《表4 电偶腐蚀前后945钢试样质量变化》

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《船舶用Ti70合金在人工海水中的腐蚀行为研究》

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实验前后Ti70与945钢试样质量变化见表3和表4。由表可知，Ti70合金电偶腐蚀前后质量轻微波动，而945钢质量损失明显。未偶联时945钢质量损失为0.1168 g，偶联后质量损失明显增加，且随着Ti70/945钢面积比的增加，质量损失也随之增大，当面积比为1∶1时，945钢质量损失达到了0.17 g。图4和5为Ti70与945钢腐蚀前后宏观形貌对比图。通过对比可知，电偶腐蚀前后Ti70合金表面无差别，仍具有金属光泽，而945钢则明显失去金属光泽，表面附着一层腐蚀产物，发生了严重的腐蚀。钛合金/钢电偶腐蚀属于氧扩散控制下的金属溶解反应[7]，在腐蚀过程中钢作为阳极放出电子，产生Fe+离子从而被腐蚀。阳极释放的电子流向阴极后，阴极表面氧气分子得到电子发生还原反应，产生OH-离子，因此阴极钛合金因为高的电位而受到保护[16]。腐蚀时间相同条件下945钢质量损失的差异说明电偶腐蚀过程中不同面积比的腐蚀电流必然不同，这从图6 Ti70/945钢不同面积比偶联时的腐蚀电流分布图可以看出。实验初期各电偶对电流均迅速下降，然后随着时间的延长，电流轻微波动并最终处于稳定，各电偶对整个实验过程电流方向均未发生改变，即945钢一直为阳极。对于不同面积比电偶对，随着Ti70/945钢面积比减小，电偶腐蚀电流也随之降低。这主要是因为实验初期，Ti70与945钢表面光洁，驱动电压较大，因此电流也较大，之后阴极Ti70合金表面会迅速生成一层钝化膜，增大了表面电阻，使电流迅速下降。实验中后期，由于阴极钝化膜高的稳定性以及强的自我修复能力，使得腐蚀电流趋于稳定。