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6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下的腐蚀研究
摘要：
本文以6061铝合金为研究对象，通过模拟工业-海洋大气环境的加速腐蚀试验，研究了其在不同腐蚀环境下的腐蚀行为。通过SEM、EDS、XRD等分析手段对腐蚀产物进行了表征，并对6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下的腐蚀机理进行了讨论。结果表明，6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下存在着严重的腐蚀现象，其中海水浸泡+NaCl溶液飞行雾腐蚀效果最为显著。
关键词：6061铝合金；模拟工业-海洋大气环境；腐蚀机理
引言：
随着工业和经济的发展，海洋环境中的金属材料腐蚀问题越来越严重，尤其是在海工、海洋石油、船舶等领域。因此，研究海洋环境中金属材料的腐蚀行为及其腐蚀机理对保证工程材料的安全性具有重要意义。本文以常用工程材料6061铝合金为研究对象，通过模拟工业-海洋大气环境的加速腐蚀试验，探究其在不同腐蚀环境下的腐蚀行为及机理。
实验方法：
本实验选取6061铝合金为研究材料，分别采用海水浸泡、NaCl溶液飞行雾和NaCl溶液浸泡+NaCl溶液飞行雾三种腐蚀试验方法模拟工业-海洋大气环境进行腐蚀实验。其中海水浸泡实验组、NaCl溶液飞行雾实验组、NaCl溶液浸泡+NaCl溶液飞行雾实验组的试验条件如表1所示。
表1实验条件
试验方法实验环境浸泡时间浸泡液浸泡温度
海水浸泡人工海水72h25℃
NaCl溶液飞行雾NaCl0.5%5d0.5%NaCl+0.5%H2O2+少量NaOH25℃
NaCl溶液浸泡+NaCl溶液飞行雾NaCl0.5%浸泡72h，飞行雾5d0.5%NaCl+0.5%H2O2+少量NaOH25℃
实验结果：
通过腐蚀试验，对不同试验组的样品进行了表面形貌和元素分布的分析。结果表明：海水浸泡组样品表面出现了大量的凸起物，有明显的腐蚀痕迹，且表面呈现出不规则的结构；NaCl溶液飞行雾组样品表面出现大量锈蚀物，且表面呈现出均匀的锈蚀层；NaCl溶液浸泡+NaCl溶液飞行雾组样品表面呈现出较为均匀的锈蚀，虽然表面也出现了锈蚀物，但是锈蚀层厚度相对较浅。此外，通过对腐蚀产物进行表征，得知海水浸泡组和NaCl溶液浸泡+NaCl溶液飞行雾组产生大量Al2O3产物，而NaCl溶液飞行雾组产生的大量锈蚀物中主要为Fe3O4和Fe2O3。
讨论：
本实验结果表明，6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下存在着严重的腐蚀现象。海水浸泡和NaCl溶液飞行雾的腐蚀效果最为显著，其中海水浸泡组样品表面出现了大量的凸起物，可能是由于海水中存在着氯离子和硫化物离子等有害物质，这些物质能够与铝合金中的金属离子发生氧化还原反应，形成类似于Al2O3的腐蚀产物。而NaCl溶液飞行雾组样品表面则呈现出均匀的锈蚀层，可能是由于飞行雾中含有氧化性物质（如H2O2等），加速了铝合金的氧化反应，也加速了腐蚀速度。而在NaCl溶液浸泡+NaCl溶液飞行雾组实验中，发现样品表面呈现出较为均匀的锈蚀，腐蚀剂渗入铝合金表面，使其金属结构发生氧化反应。但由于飞行雾中的H2O2含量较高，加速了铝合金的氧化反应，使其表面出现锈蚀物。
结论：
本研究通过模拟工业-海洋大气环境下的加速腐蚀试验，研究了6061铝合金在不同腐蚀环境下的腐蚀行为及机理。结果表明，6061铝合金在模拟工业-海洋大气环境下存在着严重的腐蚀现象，其中海水浸泡和NaCl溶液飞行雾的腐蚀效果最为显著。在腐蚀机理方面，海水浸泡组和NaCl溶液浸泡+NaCl溶液飞行雾组产生大量Al2O3产物，而NaCl溶液飞行雾组产生的大量锈蚀物中主要为Fe3O4和Fe2O3。
参考文献：
[1]黄志红,王景秋,张治娟.不同工艺条件下6061铝合金的腐蚀行为研究[J].材料导报,2009,23(12):135-138.
[2]孙建章.6061铝合金的腐蚀[J].四川有色金属,2009,29(2):42-45.
[3]刘俊强,张铭惠.海洋大气环境中铝合金的腐蚀研究[J].海洋技术,2015,34(12):57-62.