铬酸阳极氧化对ZL114A与1Cr12Ni3Mo2VA和TC4间长期电偶腐蚀的影响

摘要

[目的]现代航空发动机多采用铝合金、钛合金与不锈钢组成的多材料混合结构，在海洋环境中异种金属偶接存在电偶腐蚀的风险。目前针对上述3种材料的电偶腐蚀规律及铬酸阳极氧化防护作用的系统研究较少，给装备结构可靠性设计带来隐患。[方法]通过开路电位测试、动电位极化曲线、电化学噪声监测、14 d长期浸泡实验及腐蚀形貌观察，研究ZL114A铝合金(含铬酸阳极氧化试样)、TC4钛合金和1Cr12Ni3Mo2VA不锈钢在模拟海洋环境(3.5%NaCl溶液)中的电偶腐蚀行为。[结果]不同金属材料的电化学特性差异显著，TC4的耐蚀性最优，ZL114A铝合金的腐蚀倾向最强。不同材料偶接组合的腐蚀风险分化明显，高电位差组合易引发局部腐蚀且长期浸泡后腐蚀加剧，铬酸阳极氧化可显著提升ZL114A的耐蚀性，改变其与不锈钢接触时的阴阳极角色，有效降低电偶腐蚀风险；阳极金属在接缝附近腐蚀更为严重，局部腐蚀(点蚀、晶间腐蚀)是高电位差金属组合的主要失效形式。[结论]材料间电位差、表面膜层稳定性及长期浸泡共同影响电偶腐蚀行为。铬酸阳极氧化是提升ZL114A抗电偶腐蚀能力的有效手段。本文的研究结果为海洋环境服役装备的材料相容性设计与腐蚀防护策略制定提供了科学依据。

关键词

电偶腐蚀 / 铝合金 / 钛合金 / 不锈钢 / 铬酸阳极氧化 / 长期浸泡腐蚀 / 电化学测试