《表4 锈层电化学拟合结果》

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《合金元素对耐候熔敷金属力学及耐蚀性能的影响》

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图7为熔敷金属周浸腐蚀前以及周浸腐蚀72，264 h带锈层的极化曲线，图8为周浸腐蚀72，264 h带锈层的阻抗图谱.采用图9所示等效电路拟合阻抗值，其中，R1为溶液电阻，C1为锈层与体相溶液构成的双电层，R2为锈层的电阻，C2为基体金属与渗入的电解液构成的双电层，R3为基体金属溶解反应的电荷传递电阻，ZD为扩散相关的阻抗.由于锈层组分化合物本身的电阻非常高，锈层电阻R2可以反应锈层抵挡腐蚀介质传输的能力，因此可以作为评价锈层保护性的重要指标.拟合自腐蚀电位、自腐蚀电流密度和阻抗结果如表4所示.拟合结果表明，未周浸腐蚀的熔敷金属自腐蚀电位较低，自腐蚀电流密度较大，周浸腐蚀72和264 h之后，锈层的自腐蚀电位明显升高，自腐蚀电流密度出现大幅度下降，随着周浸时间增加，锈层阻抗值提高，说明锈层相对于基体有更强的耐蚀性能.高Ni含量的1号熔敷金属和高Cu含量的2号熔敷金属在周浸腐蚀72 h时，自腐蚀电流密度较低，分别为1.70和1.55μA/cm2，腐蚀速率较慢，当周浸腐蚀264 h时，高Ni含量的1号熔敷金属自腐蚀电流密度上升至3.10μA/cm2，而Cu元素含量较高的2号熔敷金属自腐蚀电流密度依然比较低，说明Ni元素有助于提高熔敷金属初期耐蚀性能，Cu元素对熔敷金属腐蚀初期和后期的耐蚀性能均有提高作用.Cu元素提高耐蚀性能的机理有两种：一种为阳极钝化理论，认为钢与表明二次析出的Cu之间的阴极接触，能促使钢阳极钝化，并形成保护性较好的锈层；另一种是Cu富集说，认为Cu在基体与锈层之间形成阻挡层，它与基体结合牢固，因而具有较好的保护作用.Cu还可以细化锈层晶粒，提高锈层的致密度.此外，Cu和Cr元素共同添加会产生协同效应，共同改善钢的耐腐蚀性能.