不同氧浓度海洋环境中复杂金属偶对的电偶腐蚀实验研究与有限元模拟

【作者】 史林军； 宋影伟； 单大勇； 韩恩厚；

【机构】 中国科学院金属研究所； 中国科学技术大学材料科学与工程学院；

【摘要】 电偶腐蚀是一种广泛存在且危害巨大的局部腐蚀行为,目前针对它的研究还主要集中在双金属偶对上,对于三金属偶对甚至多金属偶对的电偶腐蚀研究鲜有报道。海水作为一种高电导率的电解质,极易导致船舶、舰艇、桥梁以及海洋平台上的异种金属间发生电偶腐蚀,而不同深度海水中氧浓度差异对复杂金属偶对电偶腐蚀的影响规律还不清楚。本文通过有限元方法构建了2024铝合金/Q235碳钢/304不锈钢三金属偶对在不同氧含量的模拟海水中的电偶腐蚀模型,并通过ZRA(零电阻电流)实验验证了模型的可靠性,总结了三金属偶对在氧浓度为0.1mg/L和6mg/L的模拟海水中阳极电流密度值与阴阳极面积比之间的关系,并从电化学理论角度给出了相应的数学表达式。此外,通过极化曲线和宏微观腐蚀形貌分析对三金属偶对电偶腐蚀的机理进行了研究。腐蚀形貌结果显示,电偶腐蚀不仅会加剧2024的点蚀,还会导致其晶间腐蚀的发生。更多还原