Monel400合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为
蒙乃尔合金是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金，也称为镍
铜合金。蒙乃尔400归于蒙乃尔合金的一种，具有良好的力学功能，焊接功能和中、
高强度，及耐酸、耐碱等优点。因而蒙乃尔400合金首要用于耐腐蚀的阀杆、螺旋
桨、泵轴和叶轮、油井钻环、船体制作、弹性部件和阀垫等海洋开发的范畴。
由于在长期使用中，受海水等各种因素的影响，腐蚀比较严峻，进而影响使用功能，造成-些设备修理周期短，维护费用高，所以对其腐蚀行为研讨具有重要意义。
扫描电镜、透射电镜和电化学办法等对镍铜合金的腐蚀行为进行了研讨，但是现在
针对蒙乃尔400合金抗腐蚀性研讨较少，对它的抗腐蚀性机制还不是很清楚。
鉴于此， 本文选用动电位极化法、沟通阻抗法对Monel(400)合金在氯化钠溶液中的
腐蚀性进行了研讨，探讨了其腐蚀机理，为工业生产更优质的抗腐蚀性镍铜合金材料供给
试验依据。
1 试验材料与办法
1.1 电极制备
将Monel(400) 合金打磨后工作面尺寸为10mmx10mm，工作面积为1cm，用铜丝
做引线引出，非工作面用环氧树脂封装，固化24h后使用，T作外表经200"，600*、
1000*、1200*的砂纸进行逐级打磨，然后用丙酮、95%乙醇进行清洗3次， 并超声
5min， 再用蒸馏水冲洗，最后用a-Al：0，抛光粉抛光至镜面，再超声，用蒸馏水清
洗干净，待用。
1.2测验体系
电化学测验选用经典的三电极体系，饱满甘汞电极(SCE) 和铂电极作为参比电极和辅
助电极， 以Monel(400) 合金为工作电极。
选用国产的RST 5202电化学工作站(郑州世瑞思仪器公司) 分别在0.5、1、2、4mol/LNaCl溶液中进行阳极极化测验和沟通阻抗测验。
阳极极化测验中，扫描速率为0.05V/s，扫描规模为-0.2~2.4V(相对于开路电压)。
沟通阻抗测验，测验的正弦波幅值为5mV，频率扫描规模为10-2~10*Hz，数据用
Z Simp Win软件进行剖析处理， 并进行了等效电路拟合； 选用JSM-7001F扫描电镜调查腐蚀前后的外表描摹。
2 成果与讨论
2.1开路电位与阳极极化和SEM图
图1是开路电位下Monel(400) 合金在不同浓度的NaCl溶液中的腐蚀电位随时刻变化曲线。
可知， 开始时电位不稳定，可能由于电极刚触摸溶液，溶液中不同离子在电极外表吸附的成果， 在0.5mol/L NaCl溶液中稳定时的腐蚀电位为-209mV， 但是随NaCl溶液的浓度增大，电极电位分别为-209、235、-276、-318mV，电极电位顺次负移， 在4mol/L时负移了109mV。
这是由于随溶液浓度的添加，CI离子是活性离子，可破坏合金电极外表的钝化膜。由于合金外表钝化膜与钝化行为有关，抗腐蚀性与钝化膜和基体合金结合能力有关呵，所以随浓度增大，抗腐蚀性降低，腐蚀速度增大。图2是Monel(400) 合金在不同浓度NaCl溶液中的阳极极化曲线。
可看出，在合金活化区腐蚀电流随电位升高面接连增大，此刻首要是合金溶解，在0.5mol/L NaCl溶液中时电流密度跟着电极电位的添加逐步增大。
当到达一定值-0.0471A/cm时，电流密度减小，电极进人钝化区，在钝化区，电极外表构成细密的氧化膜，阻挠了合金进一步溶解。
当浓度到达4mol/L时， 合金电极电流密度骤增， 钝化区间减小，直接从钝化区穿过进入过钝化区，发生过钝化现象，使合金溶解速度重新增大，可能是OH离子在
阳极放电而分出氧气，2H，O=4H*+O+4c，但是在这种
情况下，合金的溶解并不是在全部外表上均匀进行而仅仅局限于单个地方，发生了一般称为“点腐蚀的现象”!!!I
图3是Monel(400) 合金在腐蚀前和腐蚀后的表面描摹SEM图。可看出， 在腐蚀前合金外表润滑，外表细密。当合金在0.5mol/L NaCl溶液中时， 合金外表被腐蚀，呈现很多颗粒，颗粒之间的物质被溶解，可能是合金成分中某一元素的存在促进多晶的腐蚀，剩余的颗粒便是适当难以腐蚀的部分。
当NaCl溶液浓度顺次增大时分， 合金外表开始有沉积物呈现，可能是合金中的离子
水解构成氧化物或氢氧化钠覆盖在外表，且外表颗粒增大呈片状，蚀点数目逐步添
加。
当NaCl溶液浓度到达4mol/L时， 样品外表的沉积膜并没有阻挠腐蚀的进行，而合金
外表腐蚀严峻并呈现较深的坑蚀，可看出，合金在0.5mol/L NaCl溶液中时腐蚀性较
小， 4mol/L NaCI溶液中时腐蚀性较大。
2.2沟通阻抗谱(E IS)
是Monel(400) 合金在不同浓度NaCl溶液中的Nyquist图， 并用Z simp Win软件进行
拟合， 拟合的参数和等效电路图见，由图及局部放大图可看出，合金在高频区是典型
的电荷传递过程控制，
在高频条件下，由于吸附引起的外表覆盖度不发生
松懈，可忽略其他外表状态变量对阻抗的贡献，所以
3 结论
(1) Monel(400) 合金在0.5mol/L NaCl溶液时，腐蚀电流小，腐蚀速度慢，溶液中CI
首要与合金电极构成钝化膜， 阻挠金属的溶解。但跟着NaCl溶液浓度的增大， 当到
达4mol/L时， 侵蚀性的Cl穿过了钝化膜，金属溶解速度重新增大，发生了点腐蚀现
象，此刻腐蚀电流最大，因而腐蚀速度最快。(2)在电化学阻抗谱中，低频区呈现典型
扩散控制， 即Warburg阻抗， 且高频区呈现电荷传递控制， 而且随NaCl溶液浓度的
顺次增大， 极化电阻都减小， 所以腐蚀行为增强。因而Monel(400) 合金在低浓度
0.5mo/L NaCI溶液时腐蚀性较小， 在高浓度4mol/L NaCl溶液的腐蚀性较大。
