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D0I:10.13374/i.i8sm1001-t53.2010.01.015 第32卷第1期 北京科技大学学报 Vol 32 No 1 2010年1月 Journal of Un iversity of Science and Techno lgy Beijing Jan 2010 氯化镧对2024铝合金缝隙腐蚀的缓蚀作用 梁平)张云霞2)闫永贵)张海兵)苏策) 1)辽宁石油化工大学机械工程学院，抚顺1130012)海洋腐蚀与防护国防科技重点实验室，青岛26607]1 3)兰州理工大学石油化工学院，兰州730050 摘要为了降低2024铝合金在海水中的缝隙腐蚀敏感性，采用浸泡和动电位极化、电化学阻抗等研究了氯化镧(LCk)对 该铝合金缝隙腐蚀行为的影响，并通过原子力显微镜对缝隙试样内、外腐蚀产物膜的形貌进行了观察.结果表明：当海水中 LaC的质量浓度超过2.0gL以后，它能有效地减缓2O24铝合金在海水中的缝隙腐蚀.这主要是因为LaC减缓了缝隙的 阴极反应速率，降低了缝隙内、外的氧浓度差，且缝隙内、外生成的均匀致密的腐蚀产物膜降低了C「侵蚀性，这些因素抑制了 缝隙的萌生与扩展，提高了2024铝合金在海水中的抗缝隙腐蚀能力· 关键词铝合金；缝隙腐蚀；氯化镧：海水 分类号TG174.2 Inhibition of lan thanum chloride on the crev ice corrosion of 2024 alum inum alloy in seaw ater LIANG Ping,ZHANG Yunxia,YAN Yong gu?,ZHANG Haibing,SU Ce) 1)School ofMechanical Engineering Liaonng Shhua University Fushun 113001.China 2)State Key Laboratory forMarine Cormsion and Pmtection Qngdao 266071.China 3)School of Petrochem ical Engneering Lanzhou University ofTechnobgy Lanzhou 730050 China ABSTRACT To reduce the susceptibility of crevice corrosion of 2024 alm inum alloy in seawater the effect of LaCk on the crevice cormosion behaviour of the alloy was investigated by mmersion poten tiodynam ic polarization and electrochem ical mpedance spectrosco- py The m icrographs of cormsion product fims fomed on the insile and outsile of crevice samples were observed by atam ic force mi emoscopy The results show that when the concentmation of Lac in seawater is in excess of2.0gL,the crevice cormosion may be in- hibited obviously It is because that the cathodic reaction rate of crevices is decreased and the oxygen concentration difference beteen the nside and outsile of crevices is reduced Moreover the unifom cormosion prduct fim fomed on the insie and outside of crevices blocks the aggressiveness of CI.The initiation and propagation of crevice cormosion are restrained by these factors and thus the crev- ice corrosion resistance of 2024 alm inim alloy in seawater is iproved KEY W ORDS alm inim alloy crevice corrosion:lanthanum chlorile seawater 缝隙腐蚀是因金属与金属、金属与非金属之间 离子的存在，往往会发生缝隙腐蚀[) 存在缝隙，并有腐蚀介质滞留时而发生的局部腐蚀 缓蚀剂是一种成本低、使用方便的减缓或抑制 形态，由于缝隙在工程构件中难以避免，因此缝隙 腐蚀的方法[3-心.镧系化合物作为缓蚀剂，可以对海 腐蚀也是普遍存在并时常发生的，特别是在含有氯 洋环境下的铝合金起到保护作用5)；然而这种缓 离子的溶液中更容易引起缝隙腐蚀山.A广2024是 蚀剂是否可以诚少或抑制铝合金的缝隙腐蚀，却未 用量最大的铝合金材料之一，主要用在各种要求高 见相关文献报道，因此，本文主要以A厂2024为实 载荷的零件和构件上，如飞机上的骨架零件、蒙皮、 验材料，以天然海水为腐蚀介质，研究了氯化镧 翼梁和铆钉等.当其应用于海洋环境中时，由于氯 (LaCk)对2024铝合金缝隙腐蚀行为的影响. 收稿日期：2009-04-03 作者简介：梁平(1974-)，男，讲师，博士，Email liang即img770I0@163cm第 32卷 第 1期 2010年 1月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．1 Ｊａｎ．2010 氯化镧对 2024铝合金缝隙腐蚀的缓蚀作用 梁 平 1） 张云霞 23） 闫永贵 2） 张海兵 2） 苏 策 3） 1） 辽宁石油化工大学机械工程学院抚顺 113001 2） 海洋腐蚀与防护国防科技重点实验室青岛 266071 3） 兰州理工大学石油化工学院兰州 730050 摘 要 为了降低 2024铝合金在海水中的缝隙腐蚀敏感性采用浸泡和动电位极化、电化学阻抗等研究了氯化镧 （ＬａＣｌ3）对 该铝合金缝隙腐蚀行为的影响并通过原子力显微镜对缝隙试样内、外腐蚀产物膜的形貌进行了观察．结果表明：当海水中 ＬａＣｌ3的质量浓度超过 2∙0ｇ·Ｌ －1以后它能有效地减缓 2024铝合金在海水中的缝隙腐蚀．这主要是因为 ＬａＣｌ3减缓了缝隙的 阴极反应速率降低了缝隙内、外的氧浓度差且缝隙内、外生成的均匀致密的腐蚀产物膜降低了 Ｃｌ －侵蚀性这些因素抑制了 缝隙的萌生与扩展提高了 2024铝合金在海水中的抗缝隙腐蚀能力． 关键词 铝合金；缝隙腐蚀；氯化镧；海水 分类号 ＴＧ174∙2 Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｌａｎｔｈａｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｏｎｔｈｅｃｒｅｖｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆ2024ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ ｉｎｓｅａｗａｔｅｒ ＬＩＡＮＧＰｉｎｇ 1）ＺＨＡＮＧＹｕｎ-ｘｉａ 23）ＹＡＮＹｏｎｇ-ｇｕｉ 2）ＺＨＡＮＧＨａｉ-ｂｉｎｇ 2）ＳＵＣｅ 3） 1） ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｕｓｈｕｎ113001Ｃｈｉｎａ 2） ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＭａｒｉｎｅＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＱｉｎｇｄａｏ266071Ｃｈｉｎａ 3） ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬａｎｚｈｏｕ730050Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｃｒｅｖｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆ2024ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｉｎｓｅａｗａｔｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＬａＣｌ3ｏｎｔｈｅｃｒｅｖｉｃｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆｔｈｅａｌｌｏｙｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｉｍｍｅｒｓｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉｏｄｙｎａｍｉｃｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏ- ｐｙ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｆｉｌｍｓｆｏｒｍｅｄｏｎｔｈｅｉｎｓｉｄｅａｎｄｏｕｔｓｉｄｅｏｆｃｒｅｖｉｃｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙａｔｏｍｉｃｆｏｒｃｅｍｉ- ｃｒｏｓｃｏｐｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＬａＣｌ3ｉｎｓｅａｗａｔｅｒｉｓｉｎｅｘｃｅｓｓｏｆ2∙0ｇ·Ｌ －1ｔｈｅｃｒｅｖｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍａｙｂｅｉｎ- ｈｉｂｉｔｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｉｔｉｓｂｅｃａｕｓｅｔｈａｔｔｈｅｃａｔｈｏｄｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｃｒｅｖｉｃｅｓｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｏｘｙｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｉｎｓｉｄｅａｎｄｏｕｔｓｉｄｅｏｆｃｒｅｖｉｃｅｓｉｓｒｅｄｕｃｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｆｉｌｍｆｏｒｍｅｄｏｎｔｈｅｉｎｓｉｄｅａｎｄｏｕｔｓｉｄｅｏｆｃｒｅｖｉｃｅｓ ｂｌｏｃｋｓｔｈｅａｇｇｒｅｓｓｉｖｅｎｅｓｓｏｆＣｌ －．Ｔｈｅｉｎｉｔｉａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｏｆｃｒｅｖｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｒｅｒｅｓｔｒａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｓｅｆａｃｔｏｒｓａｎｄｔｈｕｓｔｈｅｃｒｅｖ- ｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆ2024ａｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙｉｎｓｅａｗａｔｅｒｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ａｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｃｒｅｖｉｃｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｌａｎｔｈａｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ；ｓｅａｗａｔｅｒ 收稿日期：2009--04--03 作者简介：梁 平 （1974－ ）男讲师博士Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｉａｎｇｐｉｎｇ770101＠163．ｃｏｍ 缝隙腐蚀是因金属与金属、金属与非金属之间 存在缝隙并有腐蚀介质滞留时而发生的局部腐蚀 形态．由于缝隙在工程构件中难以避免因此缝隙 腐蚀也是普遍存在并时常发生的特别是在含有氯 离子的溶液中更容易引起缝隙腐蚀 ［1］．Ａｌ--2024是 用量最大的铝合金材料之一主要用在各种要求高 载荷的零件和构件上如飞机上的骨架零件、蒙皮、 翼梁和铆钉等．当其应用于海洋环境中时由于氯 离子的存在往往会发生缝隙腐蚀 ［2］． 缓蚀剂是一种成本低、使用方便的减缓或抑制 腐蚀的方法 ［3--4］．镧系化合物作为缓蚀剂可以对海 洋环境下的铝合金起到保护作用 ［5--6］；然而这种缓 蚀剂是否可以减少或抑制铝合金的缝隙腐蚀却未 见相关文献报道．因此本文主要以 Ａｌ--2024为实 验材料以天然海水为腐蚀介质研究了氯化镧 （ＬａＣｌ3）对 2024铝合金缝隙腐蚀行为的影响． DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2010．01．015