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铝合金大气腐蚀综合加速试验方法的研究

铝合金大气腐蚀综合加速试验方法的研究：
文章摘要:采用电化学技术、扫描电子显微镜等方法研究了铝合金大气腐蚀的综合加速试验，并同盐雾试验做了比较．结果表明：降雨／盐雾模式的综合加速试验较好地模拟了大气腐蚀过程中干／湿循环和电化学特点，也较好地模拟了铝合金大气腐蚀的形貌和动力学特征．因此降雨／盐雾模式综合环境试验更好地模拟了铝合金的大气腐蚀．
果表明:降雨/盐雾模式的综合加速试验较好地模拟了大气腐蚀过程中干/湿循环和电化学特点,也较好地模拟了铝合金大气腐蚀的形貌和动力学特征.因此降雨/盐雾模式综合环境试验更好地模拟了铝合金的大气腐蚀.关键词:铝合金;大气腐蚀;加速试验;综合环境试验;模拟性中图分类号:172.3文献标识码:文章编号:1002.6495(2005)06—0405—04—,,—一,,-,,—1.,100095;2.,,300072:()—().().,//—.,—/./—.:;;;;户外暴露试验是评价铝合金耐大气腐蚀的基本方法,但试验周期长,远不能满足材料的研制和性能评价的要求.同时由于户外暴露试验反映的情况单一,试验条件无法控制,很难**研究环境条件对大气腐蚀的具体影响.因此发展实验室内的加速试验具有重要的工程和科学意义.但是常用的盐雾试验的模拟性有很大缺陷【1引,而干湿交替试验被认为是发展更**加速试验方法的基础【2.因此目前加速模拟试验从试验方法和试验设备上均向多因子综合方向发展.()是基于电化学原理设计出来用于监测大气腐蚀的装置【3.探头一般由2种或3种不同金属薄片相互绝缘交错叠合而成,金属片收稿日期:2004,05,11初稿;2004,08,30修改稿基金项目:国家重点基础研究发展规划项目"材料的环境行为与失效机理"(1999065004).作者简介:蔡健平(1969一),博士,**工程师,主要研究方向为环境试验,材料保护.:010—62496445—:@..之间由环氧或类似材料绝缘主要用于监测大气腐蚀(电偶)电流的变化,能较好反映金属材料表面的电化学特点和干湿循环特点.本文通过户内外试验结果的对比:采用,扫描电镜()以及动力学过程对比等方法,对综合加速试验方法进行了研究.1实验方法试样及材料:选用航空铝合金12(包铝)和4(包铝),基体化学成分见表1,包铝的成分见表2.试样均为轧制薄板,尺寸为100502.试样用无水乙醇清洗后称重再进行加速试验.连续盐雾试验:参照117—97标准,采用—盐雾箱进行连续盐雾试验.盐雾溶液:596+0.8%228+0.05%3;:4～5(用和调节);温度:35℃;盐雾沉降量:1/--2/.降雨模式综合加速试验:采用一2000型综合环境试验机【】进行试验.其中雨水溶液:5%+0.8%228406腐蚀科学与防护技术第17卷212434+0.05%1;:4～5(用和调节).表3为降雨模式综合加速试验的试验条件.降雨/盐雾综合环境试验:采用一2000型综合环境试验机试验.试验条件如表4.其中雨水成分为:5%+0.8%2208+0.05%3;雨水:4～5(用和调节);盐雾溶液为5%.对腐蚀过程的监测:采用一110型监测仪,用/探头监测加速试验.探头用10/+1%32溶液活化,再在100%下稳定一周.试验时,将探头放置于加速试验箱体内,记录电流时间曲线.腐蚀产物的形貌观察试验后记录试样表面宏观腐蚀形貌.采用一5600型扫描电子显微镜观察腐蚀产物的微观形貌.腐蚀动力学分析在加速试验过程中,在不同时间取样,根据5257—83[6]标准进行腐蚀产物的**.计算不同试验时间的腐蚀失重.2结果与讨论2.1仪曲线分析图1为使用和加速试验中相同的/探头得到的户外曲线7.从图中可以看出实际的曲线呈现出类似脉冲电流的形态.大电流对应于户外降雨等试样表面润湿的情况,电流可高达一百微安;中等电流对应起雾,凝露等试样表面半潮湿的状态,这时电流约为几十微安;干燥时电流很低.约为几微安或接近于零.如果对图中的曲线积分,可估算出大电流对整个电量的贡献接近80%,中等电流的贡献.1—['】08642《1.,6期唑平等:铝台盘大气腐蚀综台加速试验方祛的研究:●100200300.2—,.30.5大于10%.小电流的贡献小于1%此通常降雨对大气腐蚀的贡献*大,隧露,起雾等试样表面半潮的状态对大气腐蚀的作用亦水可忽略图2丹别为连续盐雾,降雨乖降耐/盐雾综台环境试验的曲线.从图中可看出连续盐雾试验开始时的电流较大,随着时间的延乏,电);￡逐步减少到八百微安左右这可能是试样表面出现浓盐堆袒后.氧在溶液中溶解度下降.从而碱弱丁氧的击扳化怍用而致因此曲线表明在盐雾试验中试样裘而湿特点和电比学过性实际情况有较大区别弹雨综合试验的曲线基车上】豆映了户外试验中大电流和小电慌交替出现的特征.但屉在出现很大电流后电流迅速降低到非常小的值,授有出现独立的中等电流的时问,因此降雨模式的练台试验授有模拟起雾,凝露等试样表面半潮湿的状态,这和户外的实际情况还是有区别的降雨/盐雾综合环境试验曲线形态和实际情况比较类似.大电流,中电流和低电流对腐蚀电量的贡献也和户外一致电流变化的幅度也在2个～3十数量级.这和户外降雨,雾和凝露,干燥各种情况相对应.但试验中曲线的电流都比较高.降雨时韵大电流可选几千微安.喷雾时电流有几百微安.干燥时电流可降至100微安以下.的电流较大的原因在于户内试验的加速怍用.例如,加速剂22不仅可以提供腐蚀性帕离,还可以丹解出氧.增强了氧的去极化怍月另外加速试验的温度也比较高,所以降雨,盐雾练台环境试验在保持加速性的情况下.鞍好地模拟了户外环境下金属表面的千湿循环的特点和电化学特征.2.2腐蚀产物分析户外暴露试验中12和的表面一般从局部点蚀开始井篮展.呈浅灰色局部有蚀点在降雨和降雨/盐雾综合环境试验后2表现为均匀的浅灰色.局部有精鼓起的蚀<>4商蚀较轻,主要表现为细密的浅灰色蚀点这都和户外试样的表面形态接近.在连续盐雾试验中,2试惮表面为细密的白色牡状的腐蚀产物.并有竖状流痕,这和户外试样的形貌差别很太为了避一步比较综

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