水电导率对钢、铜腐蚀行为的影响
王日义王洪仁刘玉梅
中船重工第七研究院七二五研究所青岛分部，青岛２６６０７１
摘要：本文研究了水电导率对Ｑ２３５钢、ＴｕＰ紫铜和Ｂ１０铜镍合金在静止水和流动水叶腐蚀行为的影响。研究结果表明，水电导率对金属在水中的腐蚀行为具有重要影响。无论在静ｌ卜水中还是在流动水中都存在临界电导率．小于临界电导率时．水电导率对金属的腐蚀行为影响较小；反之对金属的腐蚀行为影响较大。三种材料的临界电导率都在４００￣４０００”Ｓ／ｃｍ之间。
芙键词：水电导率腐蚀
１．前言
对丁众多的金属结构而言，水是引起其发生腐蚀破坏的最重要、最常见的腐蚀介质。子导电性。水的离子导电性通常用水的电导率或其倒数一水的电阻率来表示。水的电导率（或电阻率）主要取决于水的含盐量和水的温度．含盐量越高、温度越高，水的电导率越
实际ｌ‘程结构中．金属结构所接触到的水介质，其电导率变动范围非常之大，从核动金属在海水中的腐蚀已经被世界各国的腐蚀研究者进行了十分充分的研究，海水是最金属在淡水和去离子水中的腐蚀行为研究就远没有海水中那么充分、系统了。有些研
７７金属住水中的腐蚀主要遵循电化学腐蚀机理。因此，水对金属的腐蚀作用主要取决于其离高，其对金属的腐蚀作用也就越大。力系统一、二同路的高纯水到司空见惯的海水可有５￣６个数量级的变化。作为腐蚀介质，水可分为三类：海水、淡水、去离子水（或蒸馏水）。强烈的天然腐蚀介质，其主要特点是含盐量高（通常在３％上下），电导率高（通常在４×１０：＇－Ｓ／ｃｍ上下）。因此，金属在海水中的腐蚀，电阻性阻滞很小．微观、宏观腐蚀电池活性都很大。钢、铁等材料在海水中不可能发生钝化，阳极极化率ｔｉｔｔｄ，．腐蚀速度主要受阴极过榉一氧扩散所控制。就是有些易钝化金属，如铝台金、普通不锈钢等在海水中也极易局部活化而导致孔蚀。只有那些钝化能力非常高的金属，如钛合金、高镍铬台金等，在海水中才能保持稳定的钝化行为，因而维持较高的耐蚀性卜”。究也人都是针对具体的水环境如自来水、长江水、锅炉水、冷却水、核动力系统一、二回路水等，彼此孤立地开展了一些研究。这些水远不能包含工程上可能遇到的所有水环境，而电导率相差五至六个数量级的水环境对金属腐蚀行为的影响规律，更是很少予以研究。
本研究填补了这项空白，研究了从电导率为１．７ｕＳ／ｃｍ的蒸馏水到电导率为３６ｍＳ／ｃｍ的海水，跨越五个数量级的水介质对金属腐蚀行为的影响。五个数量级的电导率涵盖了所有可能遇到的水环境。研究结果表明，这项研究对了解金属在各种水环境中的腐蚀行为，及不同水环境对金属腐蚀行为和电化学行为的影响规律，都得到了十分明晰的结论。特别是发现了临界电导率的存在。这些研究结果对住不同水环境中选材、控制和防ｌｒ金属结构的腐蚀将具有十分现实的意义。
２．试验方法
选用了三种常用的金属结构材料Ｑ２３５钢、ＴＵＰ紫铜和Ｂ１０铜镍台金作为试验材料。在恒温水浴中进行，试验介质温度３０＋１℃．试验介质相对于大气为开放体系．试验为饱和甘汞电极，测鼍仪器为Ｍ８９０Ｄ数字万用表。
在我所自行研制的ｃＦ．９７型冲刷腐蚀试验机内进行，试验流速３ｍ／ｓ，试验周期１０天。为五种不同电导率级别的水，其中两种为蒸馏水和青岛天然海水，其余三种不同电导
３．试验结果及讨论
试验结果如图１所示，由腐蚀率与电导率荚系曲线可以看出：２．１试验试样Ｑ２３５钢、ＴＵＰ紫铜Ｈ＝｜机加二Ｌ：方法、Ｂ１０用线切割法制成７０×２５×３ｍｍ试样。２．２试验方法２．２．１全浸腐蚀试验周期为５２０小时。钢与铜分容器试验。全浸腐蚀试验同时，定期测量腐蚀电位．参比电极２．２．２流动水冲刷腐蚀试验２＿３腐蚀介质率的水由蒸馏水和海水配制而成，五种水基本涵盖了自然界和工程上可能遇到的电导率级别不同的水，每一级差为一个数量级。３．１静泡条件下水电导率对三种材料腐蚀率的影响
］同．．－－８，０，／
口１１０’１０１２
１０１０’Ｉｏ‘１０＇
幽１＿三种材料腐蚀串・ｏ属蚀介质ｆｂ导半关系曲线一
（Ｉ）电导率低丁４００ｕＳ／ｃｍ（或电阻率高丁２５０００．ｃｍ）的水．电导率对三种金属（２）叱导率枉：４００ｕＳ／ｃｍ年¨４０００ｐＳ／ｃｍ区间（电阻率在２５００和２５００．ｃｍ氍间）具们临界电导率的水可能山现在江河入海口附近某－－ｊｎｑ段。靠近海边盐碱地的地ｐ水
ｕＳ／ｃｍ
（１Ｕ阻率３５４６Ｑｃｍ），潍坊碱厂第二发电厂州这种水作为玲却水，凝汽器内钢制水室和
（３）无论住哪种Ｌ岜导率水中，钢的腐蚀率都远大丁两种铜台金．就是说在哪种水中．Ｓ／ｃｍ的水中耐蚀性没有明显著别．都是比较耐蚀的．但在电导率超过临界电导率的水Ｉ＿＿二种材料住流动海水中的腐蚀行为对比
幽２所示为二种材料在流速３ｍ／ｓ不同电导率水中的腐蚀率，由图可见：
１，ｔ０１１０１口。１０‘１ｒ幽２二种材料０小Ｊ卅ｌＵ导率流动水中的腐蚀行为材扣｝的腐蚀都没有显著的影响。通常远离河口的内河水（如长江、黑龙江等）的电导率约为２００“Ｓ／ｃｍ（电阻率５０００Ｑ．ｃｍ），显然位丁受电导率影响较小的区域。行往一个｜Ｊｊ｝；界咀导率，超过这个也导率，金属在水中的腐蚀将显著随爪的电导率增大而增人，甫剑晦水腐蚀率山现最人值。【Ｕ导率也可能忙ｒ临界电导率区域。如山东潍坊市人家洼的地下水电导率为２８２０管板幅蚀十分严重。｝ｆ通碳锕都是不很耐蚀的。当然．电导率越高，耐蚀性越差。两种铜合金在电导率低于４００ｕ中．Ｂ１０明显比ＴＵＰ紫铜耐蚀，ＴＵＰ紫铜的腐蚀率明显人丁Ｂ１０。３．２流动条什Ｆ水电导率对二种材料腐蚀行为的影响３．２
（Ｉ）在流动水中，三种材料的腐蚀也受水电导率的显著影响，也存在临界电导率。两种锕合金的临界电导率可能为４００ｕＳ／ｃｍ。Ｑ２３５钢的临界电导率可能在４０～４００ｕｓ／ｃｎｌ区间。
（２）三种材料在流动水中的腐蚀率受水电导率的影响不象静止水中那样具有连续性。只有ＴＵＰ紫铜随电导率的增大而连续增大。０２３５钢和Ｂ１０铜镍台金则＊跳跃式增大，它们的起跳点都在４００ｕＳ／ｃｍ电导率前后。在起跳前和起跳后，受电导率影响不人，前后部具有一个平台。
（３）在流动水中，三种材料的腐蚀率差异比静止水中更大。尤其是。２３５钢，在屯导率小于４００ｕＳ／ｃｍ水中，比两种铜合金高两个数茸级，侄海水中高一个数域级．在４０００“Ｓ／ｃｍ水中比Ｂ１０高～个数量级．比ＴＵＰ高两个数龄级。说明无论在多人电导率的流动水中，钢都是非常不耐蚀的。
Ｑ２３５钢流动水和静止水中的腐蚀行为对比
图３为Ｑ２３５钢在流动水和静１ｔ水中腐蚀行为对比．由幽可她：
图３．０２３５锅在币同电导率静止羊ｎ流动水中腻蚀对比
（１）无论在何种电导率的水中，Ｑ２３５钢在流动水中的腐蚀率都比静Ｊｌ水中高近两（２）电导率对Ｑ２３５钢在流动水中腐蚀的影响比静止水中还要大。在静Ｊｔ水中海水（３）在流动水中，临界电导率比静止水中更为显著．并有提前出现的趋势。流动水
ｕＳ／ｃｍ至４００ｕＳ／ｃｍ区间。静Ｊ卜水中的临界电导率约在４００至４０００
ｕＳ／ｅｒａ区间。
（４）在静止水中，电导率对Ｑ２３５钢腐蚀的影响具有连续性，从临界电导率开始，
８０３．２．２个数量级，说明不管在多大电导率的水中Ｑ２３５钢都是不耐蚀的。中的腐蚀率仅比蒸馏水中高不到一倍。而流动水中却高两倍多。中的临界电导率约在４０随电导率的增大而增加。而在流动水中，电导率对Ｑ２３５钢腐蚀的影响是跳跃式的，在电导率低于临界值时．电导率对腐蚀无明显影响，当电导率高ｒ临界电导率时，电导率对腐蚀也没有明显影响。只是在临界电导率附近，腐蚀出现跳跃式的增火．前后形成两个高度不同的平台。
，２．３ＴＵＰ紫铜流动水利静ｌｒ乐中的腐蚀行为对比
—ｍＥ一３１
ｃ０４０Ｊ上８
０１００１０００／＿＼｝１００。０１００。００
ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ【１６Ｉｃｒｎ》
幽４．ＴＵＰ紫铜冉－＿ｉ１．１电导书静止和流动水中腌蚀对【ｔ
图４为ＴＵＰ紫铜流动水和静Ｌ匕水中的腐蚀行为对比，由图可见：
（１）ＴＵＰ紫铜在流动水和静Ｉｒ水中一样都在电导率４００ｕＳ／ｃｍ时出现临界电导率。但在流动水中临界电导率比在静止水中更为显著。在电导率比临界屯导翠更高的水中腐蚀率增加更人，
（２），虽ＮｆｆＮｇ电导率的水中，流动水中的腐蚀率都比静止水中高・但在比临界电导率低的水中，增高并不多，仅在卜２倍之间。紫铜在流动水中可能仍处于钝化状态，处丁比较耐蚀的状态。而在比临界电导率高的水中，腐蚀率随电导率的增大而不断增高。在海水中，ＴＵＰ紫铜的腐蚀率在流动状态下比静』｝状态Ｆ要高出３０倍，产生数量级的变化，高达０１７ｍｍ／ａ。
（３）ＴＵＰ紫铜的腐蚀率随电导率而变化的曲线无论是在流动水中还是在静止水中都是连续的．只是往流动水中电导率达临界值之后．曲线变得更陡，腐蚀率随电导率的增大而增商得更怏。
３．２．４Ｂ１０在流动水利静Ｊ＿｝＝水中的腐蚀行为对比
．．
０１１｛一１１三刿ｗ，ｊ／
ｉＥ—１８…Ｅ＝：二。Ｌ一／／．．
图５Ｂ１０在不同电导率静止和流动水中腐蚀对比
幽５为Ｂ１０住流动水雨Ｉ静止水中的腐蚀彳亍为对比，由图可见：
（１）Ｂ１０铜镍台金在流动水中和在静止水中～样，都在电导率为４００ｐＳ／ｃｍ时出现临界电导率值，但在流动水中临界电导率比静止水中更为显著。在电导率比临界电导率更高的水中，腐蚀率增加更大。
（２）在电导率低于临界电导率的水中．Ｂ１０在流动水中的腐蚀率虽比静止水中增加ｌ￣２倍，但腐蚀率的绝对值仍然不高．最大只有Ｏ．０３２ｍｍ／ａ，说明Ｂ１０仍处于比较耐蚀的钝化状态。但在电导率比临界电导率高的水中，在静Ｉｔ状态下，Ｂ１０已处于不稳定的钝化状态之下，因而腐蚀率随水电导率的增大而增加。在流动水状态Ｆ，这种不稳定的钝化状态可能变得更加不稳定，并可能部分转变为活化状态。因而在流动水条件Ｆ，当电导率大于临界电导率时，也就是在江、河八海口附近和海水中腐蚀率急剧增大，发生数量级的变化，达０．２ｍｍ／ａ以上。
３．２．５Ｂ１０铜镍台金住电导率为４０００ＨＳ／ｃｍ流动水中的腐蚀行为
在本试验研究中发现Ｂ１０铜镍台金在电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ流动水中，腐蚀率出人意料的高，比同样电导率的静止水中和比电导率小于４００１．Ｊ－Ｓｌｃｍ的流动水中．腐蚀率都高一个数量级．达ｏ．２４６ｍｍ／ａ，甚至比流动海水中还高一些（流动海水中为０．２０８ｒａｍ／ａ）。腐蚀后的试样腐蚀形貌检查发现，试样表面均匀附着有黄褐色膜，斌样迎水侧边内表面边棱遭
对此数据，开始时怀疑是由于采用线切割制备试样热影响区所致。为了确认数据的可以及与本次试验同批的平行试样，又同时进行了一次流动水腐蚀试验．还是与Ｑ２３５钢、试验结果的重现性非常好．如表４所列。由此确认Ｂ１０台金在４０００ｐＳ／ｃｍ电导率的流动水中，出现高腐蚀率值不是偶然的，是Ｂ１０铜镍合金所同有的一种腐蚀行为。
丧｜Ｂ１０在４０００ｕＳ，ｃｅｍ电导事流动咄中为蘑赶试畦结果
遮墅壁曼崖壁垒：坠些彗搓趔庄垃豆
ｌ０２４６线＇ｏＪ割制样
２Ｏ２２３用机加工法除古线切割影响区
３Ｏ２３４其它批次的机加Ｔ试样
！！：！！！堡趔篓！堡壁堡丛
Ｂ１０铜镍合金在电导率大于４０００ｕＳ／ｃｍ水中腐蚀率急剧增大的原因可能有二：
（１）在电导率大于４０００ｎＳｔｅｍ的水中．ＢＩＯ铜镍台金处于十分不稳定的钝化状态，由于水流冲击和固体颗粒冲击，局部的腐蚀产物膜极易破坏，从而导致膜破坏处产生加速
（２）上述在３ｍ／ｓ流动水中所有试验都是Ｑ２３５钢、ＴＵＰ紫铜和Ｂ１０在同一设备中同时进行的。由ｒＱ２３５钢的腐蚀速率比较高，产生的腐蚀产物比较多（约ｌＯ．４９），这些严重的冲击腐蚀，局部呈锯齿状，齿内光滑无腐蚀产物膜，甚新鲜表面状态。信性，采用与这次试验用不同批的机加工试样，本批试样采用机加ｆ：法去掉表层的试样，ＴＵＰ同时试验．试验结果表明，所有的Ｂ１０试样腐蚀数据都与前次试验结果基本相近，腐蚀。膜最易遭到水流和固体颗粒冲击破坏的部位无疑在试样迎水侧的边棱处・这也由试样的破损形貌所证实。
腐蚀产物可能相当＿丁砂的作用，加速Ｂ１０台金在水中的冲击腐蚀＋进行试验的设备容积约３２升，１０４９的钢的腐蚀产物相当ｒ向水中加入０．３％ｏ的砂。
以前我们曾进行过铜镍台金在含砂流动海水中的腐蚀行为研究，结果表明：铜镍台金对海水霄砂非常敏感，无论Ｂ１０还是Ｂ３０在同样的３ｍ／ｓ海水流速Ｆ，含砂３９６０可使它们的脚蚀率都产生数量级的增人，而对ＴＵＰ紫铜的影响不人，如图６所示。Ｂ１０的腐蚀率达０．２８８ｍｍ／ａ，与本次电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ千¨海水中的腐蚀率相近，而Ｂ３０对含砂更为敏感．腐蚀率高达０．５５６ｍｍ／ａ。
但在电导率为４０００ｐＳ／ｃｒｎ水中，不与Ｑ２３５钢同试的验证试验中，却没有发现含形的这种有害影响．如图７所示。困此对前面电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ水中，ＢＩＯ腐蚀率奇｝，的原冈还是不能得到令人满意的和信服的解释。但这并不妨碍铜镍台金用于电导率大ａ
ｕＳ／ｃｍ水中（也即在江、河入海口和海水中）使刚时，应引起特别重视这一看法。
蕃蝴
蚓６三种材
一．￡一兰曲
幽７含砂对铜镍台金在电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ流动水中腐蚀率的影响
４．结论
ｕＳ／ｃｍ范围，其余金属材料在所有
Ｓ／ｃｍ范围，接近４００ｕＳ＆ｍ。４０００４．１无论是在静Ｌ｝水中还是在流动水中．水电导率对金属在水中的腐蚀都具有显著的影响．住硫动水中比在静ｌｔ水中影响大。４．２除Ｑ２３５钢在流动水中的ｆ临界电导率可能在４０，，－４００情况－的临界电导率都约在４００～４０００１．Ｉ
４．３在流动水中，只有ＴＵＰ紫铜的腐蚀率随电导率的增高而连续增大．Ｑ２３５钢和Ｂ１０的腐蚀率随电导率的增高，在临界电导率附近呈跳跃式增大，电导率低于或高于临界电导率
时．电导率的影响都不十分显著．前后形成两个高度不等的平台。
４．４由腐蚀率与电导率的关系曲线可以判断，住正常的江、河水中．铜台金的腐蚀率报低．在流动水中最ｊ（也只有Ｏ．０３ｍｎ＇ｄａ左右，在静ｊｒ水中只有Ｏ０１ｍｍ／ａ左右。Ｑ２３５钢耐蚀性较差，在３ｍ／ｓ流动水中可达３．８ｍｍ／ａ，在静止水中较低．仅妁０．０６ｍｍ／ａ。但在江、河入海口和海水中，Ｑ２３５钢的耐蚀性更筹就不用说了，铜的耐蚀性也显著变著。在静ｌｒ水中，绝对腐蚀数据还不算太高，最大为０．０４ｍｍ／ａ（ＴＵＰ在海水中），在流动水中，腐蚀率发生数量级的变化，特别是１３１０铜镍合金，腐蚀率惊人的高，达ｏ．２ｍｍ／ａ以上。
４．５Ｂ１０铜镍台金在电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ水中，在３ｍ／ｓ流速Ｆ，腐蚀率高选０．２４ｍｎ＇ｄａ．试样迎水侧出现显著冲击腐蚀特征，这一现象还得不到令人满意的解释，有必要予以进一步研究。但不管这一现象能否得到台理的解释，在３ｍ／ｓ以上流速卜，在电导率人ｙ－４０００ｕＳ／ｃｍ水中使用Ｂ１０铜镍台金都应十分谨慎。Ｂ１０铜镍台金目前仍是船舶海水管路系统的首选材料，如果这一现象是必然的，对其在电导率高于４０００ｕＳ／ｃｍ流动水中的应用前景将产生重大影响。
参考文献
陈国华，吴葆仁．海水电导．北京：海洋出版社．１９８Ｉ
王光雍．王海江等著．自然环境的腐蚀与防护．北京：化学１：业出版社．１９９７Ｍ．舒马赫著．李大超等译．海水腐蚀手册．北京：国防工业出版社．１９９０
水电导率对钢、铜腐蚀行为的影响
王日义王洪仁刘玉梅
中船重工第七研究院七二五研究所青岛分部，青岛２６６０７１
摘要：本文研究了水电导率对Ｑ２３５钢、ＴｕＰ紫铜和Ｂ１０铜镍合金在静止水和流动水叶腐蚀行为的影响。研究结果表明，水电导率对金属在水中的腐蚀行为具有重要影响。无论在静ｌ卜水中还是在流动水中都存在临界电导率．小于临界电导率时．水电导率对金属的腐蚀行为影响较小；反之对金属的腐蚀行为影响较大。三种材料的临界电导率都在４００￣４０００”Ｓ／ｃｍ之间。
芙键词：水电导率腐蚀
１．前言
对丁众多的金属结构而言，水是引起其发生腐蚀破坏的最重要、最常见的腐蚀介质。子导电性。水的离子导电性通常用水的电导率或其倒数一水的电阻率来表示。水的电导率（或电阻率）主要取决于水的含盐量和水的温度．含盐量越高、温度越高，水的电导率越
实际ｌ‘程结构中．金属结构所接触到的水介质，其电导率变动范围非常之大，从核动金属在海水中的腐蚀已经被世界各国的腐蚀研究者进行了十分充分的研究，海水是最金属在淡水和去离子水中的腐蚀行为研究就远没有海水中那么充分、系统了。有些研
７７金属住水中的腐蚀主要遵循电化学腐蚀机理。因此，水对金属的腐蚀作用主要取决于其离高，其对金属的腐蚀作用也就越大。力系统一、二同路的高纯水到司空见惯的海水可有５￣６个数量级的变化。作为腐蚀介质，水可分为三类：海水、淡水、去离子水（或蒸馏水）。强烈的天然腐蚀介质，其主要特点是含盐量高（通常在３％上下），电导率高（通常在４×１０：＇－Ｓ／ｃｍ上下）。因此，金属在海水中的腐蚀，电阻性阻滞很小．微观、宏观腐蚀电池活性都很大。钢、铁等材料在海水中不可能发生钝化，阳极极化率ｔｉｔｔｄ，．腐蚀速度主要受阴极过榉一氧扩散所控制。就是有些易钝化金属，如铝台金、普通不锈钢等在海水中也极易局部活化而导致孔蚀。只有那些钝化能力非常高的金属，如钛合金、高镍铬台金等，在海水中才能保持稳定的钝化行为，因而维持较高的耐蚀性卜”。究也人都是针对具体的水环境如自来水、长江水、锅炉水、冷却水、核动力系统一、二回路水等，彼此孤立地开展了一些研究。这些水远不能包含工程上可能遇到的所有水环境，而电导率相差五至六个数量级的水环境对金属腐蚀行为的影响规律，更是很少予以研究。
本研究填补了这项空白，研究了从电导率为１．７ｕＳ／ｃｍ的蒸馏水到电导率为３６ｍＳ／ｃｍ的海水，跨越五个数量级的水介质对金属腐蚀行为的影响。五个数量级的电导率涵盖了所有可能遇到的水环境。研究结果表明，这项研究对了解金属在各种水环境中的腐蚀行为，及不同水环境对金属腐蚀行为和电化学行为的影响规律，都得到了十分明晰的结论。特别是发现了临界电导率的存在。这些研究结果对住不同水环境中选材、控制和防ｌｒ金属结构的腐蚀将具有十分现实的意义。
２．试验方法
选用了三种常用的金属结构材料Ｑ２３５钢、ＴＵＰ紫铜和Ｂ１０铜镍台金作为试验材料。在恒温水浴中进行，试验介质温度３０＋１℃．试验介质相对于大气为开放体系．试验为饱和甘汞电极，测鼍仪器为Ｍ８９０Ｄ数字万用表。
在我所自行研制的ｃＦ．９７型冲刷腐蚀试验机内进行，试验流速３ｍ／ｓ，试验周期１０天。为五种不同电导率级别的水，其中两种为蒸馏水和青岛天然海水，其余三种不同电导
３．试验结果及讨论
试验结果如图１所示，由腐蚀率与电导率荚系曲线可以看出：２．１试验试样Ｑ２３５钢、ＴＵＰ紫铜Ｈ＝｜机加二Ｌ：方法、Ｂ１０用线切割法制成７０×２５×３ｍｍ试样。２．２试验方法２．２．１全浸腐蚀试验周期为５２０小时。钢与铜分容器试验。全浸腐蚀试验同时，定期测量腐蚀电位．参比电极２．２．２流动水冲刷腐蚀试验２＿３腐蚀介质率的水由蒸馏水和海水配制而成，五种水基本涵盖了自然界和工程上可能遇到的电导率级别不同的水，每一级差为一个数量级。３．１静泡条件下水电导率对三种材料腐蚀率的影响
］同．．－－８，０，／
口１１０’１０１２
１０１０’Ｉｏ‘１０＇
幽１＿三种材料腐蚀串・ｏ属蚀介质ｆｂ导半关系曲线一
（Ｉ）电导率低丁４００ｕＳ／ｃｍ（或电阻率高丁２５０００．ｃｍ）的水．电导率对三种金属（２）叱导率枉：４００ｕＳ／ｃｍ年¨４０００ｐＳ／ｃｍ区间（电阻率在２５００和２５００．ｃｍ氍间）具们临界电导率的水可能山现在江河入海口附近某－－ｊｎｑ段。靠近海边盐碱地的地ｐ水
ｕＳ／ｃｍ
（１Ｕ阻率３５４６Ｑｃｍ），潍坊碱厂第二发电厂州这种水作为玲却水，凝汽器内钢制水室和
（３）无论住哪种Ｌ岜导率水中，钢的腐蚀率都远大丁两种铜台金．就是说在哪种水中．Ｓ／ｃｍ的水中耐蚀性没有明显著别．都是比较耐蚀的．但在电导率超过临界电导率的水Ｉ＿＿二种材料住流动海水中的腐蚀行为对比
幽２所示为二种材料在流速３ｍ／ｓ不同电导率水中的腐蚀率，由图可见：
１，ｔ０１１０１口。１０‘１ｒ幽２二种材料０小Ｊ卅ｌＵ导率流动水中的腐蚀行为材扣｝的腐蚀都没有显著的影响。通常远离河口的内河水（如长江、黑龙江等）的电导率约为２００“Ｓ／ｃｍ（电阻率５０００Ｑ．ｃｍ），显然位丁受电导率影响较小的区域。行往一个｜Ｊｊ｝；界咀导率，超过这个也导率，金属在水中的腐蚀将显著随爪的电导率增大而增人，甫剑晦水腐蚀率山现最人值。【Ｕ导率也可能忙ｒ临界电导率区域。如山东潍坊市人家洼的地下水电导率为２８２０管板幅蚀十分严重。｝ｆ通碳锕都是不很耐蚀的。当然．电导率越高，耐蚀性越差。两种铜合金在电导率低于４００ｕ中．Ｂ１０明显比ＴＵＰ紫铜耐蚀，ＴＵＰ紫铜的腐蚀率明显人丁Ｂ１０。３．２流动条什Ｆ水电导率对二种材料腐蚀行为的影响３．２
（Ｉ）在流动水中，三种材料的腐蚀也受水电导率的显著影响，也存在临界电导率。两种锕合金的临界电导率可能为４００ｕＳ／ｃｍ。Ｑ２３５钢的临界电导率可能在４０～４００ｕｓ／ｃｎｌ区间。
（２）三种材料在流动水中的腐蚀率受水电导率的影响不象静止水中那样具有连续性。只有ＴＵＰ紫铜随电导率的增大而连续增大。０２３５钢和Ｂ１０铜镍台金则＊跳跃式增大，它们的起跳点都在４００ｕＳ／ｃｍ电导率前后。在起跳前和起跳后，受电导率影响不人，前后部具有一个平台。
（３）在流动水中，三种材料的腐蚀率差异比静止水中更大。尤其是。２３５钢，在屯导率小于４００ｕＳ／ｃｍ水中，比两种铜合金高两个数茸级，侄海水中高一个数域级．在４０００“Ｓ／ｃｍ水中比Ｂ１０高～个数量级．比ＴＵＰ高两个数龄级。说明无论在多人电导率的流动水中，钢都是非常不耐蚀的。
Ｑ２３５钢流动水和静止水中的腐蚀行为对比
图３为Ｑ２３５钢在流动水和静１ｔ水中腐蚀行为对比．由幽可她：
图３．０２３５锅在币同电导率静止羊ｎ流动水中腻蚀对比
（１）无论在何种电导率的水中，Ｑ２３５钢在流动水中的腐蚀率都比静Ｊｌ水中高近两（２）电导率对Ｑ２３５钢在流动水中腐蚀的影响比静止水中还要大。在静Ｊｔ水中海水（３）在流动水中，临界电导率比静止水中更为显著．并有提前出现的趋势。流动水
ｕＳ／ｃｍ至４００ｕＳ／ｃｍ区间。静Ｊ卜水中的临界电导率约在４００至４０００
ｕＳ／ｅｒａ区间。
（４）在静止水中，电导率对Ｑ２３５钢腐蚀的影响具有连续性，从临界电导率开始，
８０３．２．２个数量级，说明不管在多大电导率的水中Ｑ２３５钢都是不耐蚀的。中的腐蚀率仅比蒸馏水中高不到一倍。而流动水中却高两倍多。中的临界电导率约在４０随电导率的增大而增加。而在流动水中，电导率对Ｑ２３５钢腐蚀的影响是跳跃式的，在电导率低于临界值时．电导率对腐蚀无明显影响，当电导率高ｒ临界电导率时，电导率对腐蚀也没有明显影响。只是在临界电导率附近，腐蚀出现跳跃式的增火．前后形成两个高度不同的平台。
，２．３ＴＵＰ紫铜流动水利静ｌｒ乐中的腐蚀行为对比
—ｍＥ一３１
ｃ０４０Ｊ上８
０１００１０００／＿＼｝１００。０１００。００
ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ【１６Ｉｃｒｎ》
幽４．ＴＵＰ紫铜冉－＿ｉ１．１电导书静止和流动水中腌蚀对【ｔ
图４为ＴＵＰ紫铜流动水和静Ｌ匕水中的腐蚀行为对比，由图可见：
（１）ＴＵＰ紫铜在流动水和静Ｉｒ水中一样都在电导率４００ｕＳ／ｃｍ时出现临界电导率。但在流动水中临界电导率比在静止水中更为显著。在电导率比临界屯导翠更高的水中腐蚀率增加更人，
（２），虽ＮｆｆＮｇ电导率的水中，流动水中的腐蚀率都比静止水中高・但在比临界电导率低的水中，增高并不多，仅在卜２倍之间。紫铜在流动水中可能仍处于钝化状态，处丁比较耐蚀的状态。而在比临界电导率高的水中，腐蚀率随电导率的增大而不断增高。在海水中，ＴＵＰ紫铜的腐蚀率在流动状态下比静』｝状态Ｆ要高出３０倍，产生数量级的变化，高达０１７ｍｍ／ａ。
（３）ＴＵＰ紫铜的腐蚀率随电导率而变化的曲线无论是在流动水中还是在静止水中都是连续的．只是往流动水中电导率达临界值之后．曲线变得更陡，腐蚀率随电导率的增大而增商得更怏。
３．２．４Ｂ１０在流动水利静Ｊ＿｝＝水中的腐蚀行为对比
．．
０１１｛一１１三刿ｗ，ｊ／
ｉＥ—１８…Ｅ＝：二。Ｌ一／／．．
图５Ｂ１０在不同电导率静止和流动水中腐蚀对比
幽５为Ｂ１０住流动水雨Ｉ静止水中的腐蚀彳亍为对比，由图可见：
（１）Ｂ１０铜镍台金在流动水中和在静止水中～样，都在电导率为４００ｐＳ／ｃｍ时出现临界电导率值，但在流动水中临界电导率比静止水中更为显著。在电导率比临界电导率更高的水中，腐蚀率增加更大。
（２）在电导率低于临界电导率的水中．Ｂ１０在流动水中的腐蚀率虽比静止水中增加ｌ￣２倍，但腐蚀率的绝对值仍然不高．最大只有Ｏ．０３２ｍｍ／ａ，说明Ｂ１０仍处于比较耐蚀的钝化状态。但在电导率比临界电导率高的水中，在静Ｉｔ状态下，Ｂ１０已处于不稳定的钝化状态之下，因而腐蚀率随水电导率的增大而增加。在流动水状态Ｆ，这种不稳定的钝化状态可能变得更加不稳定，并可能部分转变为活化状态。因而在流动水条件Ｆ，当电导率大于临界电导率时，也就是在江、河八海口附近和海水中腐蚀率急剧增大，发生数量级的变化，达０．２ｍｍ／ａ以上。
３．２．５Ｂ１０铜镍台金住电导率为４０００ＨＳ／ｃｍ流动水中的腐蚀行为
在本试验研究中发现Ｂ１０铜镍台金在电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ流动水中，腐蚀率出人意料的高，比同样电导率的静止水中和比电导率小于４００１．Ｊ－Ｓｌｃｍ的流动水中．腐蚀率都高一个数量级．达ｏ．２４６ｍｍ／ａ，甚至比流动海水中还高一些（流动海水中为０．２０８ｒａｍ／ａ）。腐蚀后的试样腐蚀形貌检查发现，试样表面均匀附着有黄褐色膜，斌样迎水侧边内表面边棱遭
对此数据，开始时怀疑是由于采用线切割制备试样热影响区所致。为了确认数据的可以及与本次试验同批的平行试样，又同时进行了一次流动水腐蚀试验．还是与Ｑ２３５钢、试验结果的重现性非常好．如表４所列。由此确认Ｂ１０台金在４０００ｐＳ／ｃｍ电导率的流动水中，出现高腐蚀率值不是偶然的，是Ｂ１０铜镍合金所同有的一种腐蚀行为。
丧｜Ｂ１０在４０００ｕＳ，ｃｅｍ电导事流动咄中为蘑赶试畦结果
遮墅壁曼崖壁垒：坠些彗搓趔庄垃豆
ｌ０２４６线＇ｏＪ割制样
２Ｏ２２３用机加工法除古线切割影响区
３Ｏ２３４其它批次的机加Ｔ试样
！！：！！！堡趔篓！堡壁堡丛
Ｂ１０铜镍合金在电导率大于４０００ｕＳ／ｃｍ水中腐蚀率急剧增大的原因可能有二：
（１）在电导率大于４０００ｎＳｔｅｍ的水中．ＢＩＯ铜镍台金处于十分不稳定的钝化状态，由于水流冲击和固体颗粒冲击，局部的腐蚀产物膜极易破坏，从而导致膜破坏处产生加速
（２）上述在３ｍ／ｓ流动水中所有试验都是Ｑ２３５钢、ＴＵＰ紫铜和Ｂ１０在同一设备中同时进行的。由ｒＱ２３５钢的腐蚀速率比较高，产生的腐蚀产物比较多（约ｌＯ．４９），这些严重的冲击腐蚀，局部呈锯齿状，齿内光滑无腐蚀产物膜，甚新鲜表面状态。信性，采用与这次试验用不同批的机加工试样，本批试样采用机加ｆ：法去掉表层的试样，ＴＵＰ同时试验．试验结果表明，所有的Ｂ１０试样腐蚀数据都与前次试验结果基本相近，腐蚀。膜最易遭到水流和固体颗粒冲击破坏的部位无疑在试样迎水侧的边棱处・这也由试样的破损形貌所证实。
腐蚀产物可能相当＿丁砂的作用，加速Ｂ１０台金在水中的冲击腐蚀＋进行试验的设备容积约３２升，１０４９的钢的腐蚀产物相当ｒ向水中加入０．３％ｏ的砂。
以前我们曾进行过铜镍台金在含砂流动海水中的腐蚀行为研究，结果表明：铜镍台金对海水霄砂非常敏感，无论Ｂ１０还是Ｂ３０在同样的３ｍ／ｓ海水流速Ｆ，含砂３９６０可使它们的脚蚀率都产生数量级的增人，而对ＴＵＰ紫铜的影响不人，如图６所示。Ｂ１０的腐蚀率达０．２８８ｍｍ／ａ，与本次电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ千¨海水中的腐蚀率相近，而Ｂ３０对含砂更为敏感．腐蚀率高达０．５５６ｍｍ／ａ。
但在电导率为４０００ｐＳ／ｃｒｎ水中，不与Ｑ２３５钢同试的验证试验中，却没有发现含形的这种有害影响．如图７所示。困此对前面电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ水中，ＢＩＯ腐蚀率奇｝，的原冈还是不能得到令人满意的和信服的解释。但这并不妨碍铜镍台金用于电导率大ａ
ｕＳ／ｃｍ水中（也即在江、河入海口和海水中）使刚时，应引起特别重视这一看法。
蕃蝴
蚓６三种材
一．￡一兰曲
幽７含砂对铜镍台金在电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ流动水中腐蚀率的影响
４．结论
ｕＳ／ｃｍ范围，其余金属材料在所有
Ｓ／ｃｍ范围，接近４００ｕＳ＆ｍ。４０００４．１无论是在静Ｌ｝水中还是在流动水中．水电导率对金属在水中的腐蚀都具有显著的影响．住硫动水中比在静ｌｔ水中影响大。４．２除Ｑ２３５钢在流动水中的ｆ临界电导率可能在４０，，－４００情况－的临界电导率都约在４００～４０００１．Ｉ
４．３在流动水中，只有ＴＵＰ紫铜的腐蚀率随电导率的增高而连续增大．Ｑ２３５钢和Ｂ１０的腐蚀率随电导率的增高，在临界电导率附近呈跳跃式增大，电导率低于或高于临界电导率
时．电导率的影响都不十分显著．前后形成两个高度不等的平台。
４．４由腐蚀率与电导率的关系曲线可以判断，住正常的江、河水中．铜台金的腐蚀率报低．在流动水中最ｊ（也只有Ｏ．０３ｍｎ＇ｄａ左右，在静ｊｒ水中只有Ｏ０１ｍｍ／ａ左右。Ｑ２３５钢耐蚀性较差，在３ｍ／ｓ流动水中可达３．８ｍｍ／ａ，在静止水中较低．仅妁０．０６ｍｍ／ａ。但在江、河入海口和海水中，Ｑ２３５钢的耐蚀性更筹就不用说了，铜的耐蚀性也显著变著。在静ｌｒ水中，绝对腐蚀数据还不算太高，最大为０．０４ｍｍ／ａ（ＴＵＰ在海水中），在流动水中，腐蚀率发生数量级的变化，特别是１３１０铜镍合金，腐蚀率惊人的高，达ｏ．２ｍｍ／ａ以上。
４．５Ｂ１０铜镍台金在电导率为４０００ｕＳ／ｃｍ水中，在３ｍ／ｓ流速Ｆ，腐蚀率高选０．２４ｍｎ＇ｄａ．试样迎水侧出现显著冲击腐蚀特征，这一现象还得不到令人满意的解释，有必要予以进一步研究。但不管这一现象能否得到台理的解释，在３ｍ／ｓ以上流速卜，在电导率人ｙ－４０００ｕＳ／ｃｍ水中使用Ｂ１０铜镍台金都应十分谨慎。Ｂ１０铜镍台金目前仍是船舶海水管路系统的首选材料，如果这一现象是必然的，对其在电导率高于４０００ｕＳ／ｃｍ流动水中的应用前景将产生重大影响。
参考文献
陈国华，吴葆仁．海水电导．北京：海洋出版社．１９８Ｉ
王光雍．王海江等著．自然环境的腐蚀与防护．北京：化学１：业出版社．１９９７Ｍ．舒马赫著．李大超等译．海水腐蚀手册．北京：国防工业出版社．１９９０