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首页 > 舰船和海洋工程用铜合金金属腐蚀专题 > 腐蚀行为

总体概况

详细介绍

 硅青铜常用来制造电动机以及紧固件等。在北大西洋浸泡一年内,硅青铜UNS C65500无脱合金腐蚀现象出现,并表现优异的耐海水污损性能,在拉伸状态下未表现出应力腐蚀开裂倾向,不受拉伸以及受拉伸试样腐蚀速率分别达14.3以及19.9μm/a[64].我国常用的一种硅青铜牌号为QSi3-1.QSi3-1为加有锰的硅青铜。有高的强度、弹性和耐磨性,塑性好,低温下仍不变脆;能良好地与青铜、钢和其它合金焊接,特别是钎焊性好;在大气、淡水和海水中的耐蚀性高,对于苛性钠及氯化物的作用也非常稳定;能很好地承受冷、热压力加工,不能热处理强化,通常在退火和加工硬化状态下使用,此时有高地屈服极限和弹性。QSi3-1用于制作在腐蚀介质中工作的各种零件,弹簧和弹簧零件,以及蜗杆、蜗轮齿轮、轴套、制动销和杆类耐磨零件,也可用于制作焊接结构中的零件,可代替重要的锡青铜,甚至铍青铜。对其在海水环境中的腐蚀行为研究表明,在南海榆林海域浸泡8年后,QSi3-1腐蚀速率大于同时浸泡的QSn6.5-0.1,图1为三种青铜合金平均腐蚀深度-时间的关系图。在浸泡过程中,其发生了点蚀以及缝隙腐蚀、边缘腐蚀等,表面有较大的零散蚀坑,QSn6.5-0.1表面有较小的密集的腐蚀斑沟,抗局部腐蚀性能较好(局部腐蚀易于发生在沉积物堆积处,海生物附着处及缝隙形成处)。QSi3-1对泥沙海水的冲刷腐蚀敏感性明显高于其他一些铜合金,如QSn6.5-0.1,紫铜(TUP,T2)白铜(B10,B30),黄铜(HAl77-2A, HSn70-1A,H68A)等。QSi3-1在舟山海域全浸区浸泡8年后,其腐蚀速率达到4.1mm/y,而QSn6.5-0.1,HAl77-2A,B10的平均腐蚀速率为0.24-0.61 mm/y,表面基本无海生物附着。在青岛海域飞溅区的腐蚀行为研究结果显示(如图2),暴露8年以后,表面有较轻的点蚀,T2、TUP、QSi3-1和QBe2的点蚀深度接近,最大点蚀深度在0.10 mm~0.20 mm之间,QSn6.5-0.1的点蚀深度较小,暴露16年最大点蚀深度为0.06 mm,T2、TUP、QSi3-1的点蚀密度为5×104/m2,最大点蚀孔径为0.5 mm;QSn6.5-0.1和QBe2的点蚀密度较大,为1×105/m2,最大点蚀孔径为0.3 mm和0.5 mm,点蚀坑呈麻点状。暴露1~8年的试样上没出现可测量的缝隙腐蚀。暴露16年,T2、TUP、QSi3-1、QBe2的最大缝隙腐蚀深度在0.27 mm~0.40 mm之间;QSn6.5-0.1没发生缝隙腐蚀。黄铜、白铜的缝隙腐蚀比纯铜轻,最大缝隙腐蚀深度0.05 mm~0.15 mm.QSi3-1、QSn6.5-0.1和QBe2的腐蚀率随暴露时间延长而下降。暴露16年后腐蚀速率在0.0019 mm/a~0.0023 mm/a之间[59].在榆林海域全浸区浸泡4年后,QSi3-1主要发生了点蚀、缝隙腐蚀以及边缘腐蚀等,点蚀坑深度较大,局部腐蚀倾向较大,QSi3-1的平均腐蚀深度高于其他两种青铜QSn6.5-0.1和QBe2.QBe2和QSn6.5-0.1抗污性良好,前者几乎无海生物附着,后者附着量较少,只有5%左右,QSi3-1抗污性相对较差,附着面积为20%-30%.

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图1 三种青铜合金在南海榆林海域平均腐蚀深度-时间的关系图
 
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图2 青岛海域飞溅区多种铜合金不同暴露时间后表面最大点蚀坑深度