海洋工程裝備典型電偶對(duì)在模擬深海條件下的電偶腐蝕規(guī)律研究.pdf

1、由異種金屬材料建造的深海工程裝備長(zhǎng)期服役于苛刻的深海環(huán)境，必然引發(fā)電偶腐蝕問題，給國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防安全造成不可估量的損失。因此建立深海工程裝備材料電偶腐蝕防護(hù)的理論基礎(chǔ)，為我國深海工程裝備的設(shè)計(jì)、選材提供理論依據(jù)，對(duì)提升我國深海工程裝備的設(shè)計(jì)能力和建造水平具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本研究在實(shí)驗(yàn)室條件下利用自主設(shè)計(jì)的裝置模擬深海環(huán)境，采用電化學(xué)方法，微觀表征法，宏觀表征法等對(duì)典型的907低合金鋼、921低合金鋼、B10銅鎳合金

2、、TA2鈦合金、HDR雙相不銹鋼五種海洋工程用材組成的，907低合金、921低合金鋼兩種單金屬，907/B10、907/TA2、921/B10、921/TA2四種雙相偶對(duì)，907/921/B10、907/921/TA2、907/921/HDR三種三相偶對(duì)在模擬深海環(huán)境中壓力、溫度、溶解氧三因素影響下的腐蝕行為進(jìn)行研究。
　　研究表明在模擬深海環(huán)境中，當(dāng)壓力從0增大到15MPa時(shí)，907腐蝕速率從0.025mm/a增大至0.25mm

3、/a；而921腐蝕速率隨壓力變化較小。當(dāng)溫度從4℃升高到12℃時(shí)，溫度的升高會(huì)同時(shí)增大907、921電極反應(yīng)中陰極溶氧擴(kuò)散作用和陽極離子化過程，因此腐蝕速率均隨溫度升高近似線性增大；溶解氧含量小于10ppm時(shí)，907、921電極反應(yīng)的主要控制類型主要是以氧擴(kuò)散控制為主。
　　所有雙相和三相偶對(duì)在模擬深海環(huán)境中電偶電位均表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)：偶合初期溶液中腐蝕性離子與金屬基體直接接觸電偶驅(qū)動(dòng)力較大、電位較正；隨著反應(yīng)進(jìn)行，陽極表面不

4、斷生成氧化物腐蝕產(chǎn)物膜層，反應(yīng)電阻急劇增大，表現(xiàn)為電偶電位迅速負(fù)移；約經(jīng)歷20~40h后腐蝕產(chǎn)物生成和溶解過程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，電偶電流隨之穩(wěn)定在較小范圍內(nèi)。
　　雙相偶對(duì)研究結(jié)果表明：電偶腐蝕速率隨壓力增加變化較?。粶囟壬邥?huì)加劇電偶腐蝕；當(dāng)溶解氧含量低于10ppm時(shí)，雙相偶對(duì)的電偶電流密度隨溶解氧含量增大近似線性增大。
　　三相偶對(duì)在模擬深海壓力小于1000m時(shí)，當(dāng)907/921與B10偶合時(shí)，陽極電偶腐蝕主要以907為主，