Page 53 - 腐蚀与防护2024年第十一期

吴正江, 等: 三种船用不锈钢在海水中的腐蚀匹配性

隙腐蚀试验方法》 进行缝隙腐蚀试验。缝隙腐蚀试 ZG03Cr26Ni7Mo4N 与其他两种不锈钢联用时可能发

样尺寸为50mm×25mm×2mm , 用“ O ” 型橡胶环 生电偶腐蚀, ZG03Cr26Ni7Mo4N 作为阴极被保护, 与

将不锈钢试片和两块直径12.7mm 、 高12.7mm 圆 其偶接的金属作为阳极被腐蚀, 但是否会发生严重的

柱状聚四氟乙烯塑料块固定, 如图1所示。在每块 电偶腐蚀则与两种材料的极化性能有关 [ 13-15 ] 。

塑料柱的一个顶面开1.6mm 宽、 1.6mm 深的垂直
槽, 另一顶面的表面粗糙度与试样表面相同。

图2 海水中三种不锈钢的开路电位

Fi g .2 O p encircuit p otentialsofthreestainlesssteelsinseawater
图1 缝隙腐蚀试样
图3为三种不锈钢在海水中的阳极极化曲线。

Fi g .1 Sam p leforcrevicecorrosionex p eriment
结果表明, 0Cr16Ni5Mo 和 05Cr17Ni4Cu4Nb 的阳
试验结束后, 取出试样, 用硬毛刷在流水中清除
极极化曲线特征相似, 但 05Cr17Ni4Cu4Nb钝化区

试样上的腐蚀产物, 在干燥器中放置 24h 后称量,
间没有电流波动现象, 这表明该不锈钢钝化膜稳定
观察表面腐蚀形貌。
性优于0Cr16Ni5Mo ; 05Cr17Ni4Cu4Nb的击穿电位为
1.4 电偶腐蚀试验
220mV 左右, 稍低于 0Cr16Ni5Mo , 钝化膜被击穿
电偶腐蚀试片尺寸为100mm×30mm×3mm , 破裂后, 随电位正移, 电流密度迅速增大。依据国标
处理方式与缝隙腐蚀试片相同。将试样放入烧杯
GB / T17899-1999 《 不锈钢点蚀电位测量方法》, 以
中, 加入天然海水, 置于25℃的恒温水浴中, 海水与

阳极极化曲线上腐蚀电流密度100 μ A / cm 对应的
2
试样面积比大于20mL / cm , 偶接试样之间的距离

2
电位中最正的电位为点蚀电位。三种不锈钢的点蚀

为30mm , 阴阳极面积比1∶1 , 每一组平行样之间的
) 见表2 。 05Cr17Ni4Cu4Nb的点蚀电位
距离是恒定的。在同样条件下, 以未偶接试样为对 电位( E b100
为225mV , 小于0Cr 16Ni5Mo , 可见其耐点蚀性能不

比试样进行腐蚀试验。试验过程中, 连续采集偶接
如0Cr16Ni5Mo 。 ZG03Cr26Ni7Mo4N 阳极极化区出
试样的电偶电位和电偶电流, 同时测量对比试样的
现明显的钝化区间, 当电位为930mV 左右时, 其钝
自腐蚀电位。试验期间, 使偶接试样始终处于电连
化膜局部被击穿破裂, 之后随着电位增大, 电流密度
接状态。试验结束后取出试样, 清除腐蚀产物, 并烘
迅速增大, 试样表面形成多个蚀点且蚀点逐渐扩展。
干试样, 观察表面腐蚀形貌。
ZG03Cr26Ni7Mo4N 的点蚀电位为1092mV , 远高于
2 结果与讨论 05Cr17Ni4Cu4Nb和 0Cr16Ni5Mo , 说明该不锈钢具
有优秀的耐点蚀性能。
2.1 电化学性能

海水中三种不锈钢的开路电位如图 2 所示。
由图2可见, 三种不锈钢的开路电位在浸泡初期均
迅速发生正移, 随着浸泡时间的延长, 开路电位逐渐
趋于平稳, 其中ZG03Cr26Ni7Mo4N 的开路电位基本
稳定在165mV , 正于05Cr17Ni4Cu4Nb ( 约20mV ) 以

及0Cr16Ni5Mo ( 约40mV ) 的开路电位。三种不锈
钢中, 05Cr17Ni4Cu4Nb 与 0Cr16Ni5Mo 的开路电
位差约为20mV , 这两种不锈钢联用时发生电偶腐

蚀的可 能 性 较 小; 但 ZG03Cr26Ni7Mo4N 电 位 较 图3 三种不锈钢在海水中的阳极极化曲线

正, 与其他两种不锈钢的电位差大于120mV , 所以 Fi g .3 Anodic p olarizationcurvesofthreestainlesssteelsinseawater
· 4 ·
5