Page 71 - 理化检验-物理分册2022年第二期

石常亮, 等: 船舶冷却系统铜镍合金管腐蚀穿孔原因

由图 3 可知, 在穿孔管内壁的腐蚀坑及其周边光滑
区 域 均 存 在 不 同 程 度 的 划 痕, 划 痕 宽 度 约 为
200mm , 划痕方向为管道的轴向, 该划痕可能是管

道中的泥沙对管道冲刷造成的。由图 3 可知, 管道
内壁存在红绿相间的腐蚀产物, 该腐蚀产物的成分
将通过电子探针进行测定。

图 4 图 2 中 A 面显微组织形貌

图 3 穿孔管内壁腐蚀坑及其周边区域低倍宏观形貌
1.4 金相检验
在穿孔管上沿横向和纵向切取金相样品[ 见图
2a ) 的 A , B , C 面], 经 研 磨 和 抛 光 后, 用 腐 蚀 剂 腐
蚀, 然后对其金相组织进行观察, 结果如图 4~6 所
示。由图 4 可知, 腐蚀管内壁为 α单相再结晶组织,
且其晶粒度具有显著的不均匀性, 组织中的晶界处
没有明显的夹杂物。同时, 发现其金相组织内存在
大量加工变形条纹组织, 且越靠近内壁, 变形条纹越
加明显。尤其是图 5a ) 中显微组织形貌非常符合冲
刷腐蚀机 理 中 的 “ 挤 出 - 锻 打” 理 论 [ 12 ] 。 该 理 论 认

为, 试样表层受“ 挤出 - 锻打” 形成形变金属“ 小盘”,
其更容易受到机械损伤, 在随后的颗粒冲击中更容 图 5 图 2 中 B 面显微组织形貌
易脱落, 形成腐蚀表面的小凹坑, 导致材料磨损, 进 采用专用清洗剂对管内壁表面进行清洗后, 对
而形成划痕, 这与体视显微镜的分析结果一致。 上述相同 区 域 的 显 微 组 织 形 貌 进 行 观 察, 结 果 如
1.5 微观分析 图 8 所示。由图 8 可知, 试样的腐蚀穿孔区域及腐
采用电子探针( EPMA ) 对图 2b ) 中光滑内壁区 蚀坑区域均有较为严重的活性溶解, 并表现出晶间
的腐蚀产物、 图 2c ) 中的腐蚀穿孔区和图 2d ) 中的腐 腐蚀的特征, 即“ 冰糖块” 状的形貌, 还存在因流动冲
蚀坑区进行电子显微形貌观察和成分分析, 结果如 刷腐蚀导致的方向性, 呈现“ 波纹” 状, 在该试样的组
图 7 所示, 可见穿孔管内表面被大量腐蚀产物覆盖, 织结构中, 晶界是其薄弱环节, 可以看到有部分“ 冰
且分布较为疏松。 糖块” 颗粒脱落, 这种现象是由海水的冲刷作用造成
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