材料耐腐蚀性能的评价方法.doc

第三,当材料表面覆盖着较厚的腐蚀产物时,进行观察腐蚀形貌时一定要注意将取出腐蚀产物前后的形貌进行综合对比,才能获得准确的结论。两种材料在未去除腐蚀产物之前形貌相同,去除腐蚀产物后腐蚀形态可能会大相径庭。例如,316L不锈钢在80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中腐蚀4小时后的腐蚀形貌同ZE41镁合金在NaCl溶液中腐蚀12小时的形貌基本相同,腐蚀产物都呈现龟裂状。但是,去除腐蚀产物后发现,二者的腐蚀形态截然不同:316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液中发生的是均匀腐蚀图5,而ZE41发生的则是点蚀,图6。316L不锈钢80℃Na2SO4和NaCl混合溶液浸泡,去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌ZE41镁合金在NaCl溶液浸泡,去除腐蚀产物前后的腐蚀形貌电化学测试法电化学测试方法是一种能够快速、准确地用于研究材料腐蚀的现代研究方法。由于材料的腐蚀大多数属于电化学腐蚀,因此电化学测试方法在腐蚀中应用的非常广泛。与重量法和表面观察法相比,电化学测试方法不但能够研究材料的腐蚀速度,还能够深入地研究材料的腐蚀机理。电化学测试方法经过近50年的发展,按外加信号分类大致可以分为直流测试和交流测试;按体系状态分类可以分为稳态测试和暂态测试。直流测试包括动电位极化曲线、线性极化法、循环极化法、循环伏安法、恒电流/恒电位法、等等;而交流测试则包括阻抗测试和电容测试。对于稳态测试方法,通常包括动电位极化曲线、线性极化法、循环极化法、循环伏安法、电化学阻抗谱;而暂态测试包括恒电流/恒电位法、电流阶跃/电位阶跃法和电化学噪声法。在诸多的电化学测试方法中,动电位极化曲线法和循环极化法是最基本,也是最常用的方法。从上一节的内容可以得知,根据材料的腐蚀电化学行为,可以将材料分为两大类:活性溶解材料和钝性材料。对于不同种类的材料,在评价其耐蚀性能时要采用不同的标准。对于活性溶解行为的材料(镁合金、碳钢、低合金钢等)来说,仅仅采用腐蚀电位(Ecorr)的高低来评价材料的腐蚀性能是不对的。这种错误的认识来源于仅仅关注了材料腐蚀的热力学趋势,而忽略了材料的腐蚀动力学特征。在评价活性溶解材料的耐蚀能力时,首要的参数是腐蚀电流(icorr),腐蚀电流越小,材料的耐蚀性能越好,这是因为腐蚀电流是由材料的溶解所造成的。AZ91E和MEZ两种镁合金的极化曲线如图7所示,从图中可以看出:尽管MEZ合金的腐蚀电位远远低于AZ91E合金,但是考虑到MEZ合金的腐蚀电流要明显小于AZ91E合金,所以MEZ合金的耐蚀性能应当高于AZ91E合金,这一点从盐雾腐蚀失重和金相观察结果中都得到了证实。图7只要当两种材料的腐蚀电流大体相同时,腐蚀电位才是一个需要考虑的参数,腐蚀电位越高,材料的耐蚀性能越好。举一个例子可以有助于更好的理解这句话,图8:当电位为a时,纯镁处在腐蚀电位,纯镁发生腐蚀;而AZ91D镁合金则处在阴极状态,没有发生腐蚀。当电位为b时,纯镁处在阳极电位而发生严重的腐蚀;与之对比,AZ91D镁合金则还处在阴极状态,没有发生腐蚀。当电位为c时,纯镁和AZ91D镁合金都处在阳极电位下,但是AZ91D镁合金的阳极电流则明显小于纯镁,此时AZ91D的腐蚀速度低于纯镁。从上述的三种典型的情况来看,AZ91D合金在各个电位下其溶解电流都小于纯镁,所以可以判断AZ91D合金的耐蚀能力优于纯镁。综合上面的论述,可