D0L:10.13374f.issn1001-053x.2012.02.008 第34卷第2期 北京科技大学学报 Vol.34 No.2 2012年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2012 镍基合金镀层在北方老工业城市冬季降水中的腐蚀 行为 史艳华四梁平陈吉张国福武占文孙冬来 辽宁石油化工大学机械工程学院，抚顺113001 区通信作者，E-mail:siyanhua(@yahoo.com.cn 摘要为研究镍基合金镀层在北方老工业城市冬季降水中的腐蚀行为，采用电沉积技术制备了Ni-P、Ni-F合金镀层，对 其结构与耐蚀性能进行检测.结果表明：不同镍基合金镀层在冬季降水中耐蚀性能不同，其中N-Fe合金镀层由于F掺杂增 加了镍基合金与氧的亲和力，可以快速在N-F合金镀层表面形成一层连续的氧化膜，对基体起到很好的防护作用，电位最 正，自腐蚀电流密度值最小，耐蚀性较好，年腐蚀速率约为20号钢的1/2：而NP合金镀层表面形成氧化膜的速率较缓慢，阻 抗值较低，不适合在北方老工业城市的室外装饰与防护中应用. 关键词镍合金：镀层：冬季降水；腐蚀：电化学阻抗谱：极化 分类号TG146.15:TG172 Corrosion behavior of nickel base alloy coatings in the winter precipitation con- tamination of Chinese north old industrial city SHI Yan-hua,LIANG Ping,CHEN Ji,ZHANG Guo-fu,WU Zhan-wen,SUN Dong-ai School of Mechanical Engineering,Liaoning Shihua University,Fushun 113001,China Corresponding author.E-mail:siyanhua@yahoo.com.cn ABSTRACT In order to study the corrosion behavior of nickel-based alloy coatings in the winter precipitation of Chinese north old in- dustrial city,Ni-P and Ni-Fe coatings were prepared by electrodeposition,and the phase structure and corrosion resistance of the nickel coatings were examined.Experimental results show that the corrosion resistances of different nickel coatings are different.The Ni-Fe coating has a nobler potential,a lower corrosion current density and a better corrosion resistance.Its corrosion rate is about half of 20 Steel's one.This is because that Fe in the nickel coating has a greater affinity with oxygen and can form a continuous oxide film quick- ly on the surface of the Ni-Fe coating.But the oxide film on the Ni-P coating forms slowly and its impedance resistance is lower than that of the Ni-Fe coating.Thus the Ni-P coating is not suitable to be used for outdoor decoration and corrosion protection in Chinese north old industrial city. KEY WORDS nickel alloys;coatings;winter precipitation;corrosion;electrochemical impedance spectroscopy (EIS):polarization 工业社会的进步在很大程度上是以牺牲环境为 已经成为世界性的空气污染问题，国外将其称为 代价的.据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫 “空中死神”.酸雨附着在建（构）筑物表面，其危害 约1亿t,二氧化氮5000万t,特别在一些工业化发 主要体现在腐蚀金属材料、有机材料和混凝土材料， 达的城市造成越来越严重的大气污染.大气中的二 使得城市公共设施损毁，周期缩短，被称为看不见的 氧化硫、三氧化硫和氨氧化物可在大气中形成硫酸危机.特别是在一些装饰防护性镀层材料表面形成 和硝酸，连同空气中粉尘及其他污染物随降水（雪） 腐蚀环境，造成不同程度的腐蚀，破坏装饰和防护效 落到地面形成酸雨，一般把pH值小于5.6的降水 果，严重影响城市的市容形象 称为酸雨.近些年，降水中酸雨的比例越来越大， 抚顺市位于国务院划定的“酸雨和二氧化硫 收稿日期：20110720 基金项目：国家自然科学基金委员会青年科学基金资助项目(50801036)第 34 卷 第 2 期 2012 年 2 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 2 Feb． 2012 镍基合金镀层在北方老工业城市冬季降水中的腐蚀 行为 史艳华 梁 平 陈 吉 张国福 武占文 孙冬来 辽宁石油化工大学机械工程学院，抚顺 113001 通信作者，E-mail: siyanhua@ yahoo． com． cn 摘 要 为研究镍基合金镀层在北方老工业城市冬季降水中的腐蚀行为，采用电沉积技术制备了 Ni--P、Ni--Fe 合金镀层，对 其结构与耐蚀性能进行检测． 结果表明: 不同镍基合金镀层在冬季降水中耐蚀性能不同，其中 Ni--Fe 合金镀层由于 Fe 掺杂增 加了镍基合金与氧的亲和力，可以快速在 Ni--Fe 合金镀层表面形成一层连续的氧化膜，对基体起到很好的防护作用，电位最 正，自腐蚀电流密度值最小，耐蚀性较好，年腐蚀速率约为 20 号钢的 1 /2; 而 Ni--P 合金镀层表面形成氧化膜的速率较缓慢，阻 抗值较低，不适合在北方老工业城市的室外装饰与防护中应用． 关键词 镍合金; 镀层; 冬季降水; 腐蚀; 电化学阻抗谱; 极化 分类号 TG146. 1 + 5; TG172 Corrosion behavior of nickel base alloy coatings in the winter precipitation con￾tamination of Chinese north old industrial city SHI Yan-hua ，LIANG Ping，CHEN Ji，ZHANG Guo-fu，WU Zhan-wen，SUN Dong-lai School of Mechanical Engineering，Liaoning Shihua University，Fushun 113001，China Corresponding author，E-mail: siyanhua@ yahoo． com． cn ABSTRACT In order to study the corrosion behavior of nickel-based alloy coatings in the winter precipitation of Chinese north old in￾dustrial city，Ni-P and Ni-Fe coatings were prepared by electrodeposition，and the phase structure and corrosion resistance of the nickel coatings were examined． Experimental results show that the corrosion resistances of different nickel coatings are different． The Ni-Fe coating has a nobler potential，a lower corrosion current density and a better corrosion resistance． Its corrosion rate is about half of 20 Steel’s one． This is because that Fe in the nickel coating has a greater affinity with oxygen and can form a continuous oxide film quick￾ly on the surface of the Ni-Fe coating． But the oxide film on the Ni-P coating forms slowly and its impedance resistance is lower than that of the Ni-Fe coating． Thus the Ni-P coating is not suitable to be used for outdoor decoration and corrosion protection in Chinese north old industrial city． KEY WORDS nickel alloys; coatings; winter precipitation; corrosion; electrochemical impedance spectroscopy ( EIS) ; polarization 收稿日期: 2011--07--20 基金项目: 国家自然科学基金委员会青年科学基金资助项目( 50801036) 工业社会的进步在很大程度上是以牺牲环境为 代价的． 据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫 约 1 亿 t，二氧化氮 5 000 万 t，特别在一些工业化发 达的城市造成越来越严重的大气污染． 大气中的二 氧化硫、三氧化硫和氮氧化物可在大气中形成硫酸 和硝酸，连同空气中粉尘及其他污染物随降水( 雪) 落到地面形成酸雨，一般把 pH 值小于 5. 6 的降水 称为酸雨［1］． 近些年，降水中酸雨的比例越来越大， 已经成为世界性的空气污染问题，国外将其称为 “空中死神”． 酸雨附着在建( 构) 筑物表面，其危害 主要体现在腐蚀金属材料、有机材料和混凝土材料， 使得城市公共设施损毁，周期缩短，被称为看不见的 危机． 特别是在一些装饰防护性镀层材料表面形成 腐蚀环境，造成不同程度的腐蚀，破坏装饰和防护效 果，严重影响城市的市容形象． 抚顺市位于国务院划定的“酸雨和二氧化硫 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.02.008