钛合金材料在醇类溶液中的电化学行为

D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.02.016 第25卷第2期 北京科技大学学报 Vol.25 No.2 2003年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2003 钛合金材料在醇类溶液中的电化学行为 张琳吴荫顺曹备丁宝峰 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要采用动电位极化测量技术测定了4种航空用钛合金材料(TC4,TC1l,TA7和TA12)在 6种醇类溶液介质中的极化曲线和它们的电化学参数.重点考察了醇类溶液中H,O或C离 子的影响.结果表明：醇类溶液中含一定量的H0可适当改善材料的耐点蚀性能；而醇类溶 液中的C离子将严重损害材料的耐点蚀性能，明显使钛合金材料从自纯化状态转变为活化 状态. 关键词钛合金；醇；C离子；极化曲线；钝化；活化；点蚀电位 分类号 TG172.9 钛合金密度低、热稳定性好和比强度高，在 工业中常用的4种钛合金材料TC4,TC11,TA7和 航空工业中得到了广泛的应用，已成为先进航空 TA12,分别在6种醇类溶液介质中进行了电化学 发动机风扇、压气机盘、叶片等的主要结构材料 行为的研究 山在航空发动机生产、装配的过程中不可避免地 要接触到各种清洗溶液，钛材表面与清洗液作用 1实验方法 的结果被认为是电化学反应机制目前为了保 1.1实验材料 证航空发动机质量，避免钛合金材料使用过程中 4种钛合金，其牌号分别为TC4,TC11,TA7和 出现腐蚀，影响钛合金设备的安全，应该进一步 TA12.由沈阳黎明航发集团公司提供.4种钛合 了解钛合金材料的应用范围和腐蚀问题，探究钛 金材料的化学成分见表1. 合金材料在醇类溶液中的耐蚀性，合理安全地使 1.2实验介质 用钛材，使设备的整体耐蚀性提高，这已经变成 试验介质共6种，参见表2. 了一个非常现实的问题.为此本文选择了在航空 表1钛合金的化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of titanium alloys % 材料牌号Al Sn Fe Si C N H 0 Mo Zr Ti TC4 5.27 2.51 0.300.15 0.01 0.011 0.0090.13 余量 TCII 6.53 0.06 0.30 0.01 0.023 0.003 0.11 3.28 1.75 余量 TA7 5.21 2.51 0.13 0.04 0.01 0.018 0.009 0.12 余量 TA12 5.76 4.20 0.07 0.26 0.01 0.0100.004 0.09 0.86 2.03 余量 表2实验介质 Table 2 Tested solutions % 序号 实验介质 备注 无水乙醇 无水乙醇（分析纯）.含量≥99.7% 3 1.6%HO-乙醇溶液 1.6%H,0+98.4%CH,0H,去离子水、无水乙醇（分析纯）配制 0.6%HC1-乙醇溶液 0.6%HC+1.0%H,0+98.4%CH,0H,盐酸（分析纯37%）、无水乙醇（分析纯）配制 4 甲醇溶液 甲醇（分析纯），含量≥99.5% 5 1.6%H,0-甲醇溶液 1.6%H0+98.4%CHOH,去离子水、甲醇（分析纯）配制 6 0.6%HC1-甲醇溶液 0.6%HC+1.0%H,0+98.4%CH,OH,盐酸（分析纯37%）、无水乙醇（分析纯）配制 收稿日期2002-02-25张琳女，42岁，高级工程师

第 ￾￾卷 第 ￾期 ￾￾￾￾ 年 ￾月 北 京 科 技 大 学 学 报 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾艳￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾ 钦合金材料在醇类溶液 中的电化学行为 张 琳 吴 荫顺 曹 备 丁 宝峰 北 京科技 大学材 料科学 与 工 程 学 院 ， 北 京 ￾￾￾￾￾ 摘 要 采 用 动 电位极化测 量技术测 定 了 ￾种 航空 用 钦合金 材料￾￾￾，￾￾￾ ， ￾￾ 和 ￾￾ ￾在 ￾种醇类溶液介质 中的极化 曲线和 它们的 电化学参数 ￾ 重 点考察 了醇类溶液 中 ￾ ￾￾ 或 ￾ 一 离 子 的影 响 ￾ 结果 表 明 ￾ 醇类溶液 中含一 定量 的 ￾￾￾ 可 适 当改善材 料 的耐点 蚀 性能 ￾ 而醇类溶 液 中的 ￾ 一 离 子将 严重 损 害材料 的耐点蚀性 能 ， 明显 使钦合金材料从 自钝化状态转 变 为活 化 状 态 ￾ 关 键词 钦合金 ￾醇￾￾ 一 离子 ￾极 化 曲线 ￾钝化￾活化￾点 蚀 电位 分 类号 ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾ 钦合金 密度 低 、 热稳 定性 好 和 比强 度 高 ， 在 航 空 工业 中得 到 了广泛 的应用 ， 已 成 为先进航 空 发 动 机 风扇 、 压气 机 盘 、 叶 片等 的 主要 结构 材 料 ‘￾ ￾ 在航 空发 动机生 产 、 装配 的过程 中不 可避免地 要 接触到各种清洗溶 液 ， 钦 材 表 面 与清洗 液作用 的结果 被认为 是 电化学 反 应 机制 ‘￾ ￾ 目前 为 了保 证航 空 发动机质量 ， 避 免钦合金 材 料使用 过程 中 出现腐 蚀 ， 影 响钦合金设备 的安 全 ， 应 该进 一 步 了解 钦合金材料 的应用 范 围和腐蚀 问题 ， 探究 钦 合金材料 在醇类 溶液 中的耐蚀 性 ， 合理安 全地使 用 钦 材 ， 使设备 的整 体耐蚀 性 提 高 ， 这 已 经 变成 了一 个非 常现实 的 问题 ￾ 为此本 文选 择 了在航 空 工业 中常用 的 ￾种 钦 合金 材料 ￾￾￾ ， ￾￾ ￾ ， ￾￾和 ￾￾￾ ， 分别在 ￾种 醇类 溶 液介 质 中进行 了 电化 学 行 为 的研究 ￾ ￾ 实 验 方 法 ￾￾ 实 验 材 料 ￾种 钦合金 ， 其牌号 分别为 ￾￾￾ ， ￾￾ ￾ ， ￾￾和 ￾￾ ￾ 由沈 阳 黎 明航 发集 团公 司提供 ￾ ￾种 钦合 金 材 料 的化 学 成 分见 表 ￾ ￾ ￾￾ 实 验 介质 试 验介 质共 ￾种 ， 参见 表 ￾ ￾ 表 ￾ 钦 合 金 的 化 学成 分￾质￾分 数￾ ￾￾晚 ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾ 材 料牌 号 ￾ 今︸￾ 内￾￾ ，￾且且 ‘ ￾ ￾且 … ￾八￾︸ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ，白 ‘￾︻一￾︸￾，︸、︺︸， ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ 余量 余量 余量 余量 表 ￾ 实验介 质 ￾知￾￾￾ ￾ ￾飞￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 序号 实验介质 无水 乙 醇 备 注 ￾ ￾ ￾￾￾￾压乙 醇溶液 ￾￾￾￾￾卜 乙 醇溶液 甲醇溶液 ￾ ￾ ￾￾￾￾￾一 甲醇溶液 ￾￾￾￾￾一 甲醇溶液 无水 乙 醇 ￾分析纯 ￾ ， 含量 ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ·￾￾￾￾￾￾￾￾ ， 去 离子水 、 无水 乙 醇￾分析纯 ￾配制 ￾ · ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾，￾￾ ， 盐酸￾分析纯 ￾￾￾￾ 、 无水 乙 醇￾分析纯￾配制 甲醇￾分析纯￾ ， 含量 〕 ￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾ · ￾￾￾￾￾￾￾ ， 去 离 子 水 、 甲醇￾分析纯 ￾配 制 ￾ · ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ · ￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ， 盐酸￾分析纯 ￾￾￾￾ 、 无水 乙 醇￾分析纯￾配 制 收稿 日期 ￾￾￾刁￾一￾ 张琳 女 ， ￾ 岁 ， 高级工程 师 ＤＯＩ：１０．１３３７４／ｊ．ｉｓｓｎ１００１－０５３ｘ．２００３．０２．０１６

·164 北京科技大学学报 2003年第2期 13装置与方法 2结果分析与讨论 采用美国EG&G生产的M351腐蚀测量系统 对腐蚀体系进行电化学动电位极化曲线的测量. 2.1乙醇类溶液对4种钛合金材料的耐蚀性影 三电极系统：工作电极为钛合金材料（工作面积 的 为1cm2,工作电极表面用水砂纸打磨至800”，辅 ·为了考察乙醇类溶液对4种钛合金材料电化 助电极为碳棒，参比电极为饱和甘汞电极(SCE). 学行为的影响，分别测定了4种钛合金材料的恒 测量极化曲线的参数设定为：起始电位为相对于 电位极化曲线，见图1和表3.由表3可以看出，4 自然腐蚀电位-400mV,终止电位3V,扫描速度 种钛合金材料在乙醇溶液中基本处于活化状态， 0.5mV.s 没有明显的钝化现象；在1.6%H,O-乙醇的溶液 3.0 (a)TC4 3.0b)TC11 2.5 1乙醇 2.5 1乙醇 2.0 21.6%H0-乙醇 2.021.6%H,0-乙醇 1.530.6%HC1-乙醇 三1.530.6%HC1-乙醇 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 -10 -9-8-7-6-5 -4 -8.0 -7.0 -6.0 -5.0 log[i/(Acm】 log [i/(A.cm)] 3.0(©TA7 3.0dTA12 2.5 1乙醇 2.5 1乙醇 2.021.6%H,0-乙醇 2.021.6%H,0-乙醇 1.5 ,30.6%HC1-乙醇 之1.5 30.6%HC-乙醇 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 0.5 -9 -7-6-5 一4 -9.5-8.5-7.5-6.5 -5.5 -4.5 log [i/(A.cm] log [i/(A.cm)] 图14种钛合金在乙醇类溶液中的极化曲线 Fig.1 Polarization curves of four kinds of titanium alloys in ethanol solutions 表34种钛合金材料在3种乙醇类溶液中的电化学参数比较 Table 3 The electrochemical parameters of four kinds of titanium alloys in ethanol solutions 介质 合金 极化曲线特点 E/V,SCE E/V,SCE ie/(uA·cm TC4 活化 0.107 0.262 TC11 活化 0.047 0.378 乙醇溶液 TA7 活化+稍钝 -0.017 3.491 TA12 活化+稍饨 -0.230 1.603 TC4 自钝化且有点蚀 -0.001 2.496 0.207 1.6%H,0-乙醇 TCI1 活化 0.115 1.603 溶液 TA7 自钝化且点蚀 0.134 1.652 2.588 TA12 自钝化，电流小，无点蚀 -0.040 3.491 TC4 活化 0.177 一 0.140 0.6%HC1-乙醇 TCI1 活化 0.081 0.566 溶液 TA7 自钝化，点蚀电位低 -0.269 -0.196 3.767 TA12 自钝化，点蚀电位低 -0.556 0.079 11.297 注：E。为自腐蚀电位：E。为点蚀电位；，为自腐蚀电流密度

￾￾￾ 北 京 科 技 大 学 学 报 ￾￾￾ 年 第 ￾期 ￾￾ 装 里 与方 法 ￾￾响 采用 美 国 ￾￾￾￾ 生 产 的 ￾￾ ￾腐蚀测 量 系统 对腐蚀体系进 行 电化学 动 电位极 化 曲线 的测 量 ￾ 三 电极 系统 ￾ 工 作 电极 为钦合金 材料 ￾工 作 面 积 为 ￾￾￾ ， ， 工 作 电极 表 面用 水砂 纸 打磨 至 ￾￾￾ ， 辅 助 电极 为碳棒 ， 参 比 电极 为饱 和甘 汞 电极 ￾￾￾￾ ￾ 测 量极 化 曲线 的参数设定 为 ￾起始 电位 为相 对 于 自然腐蚀 电位 一 ￾￾ ￾￾ ， 终止 电位 ￾￾ ， 扫描 速度 ￾ · ￾￾￾ · ￾一 ，￾，￾ ￾ 结 果 分 析 与讨论 乙 醇类 溶液对 ￾种 铁 合金 材料 的耐蚀 性影 为 了考察 乙 醇类溶液对 ￾种钦合金材料 电化 学行 为 的影 响 ， 分别测 定 了 ￾种钦合金 材料 的恒 电位极 化 曲线 ， 见 图 ￾和表 ￾ ￾ 由表 ￾可 以看 出 ，￾ 种 钦合金材料在 乙 醇溶液 中基本处 于活 化状态 ， 没有 明显 的钝 化 现象 ￾ 在 ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾￾乙 醇 的溶 液 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾幼￾￾￾ ￾ 乙 醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾乙 醇 ￾ ￾￾￾￾￾卜 乙 醇 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ 必￾￾￾￾￾ ￾ 乙 醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾于乙 醇 ￾ ￾￾￾￾￾卜 乙 醇 、净￾ 、净￾ 、︺﹃ 一 ￾￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ ￾￾￾【￾￾￾ · ￾￾ 一 ，￾〕 一 ￾￾ 一 ￾￾ 一 ￾￾ 一 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾〔￾￾￾￾ · ￾￾ 一 ，￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ 乙 醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾一 乙 醇 ￾ ￾￾￾￾￾卜 乙 醇 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ 迁 ￾ ￾ ￾ 盆 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ 乙 醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾于乙 醇 ￾ ￾ ￾ 淤、汽 ￾￾￾￾￾一 乙 醇 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ · ￾￾ 一，￾」 一 ￾ 卜 ￾ 了一 一 ￾￾ 一 ￾￾ 一 ￾￾ 一 ￾￾ 一 ￾ ￾ ￾ 一 ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ · ￾￾ 一，￾ ￾￾ 图 ￾ ￾种 钦 合金在 乙 醇 类溶液 中的极化 曲线 ￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 表 ￾ ￾种 钦合金材料在 ￾种 乙 醉类溶液中的电化 学参数 比较 ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾】￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 介质 极 化 曲线特点 凡￾ ，￾￾￾ ￾￾必 · ￾￾ 一￾￾ 乙 醇溶液 活 化 活 化 活 化十 稍钝 活化￾ 稍钝 及￾ ，￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾一 乙 醇 溶液 合金 ￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ 飞人 ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾人￾ ￾人 ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾ 自钝化且 有点蚀 活 化 自钝化且点蚀 自钝化 ， 电流小 ， 无点蚀 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾卜 乙 醇 溶液 活化 活化 自钝化 ， 点蚀 电位低 自钝化 ， 点蚀 电位低 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾， 注 ￾ ￾ 为 自腐蚀 电位 ￾凡 为点蚀 电位 ￾ 衣为 自腐蚀 电流密度

Vol.25 No.2 张琳等：钛合金材料在醇类溶液中的电化学行为 ·165 中，钛合金TC4和TA7出现了较高的点蚀电位， 水乙醇加入的盐酸则明显地加速了材料的腐蚀， 4种钛合金材料均有较小的腐蚀电流密度.4种 钛合金呈完全活化状态，说明乙醇与C的交互 钛合金材料在0.6%HC-乙醇的溶液中，极化曲 作用对钛合金的腐蚀性很大. 线出现明显的活化，在较小的电位下，电流密度 2.2甲醇类溶液对4种钛合金材料的耐蚀性 增大的趋势较在无水乙醇溶液中明显. 影响 图1给出了同种材料在乙醇类介质中的叠加 为了考察甲醇类溶液成分对4种钛合金材料 极化曲线，可以看到无水乙醇中加入的HO可以 的电化学行为的影响，分别测定了4种钛合金材 有限地减轻乙醇对钛合金材料的腐蚀作用，可以 料在甲醇、1.6%H0-甲醇溶液、0.6%HC1-甲醇溶 认为乙醇对材料的腐蚀与其含水比例有关；而无 液中的恒电位极化曲线，见图2和表4.由表4可 3.0(a)TC4 3.0b)TC11 2.51甲醇 2.51甲醇 2.021.6%H,0-甲醇 2.021.6%H,0-甲醇 1.530.6%HC1-甲醇 1.530.6%HC1-甲醇 1.0 31o 0.5 0.5f 0.05 0.0 0.5 0.5 -9-8-7-6-5-4-3-2-1 -8-7 -6-5-4 -3 log[i/(A.cm)] log [i/(A.cm)] 2.0 (C)TA7 3.0(d)TATZ 1.61甲醇 2.5 1甲醇 1.221.6%H0-甲醇 1 2.0 2 21.6%H,0-甲醇 1.5 之0.830.6%HC1-甲醇 三1.0 30.6%HC1-甲醇 0.4 0.5 0.0 0.0 0.4 0.5 -9 -8 -7 -6-5 -4 -3 -7.5 -6.5 -5.5 -4.5 -3.5 log [i/(A.cm)] log[i/(A.cm)] 图24种钛合金在甲醇类溶液中的极化曲线 Fig.2 The polarization curves of four kinds of titanium alloys in methanol solutions 表44种钛合金材料在甲醇溶液中的电化学参数比较 Table 4 Electrochemical parameters of four kinds of titanium alloys in methanol solution 介质 合金 极化曲线特点 E/V,SCE E/V,SCE i/(A·cm TC4 活化 -0.077 0.336 TCI 钝化 -0.113 0.8460 3.296 甲醇溶液 TA7 活化 -0.147 一 0.736 TA12 活化 -0.349 一 0.636 TC4 活化+不明显钝化 0.032 0.651 1.6%H0-甲醇 TCI1 活化+不明显饨化 -0.115 一 0.504 溶液 TA7 活化+不明显纯化 -0.092 0.519 TA12 活化+不明显钝化 -0.107 0.3648 1.270 TC4 活化+不明显钝化 -0.167 13.091 0.6%HC1-甲醇 TCI1 活化 -0.193 2.930 溶液 TA7 活化 -0.227 一 2.089 TA12 活化 -0.262 17.988

￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾ 张琳 等 ￾ 钦合金 材料 在 醇类 溶 液 中的 电化 学 行 为 ￾ ￾￾￾ ￾ 中 ， 钦 合金 ￾￾￾ 和 ￾￾出现 了较 高 的点蚀 电位 ， ￾种 钦 合金 材 料 均 有 较小 的腐蚀 电流 密度 ￾ ￾种 钦 合金 材 料 在 ￾￾￾￾￾一 乙 醇 的溶 液 中 ， 极 化 曲 线 出现 明显 的 活化 ， 在 较小 的 电位 下 ， 电流 密 度 增 大 的趋势较在无水 乙 醇溶液 中明显 ￾ 图 ￾给 出 了 同种 材料在 乙 醇类介质 中的叠 加 极 化 曲线 ， 可 以 看 到无 水 乙 醇 中加 人 的 ￾ ￾￾ 可 以 有 限地 减轻 乙 醇对铁合金材料 的腐蚀 作用 ， 可 以 认 为 乙 醇对材料的腐蚀 与其含水 比例有关 ￾而无 水 乙 醇加 入 的盐 酸则 明显 地加 速 了材料 的腐蚀 ， 钦 合金 呈 完 全 活 化 状 态 ￾ 说 明 乙 醇 与 ￾ 一 的交互 作用 对 钦合金 的腐蚀 性很大 ￾ ￾￾ 甲醇 类溶 液对 ￾种 钦合 金 材 料 的耐蚀 性 影 响 为 了考察 甲醇类 溶 液成分对 ￾种 钦合金材料 的 电化 学行 为 的影 响 ， 分别测 定 了 ￾种 铁合金 材 料在 甲醇 、 ￾ ￾ ￾￾玩住甲醇溶 液 、 ￾￾￾￾￾卜 甲醇溶 液 中的恒 电位极 化 曲线 ， 见 图 ￾和 表 ￾ ￾ 由表 ￾可 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾甲醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾华 甲醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾一 甲醇 ￾￾￾￾￾￾ ￾ 甲醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾一 甲醇 奋、￾ ￾ ￾￾￾￾￾卜 甲醇 淤、￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ 刁 ￾ ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ ￾￾￾【￾￾￾￾ · ￾￾ 一 ，￾」 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ ￾￾￾【￾￾￾￾ · ￾￾ 一，￾〕 ￾ ￾ ￾ ￾李 又￾￾￾￾ ￾ ￾甲醇 ￾ ￾ ， ￾￾￾ ￾￾一 甲醇 ￾ ￾￾￾￾￾卜 甲醇 ￾ 甲醇 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾一 甲醇 ￾ ￾ ￾ ￾淤 ￾ 只 ￾￾￾￾￾一 甲醇 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ 刁 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ 刁 ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾ 刁 ￾ ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾ 一 ￾￾ 一 ￾￾ 一 ￾ ￾ ￾ 一 ￾￾ ￾￾￾〔￾￾￾￾ · ￾￾ 一，￾」 ￾￾￾〔￾￾￾￾ · ￾￾ 一 ，￾〕 图 ￾ ￾种 钦 合 金在 甲醉类 溶 液 中的极 化 曲线 ￾￾￾ ￾￾￾山 ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 表 ￾ ￾种 钦合金 材 料在 甲醇溶液 中的 电化 学参数 比较 ￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾皿￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ 址。￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾班 ￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 介 质 凡￾ ，￾￾￾ ￾￾叭 · ￾￾ 一 ￾￾ 甲醇溶液 合金 ￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾八￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾诱 ￾￾ 极化 曲线特点 活 化 钝 化 活 化 活 化 ￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾ 甲醇 溶液 活 化十 不 明 显 钝化 活 化￾ 不 明 显 钝化 活 化十 不 明显钝化 活 化十 不 明显 钝化 活 化 十 不 明显 钝化 ￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾一 甲醇 溶液 活 化 活 化 活 化 及￾ ，￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ 一 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾

·166。 北京科技大学学报 2003年第2期 以看到，4种钛合金材料在甲醇溶液中基本属于 点蚀性能的影响程度有赖于其含水比例，本文的 活化状态，TC11有自钝化现象；在1.6%H20-甲醇 含水量改善了钛合金的耐蚀性， 溶液中，4种钛合金均是活化，没有明显的钝化行 (2)醇类溶液中CI离子的存在促进钛合金材 为；在外加电位增加时，电流密度缓慢增长；4种 料由自钝化状态转变为活化状态，严重加速了钛 钛合金材料在0.6%HC1甲醇溶液中，极化曲线出 合金材料的腐蚀，所以在实际使用中应防止在各 现明显的活化，在较小的电位下，电流增大的趋 种清洗液中混入C1. 势较甲醇溶液中明显. 参考文献 图2给出了同种材料在甲醇类介质中的叠加 极化曲线，可以看到甲醇中加入的水可以有限的 1 MEJIEXOB P K.钛合金及铝合金的应力腐蚀开裂 改善甲醇对钛合金材料的腐蚀作用，其中钛合金 [M.陈石卿，焦明山译.北京：国防工业出版社， 1982 TC4和TC11较为明显，可以认为甲醇对材料的 2王安安，樊爱民.钛合金腐蚀行为的研究几.昆明 腐蚀与其含水比例有关；而甲醇中加人盐酸则明 工学院学报，1995,20(2)：750 显地加速了材料的腐蚀，使钛合金呈现完全活化 3陈军，胡耀君.B稳定元素对钛合金在3.5%NaC1溶 状态.说明甲醇与C的交互作用对钛合金的腐 液中电化学特性的影响[).中国有色金属学报， 蚀性很大 1998,8(增刊)：328 3结论 (1)乙醇类和甲醇类溶液对钛合金材料的耐 Electrochemical Behavior of Titanium Alloys in Alcohol Solutions ZHANG Lin,WU Yinshun,CAO Bei,DING Baofeng Materials Science and Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Polarization curves and electrochemical parameters of four kinds oftitanium alloys(TC4,TC11,TA7 and TA12)were measured in six alcohol solutions with the potentiodynamic method.The effects of H.O and Cl were mainly investigated.It was found that the pitting corrosion resistance of the alloys was somehow improved when the certain amount of H.O was added in the alcohol solutions and greatly decreased by Cl in the solutions. Cl would obviously change titanium alloys from a self-passivation state into an active one. KEY WORDS titanium alloy;alcohol;chloride ion;polarization curve;passivation;activation;pitting potential

￾ ￾￾‘ ￾ 北 京 科 技 大 学 学 报 ￾￾￾￾年 第 ￾期 以看到 ， ￾种 钦合金 材 料在 甲醇溶液 中基本属 于 活化状态 ，￾￾￾ 有 自钝化现象 ￾在 ￾ ￾ ￾￾￾￾￾甲醇 溶液 中 ，￾种钦合金 均是活化 ， 没有 明显 的钝化行 为 ￾在外加 电位增加 时 ， 电流 密度缓慢增长 ￾ 种 钦合金 材料 在 ￾￾￾￾￾ 甲醇溶 液 中 ， 极 化 曲线 出 现 明显 的活 化 ， 在 较小 的 电位下 ， 电流增 大 的趋 势较 甲醇溶 液 中明显 ￾ 图 ￾ ￾给 出 了同种材料在 甲醇类介质 中的叠加 极化 曲线 ， 可 以看到 甲醇 中加人 的水可 以有 限 的 改善 甲醇对钦合金 材料 的腐蚀作用 ， 其 中钦合金 ￾￾￾和 ￾￾￾ 较 为 明显 ， 可 以认 为 甲醇对 材料 的 腐蚀 与其含水 比例有关 ￾而 甲醇 中加人盐 酸则 明 显 地加速 了材料的腐蚀 ， 使钦合金呈 现完全活化 状 态 ￾ 说 明甲醇与 ￾ 一 的交互作用 对钦合金 的腐 蚀 性很 大 ￾ 点蚀性 能的影 响程度有赖于其含水 比例 ， 本文 的 含水量 改善了钦合金 的耐蚀性 ￾ ￾￾醇类溶液 中￾ 一 离子 的存在促进钦合金材 料 由 自钝化状态转变为活化状态 ， 严重 加速 了钦 合金材料的腐蚀 ， 所 以在实际使用 中应 防止在各 种 清洗 液 中混 入 ￾一 参 考 文 献 州田月￾￾￾ ￾ ￾ ￾ 钦合金及铝合金 的应力腐蚀开 裂 ￾￾￾ ￾ 陈石 卿 ， 焦 明山译 ￾ 北京 ￾ 国 防工业 出版社 ， ￾￾￾￾ 王 安安 ， 樊爱 民 ￾ 钦合金腐蚀行为的研究 ￾ ￾ 昆明 工学 院学报 ， ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾￾￾￾ 陈军 ， 胡耀君 ￾ 刀稳定元素对钦合金在 ￾ ￾ ￾￾￾￾￾溶 液 中电化学特性 的影响 ￾ ￾ 中国有 色金 属 学报 ， ￾￾￾￾ ， ￾￾增刊￾ ￾￾￾￾ ￾ 结 论 ￾ 乙 醇类和 甲醇类 溶液对钦合金 材料 的耐 ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 刀乙咬入￾￾ ￾￾， 邢乙了物￾￾， 侧口 ￾￾，及脚￾ ￾￾￾ 刀￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ， ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾如 ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾田叭￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ，￾￾￾￾ ，￾￾￾ 助￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾从￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾ 一 ￾ ￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾ · ￾￾ 一 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾切￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾切￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾切￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾