第1期 梁平等：氯化镧对2024铝合金缝隙腐蚀的缓蚀作用 51. 1实验方法 极为铂铌丝，参比电极为饱和甘汞电极，文中所有电 位均相对于饱和甘汞电极电位($CE)而言，动电位 实验材料采用2024-T4铝合金，其具体成分如 极化曲线的电位扫描范围从相对于腐蚀电位 表1所示，其试样尺寸为40mm×40mm×3mm 一0.6Vc开始向阳极方向扫描至一0.2VcE,扫描 缝隙腐蚀动电位极化和交流阻抗均采用美国 速率为0.33mV,s.交流阻抗在开路电位下进行 PAR公司2273电化学系统进行测试.实验均采用 测试，扰动信号幅值为10mV,测试频率范围为 三电极体系，工作电极为11.3mm×15mm的2024 100出z~10mHa采用ZSinpW in3.21对测试结果 铝合金，试样参照GB个13670-1992制备，辅助电 进行数值拟合 表12024铝合金的化学成分（质量分数） Tabl 1 Chen ical canposition of2024 alm inim alloy(mass fraction) % Cu Mn Mg Ni Zn Ti si Fe Al 3.8-4.9 0.30-0.90 1.21.8 0.10 0.30 0.15 0.50 0.50 Bal 缝隙腐蚀浸泡试样按照ASMG7801制备，试 4.0g·L1LaCl的海水中浸泡20d取出并清洗后 样两侧缝隙总数为40个，为了保证缝隙宽度一致， 观察试样表面缝隙腐蚀的个数（图1），根据下式计 紧固件通过扭力扳手控制在0.3N·m以加入Q 算缓蚀率？计算结果如表2所示. 1.02.03.0和4.0gL1LaCk的海水为腐蚀介 7=w-wX100% (1) 质，温度为室温.缝隙腐蚀试样经20d浸泡后，计算 缝隙腐蚀的个数和缓蚀率，它们为三个试样的平均 式中，w和w分别为试样在未加缓蚀剂和加缓蚀剂 值.采用日本精工SPA4O0扫描探针显微镜对浸泡 的海水中浸泡前后的质量，mg 后试样表面腐蚀产物膜的形貌进行观察 从宏观形貌可以看出，2024铝合金在海水中发 生了明显的缝隙腐蚀，缝隙腐蚀个数达到了21个. 2结果与讨论 当海水中加入LaCk以后，缝隙腐蚀个数减少，且当 2.1腐蚀形貌观察 海水中LaC质量浓度≥2.0gL后，缝隙腐蚀的个 将带有缝隙的2024铝合金试样在加入0~ 数减少得尤为明显， 图12024铝合金在不同氯化镧浓度的海水中浸泡20d后的缝隙腐蚀形貌.(a)0g·L；(b)1.0gL1；(c)2.0gL-；(d山3.0gL-； (e)4.0gL-1 FigI Crevice cormsion mophobgies of 2024 akm inum alloy after 20d immersion n seawaterwith various concentrations of LaCb:(a)0g; (b)1.0gL-1;(c)2.0gL-1:(d)3.0gL-1;(e)4.0gL-1第 1期 梁 平等： 氯化镧对 2024铝合金缝隙腐蚀的缓蚀作用 1 实验方法 实验材料采用 2024--Ｔ4铝合金‚其具体成分如 表 1所示‚其试样尺寸为 40ｍｍ×40ｍｍ×3ｍｍ． 缝隙腐蚀动电位极化和交流阻抗均采用美国 ＰＡＲ公司 2273电化学系统进行测试．实验均采用 三电极体系‚工作电极为 ●11∙3ｍｍ×15ｍｍ的 2024 铝合金‚试样参照 ＧＢ／Ｔ13670－1992制备‚辅助电 极为铂铌丝‚参比电极为饱和甘汞电极‚文中所有电 位均相对于饱和甘汞电极电位 （ＳＣＥ）而言．动电位 极 化 曲 线 的 电 位 扫 描 范 围 从 相 对 于 腐 蚀 电 位 －0∙6ＶＳＣＥ开始向阳极方向扫描至 －0∙2ＶＳＣＥ‚扫描 速率为 0∙33ｍＶ·ｓ －1．交流阻抗在开路电位下进行 测试‚扰动信号幅值为 10ｍＶ‚测试频率范围为 100ｋＨｚ～10ｍＨｚ‚采用 ＺＳｉｍｐＷｉｎ3∙21对测试结果 进行数值拟合． 表 1 2024铝合金的化学成分 （质量分数 ） Ｔａｂｌｅ1 Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ2024ａｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ） ％ Ｃｕ Ｍｎ Ｍｇ Ｎｉ Ｚｎ Ｔｉ Ｓｉ Ｆｅ Ａｌ 3∙8～4∙9 0∙30～0∙90 1∙2～1∙8 0∙10 0∙30 0∙15 0∙50 0∙50 Ｂａｌ． 缝隙腐蚀浸泡试样按照 ＡＳＴＭＧ78--01制备‚试 样两侧缝隙总数为 40个．为了保证缝隙宽度一致‚ 紧固件通过扭力扳手控制在 0∙3Ｎ·ｍ．以加入 0‚ 1∙0‚2∙0‚3∙0和 4∙0ｇ·Ｌ －1 ＬａＣｌ3 的海水为腐蚀介 质‚温度为室温．缝隙腐蚀试样经 20ｄ浸泡后‚计算 缝隙腐蚀的个数和缓蚀率‚它们为三个试样的平均 值．采用日本精工 ＳＰＡ400扫描探针显微镜对浸泡 后试样表面腐蚀产物膜的形貌进行观察． 2 结果与讨论 2∙1 腐蚀形貌观察 将带有缝隙的 2024铝合金试样在加入0～ 4∙0ｇ·Ｌ －1 ＬａＣｌ3的海水中浸泡 20ｄ‚取出并清洗后 观察试样表面缝隙腐蚀的个数 （图 1）．根据下式计 算缓蚀率 η‚计算结果如表 2所示． η＝ ｗ－ｗ′ ｗ ×100％ （1） 式中‚ｗ和 ｗ′分别为试样在未加缓蚀剂和加缓蚀剂 的海水中浸泡前后的质量‚ｍｇ． 从宏观形貌可以看出‚2024铝合金在海水中发 生了明显的缝隙腐蚀‚缝隙腐蚀个数达到了 21个． 当海水中加入ＬａＣｌ3以后‚缝隙腐蚀个数减少‚且当 海水中ＬａＣｌ3质量浓度≥2∙0ｇ·Ｌ －1后‚缝隙腐蚀的个 数减少得尤为明显． 图 1 2024铝合金在不同氯化镧浓度的海水中浸泡 20ｄ后的缝隙腐蚀形貌．（ａ）0ｇ·Ｌ－1；（ｂ）1∙0ｇ·Ｌ－1；（ｃ）2∙0ｇ·Ｌ－1；（ｄ）3∙0ｇ·Ｌ－1； （ｅ）4∙0ｇ·Ｌ－1 Ｆｉｇ．1 Ｃｒｅｖｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆ2024ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙａｆｔｅｒ20ｄｉｍｍｅｒｓｉｏｎｉｎｓｅａｗａｔｅｒｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＬａＣｌ3：（ａ）0ｇ·Ｌ－1； （ｂ）1∙0ｇ·Ｌ－1；（ｃ）2∙0ｇ·Ｌ－1；（ｄ）3∙0ｇ·Ｌ－1；（ｅ）4∙0ｇ·Ｌ－1 ·51·