蒙乃爾合金是一種以金屬鎳為基體添加銅、鐵、錳等其它元素而成的合金，也稱為鎳

銅合金。蒙乃爾400歸于蒙乃爾合金的一種，具有良好的力學(xué)功能，焊接功能和中、

高強(qiáng)度，及耐酸、耐堿等優(yōu)點(diǎn)。因而蒙乃爾400合金首要用于耐腐蝕的閥桿、螺旋

槳、泵軸和葉輪、油井鉆環(huán)、船體制作、彈性部件和閥墊等海洋開發(fā)的范疇。

由于在長(zhǎng)期使用中，受海水等各種因素的影響，腐蝕比較嚴(yán)峻，進(jìn)而影響使用功能，造成-些設(shè)備修理周期短，維護(hù)費(fèi)用高，所以對(duì)其腐蝕行為研討具有重要意義。

掃描電鏡、透射電鏡和電化學(xué)辦法等對(duì)鎳銅合金的腐蝕行為進(jìn)行了研討，但是現(xiàn)在

針對(duì)蒙乃爾400合金抗腐蝕性研討較少，對(duì)它的抗腐蝕性機(jī)制還不是很清楚。

鑒于此， 本文選用動(dòng)電位極化法、溝通阻抗法對(duì)Monel(400)合金在氯化鈉溶液中的

腐蝕性進(jìn)行了研討，探討了其腐蝕機(jī)理，為工業(yè)生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的抗腐蝕性鎳銅合金材料供給

試驗(yàn)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與辦法

1.1 電極制備

將Monel(400) 合金打磨后工作面尺寸為10mmx10mm，工作面積為1cm，用銅絲

做引線引出，非工作面用環(huán)氧樹脂封裝，固化24h后使用，T作外表經(jīng)200"，600*、

1000*、1200*的砂紙進(jìn)行逐級(jí)打磨，然后用丙酮、95%乙醇進(jìn)行清洗3次， 并超聲

5min， 再用蒸餾水沖洗，最后用a-Al：0，拋光粉拋光至鏡面，再超聲，用蒸餾水清

洗干凈，待用。

1.2測(cè)驗(yàn)體系

電化學(xué)測(cè)驗(yàn)選用經(jīng)典的三電極體系，飽滿甘汞電極(SCE) 和鉑電極作為參比電極和輔

助電極， 以Monel(400) 合金為工作電極。

選用國(guó)產(chǎn)的RST 5202電化學(xué)工作站(鄭州世瑞思儀器公司) 分別在0.5、1、2、4mol/LNaCl溶液中進(jìn)行陽(yáng)極極化測(cè)驗(yàn)和溝通阻抗測(cè)驗(yàn)。

陽(yáng)極極化測(cè)驗(yàn)中，掃描速率為0.05V/s，掃描規(guī)模為-0.2~2.4V(相對(duì)于開路電壓)。

溝通阻抗測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)的正弦波幅值為5mV，頻率掃描規(guī)模為10-2~10*Hz，數(shù)據(jù)用

Z Simp Win軟件進(jìn)行剖析處理， 并進(jìn)行了等效電路擬合； 選用JSM-7001F掃描電鏡調(diào)查腐蝕前后的外表描摹。

2 成果與討論

2.1開路電位與陽(yáng)極極化和SEM圖
圖1是開路電位下Monel(400) 合金在不同濃度的NaCl溶液中的腐蝕電位隨時(shí)刻變化曲線。

可知， 開始時(shí)電位不穩(wěn)定，可能由于電極剛觸摸溶液，溶液中不同離子在電極外表吸附的成果， 在0.5mol/L NaCl溶液中穩(wěn)定時(shí)的腐蝕電位為-209mV， 但是隨NaCl溶液的濃度增大，電極電位分別為-209、235、-276、-318mV，電極電位順次負(fù)移， 在4mol/L時(shí)負(fù)移了109mV。

這是由于隨溶液濃度的添加，CI離子是活性離子，可破壞合金電極外表的鈍化膜。由于合金外表鈍化膜與鈍化行為有關(guān)，抗腐蝕性與鈍化膜和基體合金結(jié)合能力有關(guān)呵，所以隨濃度增大，抗腐蝕性降低，腐蝕速度增大。圖2是Monel(400) 合金在不同濃度NaCl溶液中的陽(yáng)極極化曲線。

可看出，在合金活化區(qū)腐蝕電流隨電位升高面接連增大，此刻首要是合金溶解，在0.5mol/L NaCl溶液中時(shí)電流密度跟著電極電位的添加逐步增大。

當(dāng)?shù)竭_(dá)一定值-0.0471A/cm時(shí)，電流密度減小，電極進(jìn)人鈍化區(qū)，在鈍化區(qū)，電極外表構(gòu)成細(xì)密的氧化膜，阻撓了合金進(jìn)一步溶解。

當(dāng)濃度到達(dá)4mol/L時(shí)， 合金電極電流密度驟增， 鈍化區(qū)間減小，直接從鈍化區(qū)穿過(guò)進(jìn)入過(guò)鈍化區(qū)，發(fā)生過(guò)鈍化現(xiàn)象，使合金溶解速度重新增大，可能是OH離子在

陽(yáng)極放電而分出氧氣，2H，O=4H*+O+4c，但是在這種

情況下，合金的溶解并不是在全部外表上均勻進(jìn)行而僅僅局限于單個(gè)地方，發(fā)生了一般稱為“點(diǎn)腐蝕的現(xiàn)象”!!!I
圖3是Monel(400) 合金在腐蝕前和腐蝕后的表面描摹SEM圖。可看出， 在腐蝕前合金外表潤(rùn)滑，外表細(xì)密。當(dāng)合金在0.5mol/L NaCl溶液中時(shí)， 合金外表被腐蝕，呈現(xiàn)很多顆粒，顆粒之間的物質(zhì)被溶解，可能是合金成分中某一元素的存在促進(jìn)多晶的腐蝕，剩余的顆粒便是適當(dāng)難以腐蝕的部分。

當(dāng)NaCl溶液濃度順次增大時(shí)分， 合金外表開始有沉積物呈現(xiàn)，可能是合金中的離子

水解構(gòu)成氧化物或氫氧化鈉覆蓋在外表，且外表顆粒增大呈片狀，蝕點(diǎn)數(shù)目逐步添

加。

當(dāng)NaCl溶液濃度到達(dá)4mol/L時(shí)， 樣品外表的沉積膜并沒(méi)有阻撓腐蝕的進(jìn)行，而合金

外表腐蝕嚴(yán)峻并呈現(xiàn)較深的坑蝕，可看出，合金在0.5mol/L NaCl溶液中時(shí)腐蝕性較

小， 4mol/L NaCI溶液中時(shí)腐蝕性較大。

2.2溝通阻抗譜(E IS)

是Monel(400) 合金在不同濃度NaCl溶液中的Nyquist圖， 并用Z simp Win軟件進(jìn)行

擬合， 擬合的參數(shù)和等效電路圖見，由圖及局部放大圖可看出，合金在高頻區(qū)是典型

的電荷傳遞過(guò)程控制，

在高頻條件下，由于吸附引起的外表覆蓋度不發(fā)生

松懈，可忽略其他外表狀態(tài)變量對(duì)阻抗的貢獻(xiàn)，所以

3 結(jié)論

(1) Monel(400) 合金在0.5mol/L NaCl溶液時(shí)，腐蝕電流小，腐蝕速度慢，溶液中CI

首要與合金電極構(gòu)成鈍化膜， 阻撓金屬的溶解。但跟著NaCl溶液濃度的增大， 當(dāng)?shù)?/p>

達(dá)4mol/L時(shí)， 侵蝕性的Cl穿過(guò)了鈍化膜，金屬溶解速度重新增大，發(fā)生了點(diǎn)腐蝕現(xiàn)

象，此刻腐蝕電流最大，因而腐蝕速度最快。(2)在電化學(xué)阻抗譜中，低頻區(qū)呈現(xiàn)典型

擴(kuò)散控制， 即Warburg阻抗， 且高頻區(qū)呈現(xiàn)電荷傳遞控制， 而且隨NaCl溶液濃度的

順次增大， 極化電阻都減小， 所以腐蝕行為增強(qiáng)。因而Monel(400) 合金在低濃度

0.5mo/L NaCI溶液時(shí)腐蝕性較小， 在高濃度4mol/L NaCl溶液的腐蝕性較大。