Page 52 - 腐蚀与防护2024年第十一期
P. 52

第45卷 第11期                                  腐蚀与防护                                  Vol.45 No.11



    2024年11月                          CORROSION &PROTECTION                          November2024

                                                                              DOI : 10.11973 / fs y fh220480
                三种船用不锈钢在海水中的腐蚀匹配性



                           吴正江 , 毛旭耀 , 张润林 , 王 内 , 张慧霞 , 宋卿源              2
                                         1
                                 1
                                                                  2
                                                          1
                                                  1

                                  ( 1. 武汉第二船舶设计研究所, 武汉 430064 ;

                  2. 中国船舶重工集团公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室, 青岛 266237 )
       摘 要:对05Cr17Ni4Cu4Nb 、 0Cr16Ni5Mo和 ZG03Cr26Ni7Mo4N 三种不锈钢进行了电化学测试、

       缝隙腐蚀试验和电偶腐蚀试验, 结合腐蚀形貌观察、 腐蚀速率计算、 动电位极化曲线等方法, 对比研
       究了三种不锈钢在天然海水中的腐蚀性能。结果表明: 三种不锈钢材料在两两偶接时, 腐蚀速率相
       对自腐蚀速率变化不明显, 电偶电位迅速正移且达到稳定, 电偶电流均远小于0.3 μ A / cm 。因此,

                                                                                       2
       三种不锈钢材料偶接使用时, 不会发生电偶腐蚀, 材料间具有良好的匹配性。
       关键词:不锈钢; 海洋; 匹配性


       中图分类号: TG172.5   文献标志码: A   文章编号: 1005-748X ( 2024 ) 11-0044-05
     海洋环境十分复杂, 海水中的氯化物、 硫酸盐以                         05Cr17Ni4Cu4Nb 、 0Cr16Ni5Mo 和 ZG03Cr26Ni7Mo4N
   及微生物, 海浪冲击都会导致金属材料腐蚀, 因此耐                         是三种性能十分优越的不锈钢               [ 12 ] , 被广泛应用于船
   海水腐蚀的材料一直是海洋工程发展的前沿课                              舶工程, 如传动装置的舵柄拉杆与滑块。这些部位的
   题 [ 1-5 ] 。碳钢是最常用的金属材料, 但在海洋环境                    腐蚀可能导致传动装置失效, 因此作者在海水中对这
   中, 其极易遭受腐蚀, 而不锈钢具有强度高、 耐蚀性                        三种不锈钢材料的匹配性开展了一系列研究。
   好等优点, 因此在海洋环境中获得广泛应用                   [ 6-7 ] 。
       船舶传动装置材料种类繁多, 多种材料连接在                         1 试 验
   一起时极易发生电偶腐蚀             [ 8-9 ] 。不锈钢腐蚀与其成         1.1 试验材料
   分、 组织结构相关       [ 10 ] , 不锈钢之间的差异很可能导                试 验 材 料 为 05Cr17Ni4Cu4Nb 、 0Cr16Ni5Mo
   致电偶腐蚀从而使其中一种材料腐蚀加剧                    [ 11 ] , 因此  和 ZG03Cr26Ni7Mo4N 三种不锈钢, 其化学成分如

   有 必 要 对 不 锈 钢 之 间 的 匹 配 性 进 行 研 究。                表 1所示。
                                         表1 试验材料的化学成分

                                 Tab.1 Chemicalcom p ositionoftestmaterials
                                                      质量分数 / %
       不锈钢
                   Cr     Ni     Cu     Nb    Mo      N      V      C     Si     Mn     P      S
   05Cr17Ni4Cu4Nb  16.39  4.51  3.72   0.27    -      -      -    0.04   0.72   0.66   0.03   0.01
     0Cr16Ni5Mo   15.77  4.39    -      -     1.27    -      -    0.03   0.53   1.20   0.02   0.02

   ZG03Cr26Ni7Mo4N 25.57  6.71  0.77    -     3.59   0.18   0.03  0.02   0.79   0.82   0.03   0.01
   1.2 电化学测试                                         用去离子水洗涤, 再用无水乙醇去油。试验溶液为
     使用 Biolo g icVMP3多区电化学综合测试系统                    天然海水。

   进行电化学测试。测试过程采用三电极体系: 参比电                               将试验溶液注入电解槽中, 加热至( 30±1 ) ℃ 。

   极为饱和甘汞电极( SCE ); 辅助电极为铂电极; 工作                     将打磨后试样的试验面浸没在溶液中, 先测开路电

   电极为待测试样。试样尺寸为 10mm×10mm×                                , 待开路电位稳定后, 测极化曲线。极化曲线
                                                     位E oc p

   10mm 。将试样用砂纸( 至2000号) 打磨抛光, 然后                    测试时, 从开路电位开始, 以20mV / min电位扫描

                                                     速率进行阳极极化, 直到阳极电流密度达到 500~

                                                                 2
   收稿日期: 2022-07-17                                  1 000 μ A / cm 为止。
   通信作者: 宋卿源( 1994- ), 工程师, 硕士, 从事海洋工程腐              1.3 缝隙腐蚀试验

                                                       按照 GB / T1 0127-2002 《 不锈钢三氯化铁缝
   蚀与防护研究, 18615007992 , 1738623083@ qq .com
    · 4 4 ·
   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57