温度对2A12铝合金在模拟油箱积水环境中初期腐蚀行为的影响

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1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaJun252013V01．34No．61493—1500ISSN1000—6893CN11—1929／Vhttp：#hkxb．buaa．educnhkxb@buaa．educa温度对2A12铝合金在模拟油箱积水环境中初期腐蚀行为的影响李晨钰1，朱立群1，刘慧丛1’*，叶序斌2，刘建中2，黄颐21．北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室，北京1001912．北京航空材料研究院，北京100095摘要：基于飞机油箱舱内的铝合金在油箱积水环境中发生的腐蚀损伤问

2、题，通过研究腐蚀形貌、最大点蚀坑深度、最大点蚀坑开口面积、表面腐蚀损伤度、交流阻抗响应等变化，分析了温度对2A12铝合金在模拟油箱积水环境中初期腐蚀行为的影响。研究发现，最大点蚀坑深度、开口面积、表面腐蚀损伤度都随着温度的升高而增加，特别当温度升高到65℃和75℃时，腐蚀严重加剧，各项评价指标显著增大。在25、35、45、55℃模拟油箱积水环境中，最大点蚀坑深度及开El面积随时间的关系呈现幂函数变化规律，而在65℃、75℃时，其遵循最小二乘法多项式拟合。电化学交流阻抗谱测试结果表明，2A12铝合金在3个特征温度(常温25℃、中温55℃及高温75℃)下的腐

3、蚀速度快慢为V，。℃>V55℃>V25℃。关键词：铝合金；模拟油箱积水；点蚀坑深度；点蚀坑开口面积；腐蚀损伤度中图分类号：V252；TGl72．5文献标识码：A文章编号：i000—6893(2013)06—1493—08军用飞机的可靠性与完好性直接关系到空军的战斗力，而影响飞机可靠性与完好性的重要因素之一便是飞机材料，其中材料的耐蚀性尤为关键。随着飞机中整体油箱的使用，材料在油箱积水环境中的腐蚀引起飞机可靠性的降低问题逐渐显见。因此，相关材料在油箱积水环境中的腐蚀问题逐渐成为研究的热点之一[1。3]。飞机油箱舱的主要材料有铝合金和高强度钢，外部环境的变化

4、(温度、湿度等)可能使飞机结构的缝隙处形成冷凝[4。6]，产生类似于油箱积水的环境。据报道，这种水环境比较复杂，含较多的氯离子及多种重金属离子，长时间积存也有可能滋生微生物，对材料的耐蚀性能造成影响[7‘1⋯。铝合金具有密度低、比强度高、耐蚀性强、易导热导电等一系列优点，其中2A12铝合金广泛应用于航空航天等重要装备[11删，铝合金材料在油箱积水环境中会发生腐蚀，影响其相关性能[5]。在实际应用中，通常在铝合金表面包覆一层包铝层，以提高材料的耐腐蚀性。而现阶段，温度对铝合金在油箱积水环境中腐蚀行为影响的相关研究还很少。因此，本文以未除包铝的2A12高强铝

5、合金为对象，以腐蚀形貌、最大点蚀坑深度、最大点蚀坑开口面积、表面腐蚀损伤度、交流阻抗响应等为评价指标，分析在模拟油箱积水环境中温度对2A12铝合金初期腐蚀行为的影响。为2A12铝合金材料在飞机结构件上的有效使用提供理论基础。l实验方法实验材料为未除包铝的2A12高强铝合金，收稿日期：2012—07—04；退修日期：2012—08—16；录用日期：2012—09—21；网络出版时间：2012—09-2908：38网络出版地址：WWWcnki．net／kcms／detail／11．1929V201209290838．001html*通讯作者Tel：010-8

6、2317113E·mail：liuhc@buaaeduCR引用格武

7、LiCY，ZhuLQ，LiuHc，eta1．Influenceoftemperatureoninitialcorrosionbehaviorofaluminumalloy2A12insimulatedtankwaterenvironment÷ActaAeronauticaetAstronauticaSinica，2013，34(6)：1493—1500．李晨钰，朱立群．赳慧丛，等，温度对2A12铝台金在模拟油籀积永环境中初期腐蚀行为的影响，航空学报．20／3，34(6)：1493—150

8、0航空学报Jun．252013VoI．34No．6其化学成分(wt％)为Cu3．8～4．9，Mg1．2～1．8，Mn0．3～0．9，Si0．5，Fe0．5，Zn0．3，Ti0．15，Ni0．1，其他杂质0．15，余量为Al。试样尺寸为50mm×25mm×2．5mm。浸泡前期处理为使用50℃的50g／LNaOH溶液去除氧化层，常温条件3％HNO。溶液出光[16

9、。对油箱积水水样进行成分分析[4。5]，发现积水中含有较多数量的Cl-、微量的sol一以及多种金属离子(主要为Cd2十、Na+、Ca2+、M92+等)。实验所用模拟油箱积水环境组分及含量见表1，初始

10、pH值为4．2±0．5。表1油箱积水模拟液的组分及含量Table1Compone