Ａｌ在地壳中含量极为丰富 .在国民经济各个部门及日常生活中Ａｌ得到了广泛的应用 .在通常条件下 ,Ａｌ及其合金表面形成一层氧化物膜 ,表现出优良的耐蚀性 ,然而在含有侵蚀性Ｃｌ- 离子的介质中往往发生局部腐蚀如点蚀 ,在应力的作用下进而使材料发生腐蚀疲劳 ,影响材料的使用寿命 .缓蚀剂对提高材料的耐腐蚀性能具有其它防腐蚀措施所不具备的优点<1> ,国内外学者对Ａｌ合金的腐蚀与防护进行了广泛的研究<2～ 4 > .有机胺是黑色金属的有效的缓蚀剂<5> ,而应用于Ａｌ合金的研究却很少<6 > .应用缓蚀剂技术来提高材料的腐蚀疲劳寿命也有所报道<7,8> .本文通过电化学极化曲线、扫描电镜 (ＳＥＭ )研究了有机胺对ＬＹ12硬Ａｌ合金的缓蚀作用 ,并应用腐蚀疲劳实验 (ＣＦ)初步探讨了有机胺对Ａｌ合金在 3.5 %ＮａＣｌ溶液中腐蚀疲劳寿命的影响 .1实验方法实验材料为硬Ａｌ合金 (ＬＹ12ＣＺ) ,研究电极由4 0 0ｍｍ× 2 5 0ｍｍ× 2ｍｍ的板材切割制取 ,用5 0 0 #～ 80 0 #耐水砂纸逐级打磨成工作面积为 10ｍｍ× 10ｍｍ的工作电极 ,丙酮除油后用蒸馏水反复冲洗、脱脂棉擦干 ,然后将非工作面用石蜡和松香混合均匀后涂封 ,放于干燥器中待用 .电化学实验采用三电极体系 ,参比电极为饱和甘汞电极 ,辅助电极Ｐｔ片 .极化曲线测量的扫描速度为 0 .3ｍＶ/ｓ .测试系统为ＰＡＲＭ 342电化学测试系统 ,对测试结果进行拟合 ,求得腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ和腐蚀电流密度ｉｃｏｒｒ等参数 ,并由此计算缓蚀效率 η .所用试剂ＮａＣｌ、苄胺 (简称ＢＡ )和异丙胺 (简称ＹＢＡ)均为分析纯试剂 ,实验溶液用一次蒸馏水配制 ,所有实验均在室温下进行 .样品ＳＥＭ表面分析采用荷兰Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ＸＬ30型扫描电子显微镜 .腐蚀疲劳实验采用ＳＦＬ - 10 - 35 0型腐蚀疲劳实验机 ,实验所加的载荷为σｍａｘ=180ＭＰａ ,应力比为 0 .1,频率为 6Ｈｚ .ＣＦ寿命的变化用ε表示 ,ε的值等于Ａｌ合金在添加了缓蚀剂的氯化钠溶液中的ＣＦ寿命与空白溶液中的ＣＦ寿命的比值 .2结果与讨论2 1有机胺对Ａｌ合金的缓蚀作用图 1是Ａｌ合金在 3.5 %ＮａＣｌ溶液和添加有机胺缓蚀剂的极化曲线 .从图中可以看出 ,Ａｌ合金在空白ＮａＣｌ溶液中的阳极过程为活性溶解 ,点蚀电位与腐蚀电位几乎重合 ,表明Ａｌ合金对点蚀较为敏感 ,而添加不同有机胺缓蚀剂后 ,Ａｌ合金的极化曲线向低电流密度方向移动 ,表明有机胺对Ａｌ合金具有缓蚀作用 .Ａｌ合金的腐蚀电位向负方向移动 ,点蚀电位与空白溶液中的比较没有较大的变化 ,但腐蚀电位与点蚀电位有不同程度的分离 ,其中以异丙胺分离的程度为大 ,表明有机胺有效的抑制了Ａｌ合金的点蚀<9> ,异丙胺抑制点蚀的效果更为显著 .表 1列出了Ａｌ合金极化曲线拟合结果 .从表中可见 ,空白溶液中Ａｌ合金的腐蚀电流密度较大 ,而添加缓有机胺后Ａｌ合金的腐蚀电流密度有很大程度的降低 ,对Ａｌ合金具有较好的缓蚀效果 ,异丙胺的缓蚀作用比苄胺好 .2 2有机胺对Ａｌ合金腐蚀形貌的影响图 2示出了Ａｌ合金在添加不同有机胺的3 5 %ＮａＣｌ溶液中经过 2 1ｄ浸泡后的ＳＥＭ图 .从Ｆｉｇ .1ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｏｒｇａｎｉｃａｍｉｎｅｓｏｎｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｆｏｒＬＹ12ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ图中可以看出 ,Ａｌ合金在ＮａＣｌ溶液中经过 2 1ｄ浸泡 ,腐蚀严重 ,表面出现了较为严重的点蚀 (ａ) .而经过有机胺缓蚀后 ,Ａｌ合金的表面没有发生象空白溶液中的那样严重的点蚀 ,腐蚀程度明显减小 .ＳＥＭ实验表明 ,有机胺在一定程度上抑制了Ａｌ合金点腐蚀的发生 ,这与极化曲线测试的结果是一致的 .2 3有机胺对Ａｌ合金ＣＦ寿命的影响图 3是Ａｌ合金在空白 3.5 %ＮａＣｌ溶液中及在添加了苄胺及异丙胺的 3.5 %ＮａＣｌ溶液中ＣＦ寿命的变化 .可见 ,添加有机胺后Ａｌ合金在 3.5 %ＮａＣｌ溶液中的腐蚀疲劳寿命有所提高 ,其中添加异丙胺提高的程度大 ,ε为空白溶液中的 4倍多 .根据点蚀萌生机理 ,腐蚀疲劳裂纹源往往在点蚀坑处产生<10 > ,由于电化学腐蚀而产生小孔而成为应力集中点 ,最终发展为裂纹源 ,减少了点蚀 ,就意味着裂纹源的减少 ,从而使材料的腐蚀疲劳寿命有所提高 .电化学极化曲线测试和ＳＥＭ实验结果表明 ,在 3.5 %ＮａＣｌ溶液中添加苄胺及异丙胺既提高了Ａｌ合金的耐腐蚀的能力 ,又提高了Ａｌ合金的耐点蚀的能力 ,从裂纹源的产生理论这一点考虑 ,由于这些缓蚀剂抑制了Ａｌ合金的点蚀 ,从而减少了裂纹源的形成 ,最终使Ａｌ合金的腐蚀疲劳寿命提高3结论1 苄胺和异丙胺对Ａｌ合金在 3.5 %ＮａＣｌ溶液中具有较好的缓蚀作用 ,同时在一定程度上抑制了Ａｌ合金的点蚀 ,异丙胺的缓蚀效果优于苄胺 .Ｆｉｇ .3ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｏｒｇａｎｉｃａｍｉｎｅｓｏｎＣＦｌｉｆｅｆｏｒＬＹ12ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ2 苄胺和异丙胺提高了Ａｌ合金在 3.5 %ＮａＣｌ溶液的ＣＦ寿命 ,异丙胺对ＣＦ寿命的提高程度比苄胺高 .3 苄胺和异丙胺通过抑制Ａｌ合金的点蚀提高Ａｌ合金的ＣＦ寿命有机胺对LY12Al合金的缓蚀作 用及对腐蚀疲劳寿命的影响@王成$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@江峰$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@张波$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@林海潮$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@余刚$沈阳工业大学!沈阳110023
@丁晖$沈阳工业大学!沈阳110023Al合金;;缓蚀剂;;有机胺;;腐蚀疲劳应用电化学极化曲线、扫描电镜 (SEM)和腐蚀疲劳实验研究了有机胺对Al合金在 3.5 %NaCl介质中的缓蚀作用和对腐蚀疲劳寿命的影响 .结果表明 ,有机胺对Al合金在NaCl溶液中具有较好的缓蚀作用 ,并在一定程度上抑制了Al合金点蚀的发生 ;有机胺提高了Al合金在NaCl溶液中的腐蚀疲劳寿命 ,异丙胺比苄胺提高的幅度大〔1〕杨文治,黄魁元,王清等.缓蚀剂.北京:化学工业出版社,1989.1
〔2〕Hassan SM,Elawady YA,Ahmed AI,etal.Corrosionscience,1979,19(12):951
〔3〕Fou daAS,Mous saMN,Ta haFI,etal.Corrosionscience,1986,26(9):719
〔4〕宋诗哲,唐子龙.中国腐蚀与防护学报,1996,16(2):127
〔5〕杨文治,黄魁元,王清等.缓蚀剂.北京:化学工业出版社,1989.146
〔 6〕SalemT M,Horvat hJ,SidkyPS.Corrosionscience,1978,18(4):363
〔7〕王成,江峰,林海潮等.缓蚀剂对提高铝合金腐蚀疲劳寿命的研究.中国腐蚀与防护学会主编.北京:化学工业出版社,1999.197
〔8〕李劲,王政富,柯伟.中国腐蚀与防护学报,1994,14(1):37
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〔10〕陈鸿海.金属腐蚀学.北京:北京理工大学出版社,1995.212LY12Al合金的 缓蚀作用及对腐蚀疲劳寿命的影响@王成$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@江峰$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@张波$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@林海潮$中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室!沈阳110016
@余刚$沈阳工业大学!沈阳110023
@丁晖$沈阳工业大学!沈阳110023Al合金;;缓蚀剂;;有机胺;;腐蚀疲劳应用电化学极化曲线、扫描电镜 (SEM)和腐蚀疲劳实验研究了有机胺对Al合金在 3.5 %NaCl介质中的缓蚀作用和对腐蚀疲劳寿命的影响 .结果表明 ,有机胺对Al合金在NaCl溶液中具有较好的缓蚀作用 ,并在一定程度上抑制了Al合金点蚀的发生 ;有机胺提高了Al合金在NaCl溶液中的腐蚀疲劳寿命 ,异丙胺比苄胺提高的幅度大〔1〕杨文治,黄魁元,王清等.缓蚀剂.北京:化学工业出版社,1989.1
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〔7〕王成,江峰,林海潮等.缓蚀剂对提高铝合金腐蚀疲劳寿命的研究.中国腐蚀与防护
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