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钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所
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铜合金
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图1 几种铜合金在青岛海水的时间电位曲线
 
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图2 几种铜合金在舟山海水的时间电位曲线
 
表1 铜合金在青岛、舟山海水的腐蚀电位特征参数
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        在青岛、舟山海水试验站各进行了4种铜合金的腐蚀电位测试,获得的时间电位曲线见图1和2,获得的腐蚀电位特征参数见表1.
 
  结果表明,几种铜合金刚浸没海水时电位较正,而后电位迅速负移,随着浸泡时间继续延长,电位正移至稳定电位,该变化规律与钢有些类似。究其原因,铜和铜合金在海水中是活性金属,刚浸入海水后,其表面的氧化膜迅速遭到破坏,电位由正变负,而后在海水中经过一定时间暴露,原始表面膜逐步转化成腐蚀产物膜,表面生成的腐蚀产物主要成份是碱式碳酸铜、碱式氯化铜、氧化铜和氧化亚铜等复式盐,这些腐蚀产物在其表面附着,使得阳极反应受到阻滞,电位正移。由于铜合金在海水中是活性金属,其稳定电位波动较小,亦未出现振动现象。
 
  此外,由于铜合金成分和表面腐蚀产物膜的性质不同,几种铜合金在海水中的稳定电位和达到稳定电位的时间不同,从表可以看出,铜合金在青岛和舟山舟山的稳定电位序基本相同,T2的稳定电位最正,电位稳定时间最长,其次是B10,HAl77-2和NiAl青铜的电位相对较负;但这几种铜合金在青岛和舟山海水的稳定电位有所差别,原因可能是由于相同的材料的原始表面膜在不同的浸泡环境中,形成不同特征的腐蚀产物膜有关。
 

  此外,从几种铜合金在海水中的耐蚀性看,HAl77-2和B10是耐海水腐蚀性能较好的铜合金,HAl77-2的耐蚀性比B10更优,而T2在海水中耐蚀性能较差。而这三种铜合金在海水中的稳定电位大小顺序与其耐蚀性刚好相反,该结果也与1989年获得的铜合金在海水中稳定电位序结果一致。究其原因,虽然铜合金中添加Zn、Ni等能提高铜合金耐海水腐蚀性能,但这两种元素的电极电位较Cu更负,从而使得铜合金的腐蚀电位变负,如B10中添加了Ni,原始表面膜富镍后形成致密的阳极性保护膜,从而使得B10在海水中具有较好的耐蚀性,但阳极性保护膜使得铜合金腐蚀电位变负。HAl77-2在铜合金添加Zn,且Zn的电负性更强,电化学保护作用更好。因此,从本次试验结果看,似乎可以得出铜合金的稳定电位越负,其耐蚀越好的结论,然而,铜合金的耐蚀性除了添加元素的电化学保护作用外,与其形成原始表面膜质量、致密性等有很大关系,且本次试验材料种类较少,还有待于进行大量的试验来验证。