铜合金熔覆层的耐蚀防污特性研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:chshlu
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为解决海洋环境中船体钢板、海水管路等材料的腐蚀与污损问题,利用激光熔覆技术在钢材表面制备耐蚀防污的合金熔覆层,满足低成本的同时还可以有效改善基体的耐蚀防污性能。本论文利用高速激光熔覆技术,在Q235钢基体表面制备了含铜量70%的C1铜合金熔覆层及用作对比的含铜量20%的C2镍铜合金熔覆层。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了两种合金熔覆层样品的物相组成和微观形貌;采用显微维氏硬度计测得样品硬度值;利用电化学工作站研究了样品的耐海水腐蚀性能;借助电感耦合等离子光谱仪(ICP)测定样品渗出液中铜离子浓度,进而分析样品的防海洋污损性能。实验结果表明,两种合金熔覆层均与基体Q235钢达到了良好的冶金结合。含铜量70%的C1铜合金熔覆层表面无裂纹,熔覆层质量较好,晶粒较均匀,王水侵蚀后观察表面形貌发现Mo、Cr元素在晶界富集,晶粒内为Cu-Ni.固溶体。含铜量20%的C2镍铜合金熔覆层表面有较多裂纹和孔洞,并存在许多大块不规则形状的富铜析出相,熔覆质量较差。极化实验说明C1、C2及铸造紫铜样品(ZCu)有较短的钝化平台,属于钝性材料体系,Q235钢属于活性溶解.材料体系,结合开路电位随时间的变化实验得出样品耐海水腐蚀性能排序为C1>ZCu>C2>Q235钢。电偶腐蚀实验发现C1、C2熔覆层样品与Q235钢、6061铝合金、TC4钛合金均有电偶腐蚀现象发生,两种熔覆层样品与TC4钛合金偶合后的电偶腐蚀电流密度较小,与Q235钢、6061铝合金的腐蚀电流密度较大。铜离子渗出实验表明,C1、C2、ZCu样品在第10天后,铜离子渗出率均能抑制所有的海生物生长,在第24天时C1铜合金熔覆层样品的铜离子渗出率呈现出继续上升的趋势,并高于C2和ZCu样品的铜离子渗出率值。
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