性質(zhì)對(duì)金屬?zèng)_刷腐蝕的影響。計(jì)算機(jī)建模模擬便于總結(jié)特定條件下的沖刷腐蝕規(guī)律,但現(xiàn)實(shí)條件下影響因素往往都是復(fù)雜多樣的。
近年來(lái),鋁青銅由于其極高的強(qiáng)度和硬度、良好的耐磨性、較低的價(jià)格,被廣泛應(yīng)用于海洋領(lǐng)域,而沖刷腐蝕是其應(yīng)用中不可忽視的問(wèn)題。目前,對(duì)于鋁青銅的沖刷腐蝕行為尚未有系統(tǒng)研究。
本工作采用電化學(xué)測(cè)試方法,研究了鋁青銅在不同海水流速中的沖刷腐蝕行為,通過(guò)電化學(xué)阻抗譜、電化學(xué)噪聲的最大熵法和小波分析法,結(jié)合掃描電鏡,研究了鋁青銅電極在不同腐蝕時(shí)間和不同流速下的表面形貌、沖刷腐蝕能量的變化情況以及含沙海水沖刷下的腐蝕規(guī)律.
01
試驗(yàn)方法
試驗(yàn)海水取自舟山海域,泥沙含量約為845 mg/L,平均直徑為6.6 μm。
采用自行設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)式?jīng)_刷腐蝕儀(見圖1)進(jìn)行沖刷腐蝕試驗(yàn),電極裝在旋轉(zhuǎn)圓盤的側(cè)面,由電機(jī)帶動(dòng)圓盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),模擬材料在海水中的沖刷情況,通過(guò)調(diào)節(jié)控速裝置將沖刷速率分別調(diào)節(jié)為0,2,4 m/s。旋轉(zhuǎn)圓盤可裝四個(gè)電極,其中一個(gè)電極通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤、旋轉(zhuǎn)軸與碳刷相連,用于原位進(jìn)行電化學(xué)噪聲及電化學(xué)阻抗譜等測(cè)試,其他三個(gè)電極不導(dǎo)通,用于不同腐蝕時(shí)間后電極表面形貌的觀測(cè)及腐蝕產(chǎn)物成分分析。
圖1 旋轉(zhuǎn)式?jīng)_刷腐蝕儀示意
采用PARSTAT 2273型電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜測(cè)試,采用三電極體系,輔助電極為鉑片,參比電極為飽和甘汞電極(SCE),工作電極為柱狀電極,截面直徑為2 cm,中間是直徑為1 cm的鋁青銅,外部用尼龍包覆。試驗(yàn)中所有測(cè)試電極面積均為3.14 cm2,測(cè)試溫度為30 ℃,電化學(xué)阻抗譜測(cè)試在開路電位下進(jìn)行,施加5 mV的電位偏振,測(cè)試頻率為10 mHz~100 kHz,測(cè)試時(shí)間為30天。
采用ML-142型電化學(xué)噪聲儀進(jìn)行噪聲測(cè)試。采用三電極體系,輔助電極和工作電極均為如上所述的柱狀電極,參比電極為SCE,測(cè)試溫度為30 ℃。測(cè)試采用恒電流模式,采取頻率低于10 Hz的點(diǎn),每秒采取四個(gè)點(diǎn),測(cè)試周期為30天。
采用日本日立公司TM3000型掃描電鏡觀察腐蝕不同時(shí)間后電極的表面形貌,工作電壓為15 kV。
02
表面形貌
由圖2a可見:在靜態(tài)海水中腐蝕0.5小時(shí)后,電極表面出現(xiàn)點(diǎn)蝕;腐蝕240小時(shí)后,鋁青銅表面呈不規(guī)則長(zhǎng)條狀,且較為平整,無(wú)明顯小孔;腐蝕720小時(shí)后,鋁青銅表面布滿腐蝕產(chǎn)物,且存在一定程度的剝落。
由圖2b可見,經(jīng)2 m/s海水沖刷腐蝕0.5小時(shí)后,鋁青銅表面呈現(xiàn)流紋狀;腐蝕240小時(shí)后,鋁青銅表面長(zhǎng)條狀形貌被破壞,表面出現(xiàn)較多腐蝕小孔,說(shuō)明在沖刷作用下鋁青銅的腐蝕程度更加嚴(yán)重。
由圖2c可見,經(jīng)4 m/s海水沖刷腐蝕0.5小時(shí)后,鋁青銅表面出現(xiàn)大面積腐蝕;腐蝕240小時(shí)后,鋁青銅表面的腐蝕小孔比2 m/s海水沖刷下的更多,腐蝕更嚴(yán)重。
(a) 0 m/s下腐蝕0.5,240,720小時(shí)
(b) 2 m/s下腐蝕0.5,240,720小時(shí)
(c) 4 m/s下腐蝕0.5,240,720小時(shí)
圖2 鋁青銅在不同流速海水沖刷下腐蝕不同時(shí)間后的SEM形貌
03
電化學(xué)阻抗譜
在靜態(tài)海水中,腐蝕前期(0~22小時(shí)),鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜具有兩個(gè)時(shí)間常數(shù),并伴隨擴(kuò)散過(guò)程;腐蝕中期(48~480小時(shí)),鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜也具有兩個(gè)時(shí)間常數(shù),擴(kuò)散消失;腐蝕后期(552~720小時(shí)),鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜出現(xiàn)了三個(gè)時(shí)間常數(shù)。
在2 m/s海水中,腐蝕前期(0~10小時(shí)),鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜具有兩個(gè)時(shí)間常數(shù),并伴隨擴(kuò)散過(guò)程;腐蝕22~720小時(shí),鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜也具有兩個(gè)時(shí)間常數(shù)。
在4 m/s海水中,腐蝕前期(0~24小時(shí)),鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜具有兩個(gè)時(shí)間常數(shù),并伴隨有擴(kuò)散過(guò)程;腐蝕48~720小時(shí),鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜具有兩個(gè)時(shí)間常數(shù)。其中,電化學(xué)阻抗譜高頻區(qū)的時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)腐蝕產(chǎn)物膜層或表面氧化膜層,而中低頻區(qū)的時(shí)間常數(shù)對(duì)應(yīng)腐蝕反應(yīng)過(guò)程。
在靜態(tài)海水中,腐蝕初期鋁青銅表面會(huì)迅速形成一層CuO2膜層,阻礙腐蝕進(jìn)程。隨著腐蝕的進(jìn)行,CuO2膜層逐漸變厚,氧在膜層間的擴(kuò)散越來(lái)越困難,當(dāng)腐蝕過(guò)程達(dá)到氧的極限擴(kuò)散濃度后,鋁青銅的腐蝕由氧擴(kuò)散控制。因此,在腐蝕初期鋁青銅的電化學(xué)阻抗譜存在兩個(gè)時(shí)間常數(shù),并伴隨擴(kuò)散過(guò)程,可采用如圖3a所示的等效電路圖進(jìn)行擬合。
隨腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng),鋁青銅表面發(fā)生脫鋁反應(yīng),部分腐蝕產(chǎn)物發(fā)生脫落,氧傳輸暢通,其腐蝕過(guò)程不再受氧擴(kuò)散控制,可采用如圖3b所示的等效電路圖進(jìn)行擬合。
在腐蝕后期,鋁青銅表面腐蝕產(chǎn)物不斷生成并積累,形成均勻的Al2O3/CuO腐蝕產(chǎn)物層。腐蝕產(chǎn)物的脫落與新的腐蝕產(chǎn)物的形成與積累交替進(jìn)行,氧傳輸不受產(chǎn)物層限制,可采用如圖3c所示等效電路圖進(jìn)行擬合。
而在一定流速的海水沖刷下,鋁青銅表面的初期腐蝕過(guò)程與靜態(tài)海水中的腐蝕過(guò)程相似,其表面先形成一層CuO2膜層,阻止氧擴(kuò)散,可采用如圖3a所示的等效電路圖進(jìn)行擬合。
由于海水的流動(dòng),鋁青銅表面腐蝕產(chǎn)物脫落速率和氧擴(kuò)散速率加快,使鋁青銅在腐蝕中后期不受氧擴(kuò)散控制,因此可采用如圖3b所示等效電路圖進(jìn)行擬合。
(a) 腐蝕初期 (b) 腐蝕中期 (c) 腐蝕后期
(0,2,4 m/s) (0,2,4 m/s) (0 m/s)
圖3 電化學(xué)阻抗譜的等效電路圖
采用圖3所示的三種等效電路對(duì)鋁青銅腐蝕的電化學(xué)阻抗譜進(jìn)行擬合,鋁青銅在不同流速海水沖刷下的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct隨腐蝕時(shí)間的變化曲線如圖4所示。電荷轉(zhuǎn)移電阻越大,腐蝕速率越小。
(a) 0 m/s (b) 2 m/s (c) 4 m/s
圖4 鋁青銅在不同流速海水沖刷下電荷轉(zhuǎn)移電阻隨腐蝕時(shí)間變化的曲線
由圖4a可以看出:當(dāng)腐蝕時(shí)間為0~336小時(shí),鋁青銅在靜態(tài)海水中的Rct保持相對(duì)平穩(wěn),表明鋁青銅表面形成了一層鈍化膜;當(dāng)腐蝕時(shí)間超過(guò)480小時(shí),隨著腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面的生成、累積,裸露在海水中的基體面積逐漸減小,Rct急劇增大,腐蝕速率逐漸降低。
在2 m/s海水沖刷下的Rct隨時(shí)間的變化曲線(圖4b)可以分為四個(gè)階段:第一階段(腐蝕時(shí)間小于144小時(shí)),Rct相對(duì)較為平穩(wěn),表明鋁青銅形成了較穩(wěn)定的鈍化膜;第二階段(腐蝕時(shí)間為144~336小時(shí)),腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面不斷生成與累積,形成內(nèi)層鈍化膜,導(dǎo)致Rct迅速增大,腐蝕速率降低;第三階段(腐蝕時(shí)間為336~374小時(shí)),Rct急劇減小,可能是由于鋁青銅表面形成的腐蝕產(chǎn)物在流動(dòng)海水沖刷下發(fā)生脫落;第四階段(腐蝕時(shí)間為374~600小時(shí)),隨著腐蝕的進(jìn)行,一方面較薄的鈍化膜與疏松的腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面逐漸形成,使Rct增大,另一方面在流動(dòng)海水沖刷作用下,薄的鈍化膜和疏松的腐蝕產(chǎn)物發(fā)生破裂并脫落,使Rct減小,最終表現(xiàn)為Rct上下波動(dòng)。
鋁青銅在4 m/s海水中的Rct變化(圖4c)也可以分為四個(gè)階段:第一階段(腐蝕時(shí)間為0.5~10小時(shí)),鋁青銅基體迅速與流動(dòng)海水中的溶解氧反應(yīng),導(dǎo)致Rct減小,腐蝕速率增大;第二階段(腐蝕時(shí)間為24~312小時(shí)),鋁青銅表面形成的鈍化膜阻隔腐蝕性介質(zhì)與基體接觸,對(duì)基體起到較好的保護(hù)作用,表現(xiàn)為Rct保持相對(duì)平穩(wěn);第三階段(腐蝕時(shí)間為360~624小時(shí)),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),Rct急劇增大,表明腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面逐漸形成并積累;第四階段(腐蝕時(shí)間為624~720小時(shí)),鋁青銅表面內(nèi)層腐蝕產(chǎn)物膜形成后,腐蝕速率減小,局部腐蝕產(chǎn)物膜的生成和脫落使Rct保持穩(wěn)定。
04
電化學(xué)噪聲
時(shí)域分析
鋁青銅在靜態(tài)海水中的電化學(xué)噪聲圖如圖5所示,其過(guò)程可以分為五個(gè)階段:
第一階段 0~10小時(shí)
電位隨腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)而正移,其原因可能是鋁青銅中鋁含量較高(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為9%),易與海水中的溶解氧反應(yīng)形成鈍化膜,這在一定程度上降低了鋁青銅的腐蝕速率。
第二階段 22~72小時(shí)
電極電位隨時(shí)間的延長(zhǎng)而迅速負(fù)移,這是因?yàn)殇X青銅表面難以形成穩(wěn)定的鈍化膜,銅基體仍裸露在海水中,隨著腐蝕的進(jìn)行,電極表面腐蝕活性位點(diǎn)不斷增多,電化學(xué)腐蝕加劇。
第三階段 96~192小時(shí)
電極表面逐漸積聚腐蝕產(chǎn)物,腐蝕產(chǎn)物的生成和脫落造成電位波動(dòng)。
第四階段 216~480小時(shí)
隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng),電位逐漸負(fù)移,這可能是在鋁青銅表面疏松的腐蝕產(chǎn)物大量脫落引起的。
第五階段 480~720小時(shí)
電位迅速正移,并保持相對(duì)穩(wěn)定,這是因?yàn)殡姌O表面已經(jīng)形成了致密的鈍化膜。
(a) 0.5~72 h (b) 96~288 h (c) 384~720 h
圖5 鋁青銅在靜態(tài)海水中腐蝕不同時(shí)間后的電化學(xué)電位噪聲
鋁青銅在2 m/s海水沖刷下的電化學(xué)噪聲圖如圖6所示,其過(guò)程可以分為兩個(gè)階段:
第一階段 2~10小時(shí)
隨著沖刷腐蝕的進(jìn)行,電位發(fā)生正移,表明鋁青銅表面發(fā)生鈍化使電化學(xué)腐蝕速率減小;
第二階段 48~720小時(shí)
電位發(fā)生負(fù)移,并伴隨上下波動(dòng),表明在流動(dòng)海水作用下,腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面不斷形成、積累與脫落,電化學(xué)腐蝕速率隨之上下波動(dòng)。
(a) 2~10 h (b) 48~216 h (c) 336~720 h
圖6 鋁青銅在2 m/s海水沖刷下腐蝕不同時(shí)間后的電化學(xué)電位噪聲
鋁青銅在4 m/s海水沖刷下的電化學(xué)噪聲圖如圖7所示,其過(guò)程可以分為三個(gè)階段:
第一階段 0.5~10小時(shí)
鋁青銅中鋁氧化形成的鈍化膜使電位發(fā)生正移。
第二階段 24~312小時(shí)
隨著沖刷腐蝕的進(jìn)行,電位急劇下降,表明鋁青銅中銅開始發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。
第三階段 360~720小時(shí)
鋁青銅表面內(nèi)層腐蝕產(chǎn)物膜逐漸形成,腐蝕產(chǎn)物不斷的生成與積累和脫落使電位發(fā)生波動(dòng)。
(a) 0.5~48 h (b) 120~360 h (c) 384~720 h
圖7 鋁青銅在4 m/s海水沖刷下腐蝕不同時(shí)間后的電化學(xué)電位噪聲
頻域分析
由于MEM法在時(shí)間域上具有更高的分辨率,將電位-時(shí)間曲線數(shù)據(jù)經(jīng)MEM法變換后,得到功譜率密度(PSD)曲線,通過(guò)擬合計(jì)算出PSD的三個(gè)特征參數(shù):白噪聲水平W、高頻端線性斜率k和截止頻率fc,再根據(jù)下式計(jì)算出SE和SG隨時(shí)間的變化曲線。SE反映了快步驟的信息,如腐蝕過(guò)程的點(diǎn)蝕速率。SG主要反映了慢步驟的信息,如粒子的遷移、擴(kuò)散以及晶核生長(zhǎng)等。
鋁青銅在靜態(tài)海水中的SE和SG隨時(shí)間的變化曲線如圖8所示。可見腐蝕前10小時(shí),SE急劇增大,這是海水中溶解氧與鋁青銅基體迅速反應(yīng)導(dǎo)致的;腐蝕22~48小時(shí),鋁青銅表面逐漸形成致密的鈍化膜,使SE急劇減小;腐蝕48~120小時(shí),SE增大表明裸露的銅基體開始發(fā)生腐蝕;腐蝕120~336小時(shí),SE和SG均較大,說(shuō)明在這段時(shí)間內(nèi)腐蝕產(chǎn)物的不斷生成和溶解及其所產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物膜發(fā)生脫落,使得SE和SG出現(xiàn)波動(dòng);在腐蝕后期(480~720小時(shí)),鋁青銅表面腐蝕產(chǎn)物逐漸累積,并形成致密的鈍化膜,對(duì)粒子的傳輸起阻礙作用,使得腐蝕性粒子的擴(kuò)散變得困難。
(a) PSD曲線 (b) SE-t曲線 (c) SG-t曲線
圖8 鋁青銅在靜態(tài)海水中腐蝕不同時(shí)間后的PSD曲線和SE-t,SG-t曲線
鋁青銅在2 m/s海水沖刷下SE和SG隨時(shí)間的變化曲線如圖9所示。可見腐蝕初期(4~10小時(shí)),鋁青銅中的鋁基體在流動(dòng)海水中逐漸氧化形成氧化鋁鈍化膜,使得電化學(xué)腐蝕速率減小,受擴(kuò)散過(guò)程控制,所以SE值較小而SG值增大;腐蝕22~240小時(shí),SE和SG的數(shù)值均較大,表明銅基體開始腐蝕,并逐漸形成腐蝕產(chǎn)物;腐蝕336~720小時(shí),腐蝕產(chǎn)物的不斷形成與脫落使SE上下波動(dòng)且數(shù)值較小。
(a) PSD曲線 (b) SE-t曲線 (c) SG-t曲線
圖9 鋁青銅在2 m/s海水沖刷下腐蝕不同時(shí)間后的PSD曲線和SE-t,SG-t曲線
鋁青銅在4 m/s海水沖刷下SE與SG隨時(shí)間的變化曲線如圖10所示。可見在腐蝕初期,SE和SG值均較大,這是由于鋁青銅中的鋁基體與材料表面的O2迅速反應(yīng)形成鈍化膜,使基體與腐蝕介質(zhì)隔離,導(dǎo)致腐蝕性粒子(如Cl-、O2等)的傳輸受阻,腐蝕過(guò)程明顯受擴(kuò)散控制;腐蝕48~164小時(shí),主要為鋁青銅中銅基體的腐蝕,其腐蝕速率和O2的消耗遠(yuǎn)沒有鋁基體腐蝕大,故SE值相對(duì)較小,但呈上升趨勢(shì),受擴(kuò)散控制不明顯;腐蝕216~720小時(shí),鋁青銅在腐蝕初期形成的鈍化膜和表面積累的腐蝕產(chǎn)物導(dǎo)致其腐蝕速率減小,同時(shí)在沖刷腐蝕條件下形成的腐蝕產(chǎn)物相對(duì)比較疏松,受擴(kuò)散控制不明顯,故SE與SG值均很小。
(a) PSD曲線 (b) SE-t曲線 (c) SG-t曲線
圖10 鋁青銅在4 m/s海水沖刷下腐蝕不同時(shí)間后的PSD曲線和SE-t,SG-t曲線
小波分析
鋁青銅在不同流速海水沖刷下成核生長(zhǎng)能量百分比隨時(shí)間的變化曲線如圖11所示。
(a) 0 m/s (b) 2 m/s (c) 4 m/s
圖11 鋁青銅在不同流速海水沖刷下腐蝕不同時(shí)間后的成核生長(zhǎng)能量百分比
由圖11a可見,在靜態(tài)海水中,腐蝕10小時(shí)內(nèi),高頻區(qū)的擴(kuò)散能量(n3)最大,中頻區(qū)的點(diǎn)蝕生長(zhǎng)能量(n2)和低頻區(qū)的成核能量(n1)要低得多,表明腐蝕初期鋁青銅表面腐蝕主要受擴(kuò)散控制;腐蝕10~48小時(shí),高頻區(qū)的擴(kuò)散能量急劇降低,而低頻區(qū)的成核能量升高,表明此階段擴(kuò)散過(guò)程逐漸消失,銅基體開始腐蝕,腐蝕產(chǎn)物逐漸形成;腐蝕48~240小時(shí),低頻區(qū)的成核能量和中頻區(qū)的點(diǎn)蝕生長(zhǎng)能量均呈上下波動(dòng)趨勢(shì),這是腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面的形成與剝落導(dǎo)致的;腐蝕240~480小時(shí),由于鋁青銅表面累積的疏松腐蝕產(chǎn)物發(fā)生大量脫落,使基體裸露,與腐蝕性離子接觸,從而加速腐蝕進(jìn)程,低頻區(qū)能量逐漸升高,中、高頻區(qū)能量降低;腐蝕480~720小時(shí),低頻區(qū)能量降低,中頻區(qū)能量升高,表明此階段腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面逐漸累積,并形成鈍化膜。
由圖11b可見:腐蝕4~10小時(shí),能量主要集中在成核低頻區(qū),且比例降低,中頻區(qū)點(diǎn)蝕生長(zhǎng)能量比例上升,表明此階段氧化鋁鈍化膜逐漸形成,腐蝕速率逐漸降低;腐蝕48~240小時(shí),銅基體開始發(fā)生腐蝕,已形成的氧化鋁鈍化膜將腐蝕介質(zhì)與鋁青銅基體隔離,使腐蝕性離子傳輸困難,因而能量主要集中在高頻區(qū);腐蝕336~720小時(shí),能量主要分布在成核低頻區(qū),中頻區(qū)能量分布逐漸升高,表明此階段腐蝕產(chǎn)物在鋁青銅表面逐漸生成并累積。
由圖11c可見:腐蝕0.5~48小時(shí),能量主要集中在成核低頻區(qū)和擴(kuò)散高頻區(qū),表明腐蝕初期鋁青銅表面主要發(fā)生點(diǎn)蝕,鋁的快速鈍化使鋁青銅表面腐蝕性粒子濃度急劇降低,受擴(kuò)散過(guò)程影響;腐蝕48~168小時(shí),隨著沖刷腐蝕的進(jìn)行,腐蝕產(chǎn)物逐漸在鋁青銅表面生成和積累,導(dǎo)致低頻區(qū)能量分布降低,生長(zhǎng)成核區(qū)能量分布上升;腐蝕240~720小時(shí),由于鋁青銅表面腐蝕產(chǎn)物在海水沖刷下發(fā)生部分脫落,裸露的基體可能促進(jìn)新的活化位點(diǎn)的產(chǎn)生,新的腐蝕產(chǎn)物的形成、積聚和疏松腐蝕產(chǎn)物的脫落使低、中頻區(qū)的能量呈上下波動(dòng)趨勢(shì)。
結(jié)論
(1) 靜態(tài)海水中,腐蝕前期鋁青銅表面以點(diǎn)蝕為主,腐蝕后期鋁青銅表面腐蝕產(chǎn)物的積累使腐蝕性粒子傳輸困難,電化學(xué)腐蝕速率逐漸降低。
(2) 當(dāng)海水流速為2 m/s時(shí),腐蝕初期鋁青銅在沖刷過(guò)程中腐蝕反應(yīng)劇烈,隨著鋁青銅中鋁基體被氧化和表面腐蝕產(chǎn)物的快速積累,其腐蝕速率出現(xiàn)下降,然后保持在較穩(wěn)定的狀態(tài)。
(3) 當(dāng)海水流速為4 m/s時(shí),鋁青銅腐蝕主要表現(xiàn)為腐蝕性離子的擴(kuò)散過(guò)程,前期點(diǎn)蝕成核及生長(zhǎng)速率較大,腐蝕產(chǎn)物膜不穩(wěn)定,容易脫落,電化學(xué)腐蝕速率先降低后保持穩(wěn)定。
(4) 流動(dòng)海水沖刷下鋁青銅表面腐蝕產(chǎn)物更易脫落,點(diǎn)蝕現(xiàn)象更加嚴(yán)重,且4 m/s流速下腐蝕720小時(shí)后,鋁青銅表面腐蝕程度較2 m/s流速下更嚴(yán)重,腐蝕小孔更多。
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