锆基大块非晶合金耐腐蚀性研究

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1、锆基大块非晶合金耐腐蚀性研究摘要利用铜模吸铸法制备了锆基大块非晶合金Zr60A115Ni25、Zr52．5AlloNiloCul5Bel2．5和Zr65A1loNiloCul5。通过浸泡法、电化学腐蚀测试系统、扫描电镜和能谱仪等方法和设备研究了三种大块非晶合金在NaCl和HCI溶液中的腐蚀行为，探讨了影响大块非晶合金腐蚀行为的因素和腐蚀机理。浸泡法的实验结果表明，在10％NaCl溶液中三种大块非晶态合金Zr60AllsNi25、Zr52．5AlloNiloCul5Bel2．5和Zr65A110NiloCul5的腐蚀速率分别为O．02059／m2h、0．028g／m2

2、h和0．0338g／m2h，Zr60AllsNi2s腐蚀速率最小，在10％NaCl溶液中表现出较好的耐腐蚀性。而在1．0mol／LHCl溶液中三种大块非晶态合金Zr60A115Ni2s、Zr52．5A110NiloCulsBel2．5和Zr65A1loNiloCul5的腐蚀速率分别为0．0251g／mzh、O．0066g／m2h和O．0144g／m2h，Zrs2．5AlloNiloCul5Bel2．5的腐蚀速率最小，在1．0mol／LHCl溶液中展现出了较好的耐腐蚀性。极化曲线的测试结果表明，在1％、3．5％和10％NaCl溶液中合金Zr60All5Ni25的点蚀电

3、位点蚀电位均比其它两种合金高，对点蚀的敏感性小，表现出较好的耐点蚀能力。合金Zr60A115Ni25在0．1mol／L和0．5mol／LHCl溶液中产生了较为稳定的钝化膜，降低了腐蚀速率，在1．0mol／LHCl溶液中没有发生钝化。随着Cr浓度的增加，三种非晶态合金在NaCl和HCl溶液中的点蚀敏感性增加，腐蚀速度加快。SEM照片和EDS分析结果表明，在合金点蚀过程中，点蚀坑内部Zr、Al、Ni发生选择性溶解，Cu在钝化膜下富集，使得合金的耐腐蚀性下降。采用Zview软件拟合电化学阻抗谱数据，并选择了相应的等效电路模拟锆基大块非晶合金在NaCl和HCl溶液中的腐蚀反

4、应的过程和机理。在3．5％NaCl溶液中开路电位下合金Zr60A115Ni25形成的钝化膜的阻力效应大于合金Zr65AlloNiloCul5，阻止了合金的进一步溶解。随着电位的增加，合金表面吸附了更多的阴离子，导致钝化膜快速减薄，并在缺陷处产生点蚀。合金Zr65A1loNiloCul5在1．0mol／LHCl溶液中电位为--0．397V和-0．297V时的阻抗谱呈现双容抗弧特征，随着电位的增加，钝化膜厚度增加，减小了腐蚀反应速率。关键词：锆基；大块非晶合金；腐蚀行为；钝化；电化学阻抗谱CorrosionbehaviorofZr—basedbulkamorphousa

5、lloysABSTRACTZr—basedbulkamorphousalloysZr60A115Ni25，Zr52．5AlloNiloCulsBel2．5andZr65AlloNitoCul5werepreparedbycoppersuctioncasting．ThecorrosionbehaviorofthreealloysinNaCIandHCIsolutionswasinvestigatedbyimmersionexperiment，electrochemicalcorrosiontestsystem，scanningelectronmicroscopy(SE

6、M)andenergydispersiveX·rayspectroscopy(EDS)．Effectfactorsandcorrosionmechanismofbulkamorphousalloyswerediscussed．Theresultsofimmersionexperimentshowedthatthecorrosionratesofthreealloyswereverysmall．ThecorrosionratesofZr60All5Ni25，Zr52．5AlloNiloCuasBel2．5andZr65AlloNiloCUl5in10％NaClsolu

7、tionwere0．0205g／mzh，0．028g／m2handO．0338g／mzh，respectively．ThealloyZr60A115Ni25showedthebestcorrosionresistanceduetothesmallestcorrosionrate．ThecorrosionratesofZr60A115Ni25，Zr52．5AlloNiloCUlsBet2．5andZr65A110NiloCUl5in1．0mol／LHClsolutionwere0．0251g／mzh，O．0066g／mzhand0．0144g／m2h，sugges