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中国腐蚀与防护学报 2023年第5期43卷 1003-1014页

作者：肖文涛刘静彭晶晶张弦吴开明武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用、省部共建协同创新中心耐火材料与冶金省部共建国家重点实验室、冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室武汉430081 材谷金带(佛山)金属复合材料有限公司佛山528000

采用电弧喷涂技术在EH36钢表面制备了5083铝合金涂层和zn15al涂层,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试和腐蚀失重等方法对比研究了两种涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能。结果表明,随着腐蚀的进行,两种涂层的腐蚀速... 详细信息

采用电弧喷涂技术在EH36钢表面制备了5083铝合金涂层和zn15al涂层,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试和腐蚀失重等方法对比研究了两种涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能。结果表明,随着腐蚀的进行,两种涂层的腐蚀速率均逐渐下降,且5083al合金涂层的腐蚀速率明显低于zn15al涂层。形貌观察结果表明,5083铝合金涂层的腐蚀产物呈致密块状,Cl-无明显渗入;而zn15al涂层的腐蚀产物呈疏松的细针状,盐雾腐蚀10 d后有Cl-沉积在腐蚀产物层中并逐渐渗入至涂层基体。5083铝合金涂层的腐蚀产物主要为al(OH)3,zn15al涂层腐蚀产物主要由zn(OH)_(2)和zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O组成。结合溶度积常数K_(sp) 和过饱和度的理论计算,al(OH)_(3)沉积所需al^(3+)浓度更低、沉积速度更快,因此5083铝合金涂层更倾向于形成致密的腐蚀产物层。这一结果与电化学阻抗谱(EIS)测试结果相吻合,随腐蚀时间延长,两种涂层的极化电阻逐渐增大,且5083铝合金涂层的极化电阻高于zn15al涂层,说明腐蚀产物致密性是影响两种涂层耐蚀性能的主要原因。

关键词：电弧喷涂 5083al涂层 zn15al涂层盐雾腐蚀性能

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几种电弧喷涂涂层在模拟海洋环境下的耐蚀性能研究

几种电弧喷涂涂层在模拟海洋环境下的耐蚀性能研究

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作者：肖文涛武汉科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着海洋资源的开发利用,海上平台大量兴建,而其长期处于盐雾、潮湿和海水等环境中,极易遭受严重腐蚀。常用的腐蚀防护方法包括金属涂镀层、有机涂层、电化学保护等,其中热喷涂金属涂层由于低成本、高效益和显著的防腐性能,被广... 详细信息

近年来,随着海洋资源的开发利用,海上平台大量兴建,而其长期处于盐雾、潮湿和海水等环境中,极易遭受严重腐蚀。常用的腐蚀防护方法包括金属涂镀层、有机涂层、电化学保护等,其中热喷涂金属涂层由于低成本、高效益和显著的防腐性能,被广泛用于海洋防腐环境中。目前国内外对电弧喷涂涂层的研究主要集中在纯铝和锌铝涂层,与纯铝相比,5000系及6000系铝合金具有硬度高、耐蚀性能好、耐磨性好等优点,但对于铝合金涂层的相关报道较少,尚缺乏系统研究。本文采用电弧喷涂技术在EH36钢表面制备了纯铝涂层、5083铝合金涂层、6061铝合金涂层、zn15al涂层,并以2205不锈钢以及2507不锈钢涂层与锌、铝涂层作对比,评价了各涂层的耐蚀性能。采用盐雾试验模拟海洋大气环境,全浸试验模拟海水浸泡环境,结合SEM、XRD、物理性能测试、电化学测试等方法对比研究了六种涂层的耐蚀性能,并筛选出5083铝合金涂层和zn15al涂层作为试验涂层进行了腐蚀机理分析。模拟海洋大气环境下的腐蚀失重结果表明,5083铝合金涂层的腐蚀速率明显低于zn15al涂层。分析表征结果表明,5083铝合金涂层的腐蚀产物主要为al(OH),腐蚀产物呈致密块状;而zn15al涂层的腐蚀产物主要由zn(OH)和zn(OH)Cl·HO组成,呈疏松的细针状。EIS测试表明,5083铝合金涂层比zn15al涂层具有更高的阻抗膜值,这与腐蚀失重的结果相吻合。模拟海水浸泡环境下的腐蚀行为结果表明,5083铝合金涂层初期腐蚀速率高于zn15al,腐蚀后期速率低于zn15al。腐蚀初期,由于5083铝合金涂层夹杂物与基体之间的电位差较大,因此5083铝合金涂层腐蚀初期腐蚀速率较高,而zn15al涂层于腐蚀初期迅速生成大量腐蚀产物,保护了涂层基体。随腐蚀时间延长,结合截面形貌观察及腐蚀产物常数理论计算结果可知,5083铝合金涂层更倾向于形成致密的腐蚀产物层,zn15al涂层表面腐蚀产物层保护性欠佳。

关键词：电弧喷涂铝合金涂层 zn15al涂层盐雾腐蚀性能全浸腐蚀性能

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