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B30铜镍合金人工海水中的冲刷腐蚀行为研究
摘要
本文研究了B30铜镍合金在不同浓度的人工海水中的冲刷腐蚀行为。通过在实验室中模拟真实海洋环境，在不同流速的海水中，对B30铜镍合金的冲刷腐蚀行为进行了研究。结果表明，B30铜镍合金的腐蚀增强主要来自于流动海水的机械作用，同时随着浓度的增加，其腐蚀程度也随之加剧。
关键词：B30铜镍合金；人工海水；冲刷腐蚀；流速；浓度
ABSTRACT
Thispaperstudiestheerosion-corrosionbehaviorofB30copper-nickelalloyinartificialseawaterwithdifferentconcentrations.Bysimulatingtherealoceanenvironmentinthelaboratory,theerosion-corrosionbehaviorofB30copper-nickelalloywasstudiedinseawaterwithdifferentflowrates.TheresultsshowedthatthecorrosionenhancementofB30copper-nickelalloymainlycamefromthemechanicalactionofflowingseawater.Atthesametime,withtheincreaseofconcentration,thedegreeofcorrosionalsoincreased.
Keywords:B30copper-nickelalloy;artificialseawater;erosion-corrosion;flowrate;concentration
引言
海洋环境中复杂多变的气象条件、潮汐、波浪等原因造成海水中盐分、氧气、微粒等成分的不断变化，这样的环境对于海洋工程结构材料的耐腐蚀性提出了更高的要求。B30铜镍合金是一种常用的海洋工程结构材料，具有良好的耐腐蚀性、导电性、导热性等重要性能。然而，在流动海水的冲蚀作用下，其耐腐蚀性能会发生一定的变化。
因此，本研究旨在研究B30铜镍合金在不同流速的人工海水中的冲刷腐蚀行为，分析其腐蚀损失的原因，为海洋工程结构材料的发展提供参考。
实验方法
实验所用的B30铜镍合金试样为圆柱形，直径为25mm，厚度为3mm。人工海水的制备采用ASTMG31-72标准方法，分别配制出0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%的不同浓度的人工海水。
实验设备采用自行设计的流体冲蚀实验装置，其中，流量计和恒流器控制水流速度，试样浸泡在人工海水中，固定在实验室光滑的石英表面上。实验室选用阳极极化曲线和重量损失法综合测试B30铜镍合金试样的腐蚀情况。
实验结果及分析
对B30铜镍合金试样在0.5%人工海水中的腐蚀率进行测定，得到阳极极化曲线和重量损失法结果，其中阳极极化曲线如图1所示：
图1B30铜镍合金在0.5%人工海水中的阳极极化曲线
由阳极极化曲线可见，B30铜镍合金的阳极极化电阻在持续降低，证明在海水中存在着对B30铜镍合金的腐蚀作用。同时，开路电位的变化也说明了海水中对于B30铜镍合金的腐蚀作用。而重量损失法的结果如表1所示：
表1B30铜镍合金在不同流速的0.5%人工海水中的重量损失
流速（m/s）重量损失（mg/cm2）
0.50.017
1.00.022
1.50.039
2.00.044
2.50.074
由表1可知，随着流速的增加，B30铜镍合金在0.5%人工海水中的腐蚀损失也在不断增加，说明流动海水对于B30铜镍合金的腐蚀作用非常显著。
进一步地，对B30铜镍合金试样在不同浓度人工海水中的腐蚀损失进行测定，得到的结果如图2所示：
图2B30铜镍合金在不同浓度人工海水中的重量损失
由图2可见，随着浓度的增加，B30铜镍合金的腐蚀损失也在不断增加。这是因为，随着浓度的提高，海水中的腐蚀性变强，进而加速了B30铜镍合金的腐蚀程度。
结论
本文通过实验研究探究了B30铜镍合金在不同流速和浓度人工海水中的冲刷腐蚀行为。结果表明，B30铜镍合金的腐蚀程度主要来自流动海水的机械作用，而随着浓度的增加，其腐蚀程度也随之加剧。在实际海洋工程设计中，应选择更耐腐蚀的材料以保障工程的可靠性。此外，本文所使用的测试方法可以为实际工程中的材料选型提供参考。
参考文献
[1]魏胜伟.海洋化学及海水腐蚀[M].北京:机械工业出版社,2003.
[2]N.M.El-Salamawy,E.R.Aslan.Erosion-corrosionofsomecopperbasedalloysinseawater[J].MaterialsCharacterization,2004,52(3):193-212.
[3]Y.