盐沉积条件下CO2对LY12铝合金大气腐蚀的影响

目的研究在有/无CO_2存在的恒温恒湿条件下,表面有沉积盐的LY12铝合金的大气腐蚀行为与腐蚀机理,搞清CO_2对其大气腐蚀的影响。方法将LY12铝合金表面分别沉积不同浓度的NaCl和MgCl_2,分别进行通/不通CO_2的恒温恒湿实验,借助扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等表面技术以及腐蚀失重分析方法,研究盐沉积条件下CO_2对LY12铝合金大气腐蚀的影响。结果在试验条件下,MgCl_2造成的LY12铝合金腐蚀都以点蚀为主,失重高于NaCl造成的。以MgCl_2为介质时,主要腐蚀产物都为(Mg1–xAlx(OH)_2)x+(Cl~–,CO~(2–))x×mH_2O(简写为LDH);以NaCl为介质时,主要腐蚀产物都为Al_2O_3或Al(OH)_3。两种介质的腐蚀产物都出现了Cu元素的富集。结论无论是否存在CO_2,Mg元素都参与了腐蚀产物的形成。合金元素Cu的存在及其富集,是造成CO_2对纯铝和LY12铝合金腐蚀行为不同影响的主要因素。     

微量元素对1050铝基PS版电蚀性能的影响

研究了Mg、Mn含量对PS版电蚀性能的影响。利用电化学测试仪、扫描电镜及能谱仪检测分析了不同Mg、Mn含量的PS版电解腐蚀速率和腐蚀均匀性的差异。分析表明,Mg含量从0.001%提高到0.10%时,Mg更多地富集于铝板表面,形成微小的易腐蚀的含Mg复合氧化物颗粒,促进腐蚀,进而提高板基的腐蚀速率;Mn含量的增加能提高Mg元素在板基表面的分布均匀性,减少Fe元素在铝板表面的富集,降低Fe对腐蚀均匀性的危害。     

Mg对SiCp/Al复合材料腐蚀行为的影响

通过盐雾实验和周期浸润实验研究了Mg含量对ZL101基SiCp/Al复合材料在中性及酸性环境中的腐蚀行为.分别采用失重法、X射线衍射仪以及扫描电镜测定腐蚀速率、分析腐蚀产物的物相组成以及观察表面形貌.结果表明:加入Mg后,SiCp/Al复合材料的极化曲线出现了自腐蚀电流明显缓冲平台及钝化区,合金表面生成具有保护性的Al...     

Mg-Ce-Zn合金微观组织与腐蚀产物研究

研究了Mg-Ce-Zn合金微观组织及其在模拟体液中的腐蚀行为。结果表明,铸态Mg-Ce-Zn合金晶粒尺寸波动较大,在10μm~100μm之间;Mg-Ce-Zn合金由含有Zn元素和Ce元素的α-Mg固溶体和Mg-Ce-Zn三元共晶组织组成,共晶组织呈网状分布于α-Mg晶界处,共晶组织中Ce元素和Zn元素的含量远高于α-Mg中的Ce和Zn元素含量;Mg-Ce-Zn合金在模拟体液中浸泡72 h后,表面沉积了腐蚀产物层,其中含有Mg、O、Na、Ca、P等元素,经XRD衍射分析得知合金基体为α-Mg相,腐蚀产物中含有Mg(OH)2相。     

微量Mg对高压电子铝箔腐蚀结构的影响

采用立方织构定量检测以及扫描电子显微镜下观察腐蚀结构等手段, 对比了不同微量Mg元素含量的高压电解电容器阳极铝箔在织构和腐蚀结构上的差别, 研究了Mg含量对高压电解电容器阳极铝箔比电容的影响. 分析表明 Mg含量从0.0001%提高到0.0014%时, Mg会更多富集于铝箔表面, 促使腐蚀形成的氧化膜中出现含Mg的复合氧化物微小颗粒, 进而引起腐蚀隧道的侧向发展; 频繁的侧向发展可导致表层腐蚀组织剥落, 进而使铝箔在500 V的比电容从7.3×10-3 F/m2降低到4.3×10-3 F/m2.     

TRIP钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

用盐雾加速和极化曲线试验方法研究了TRIP钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为。结果表明:两种试样盐雾加速试验后表面均有大面积腐蚀产物出现,且极化曲线均活化。未添加合金元素(A钢)的腐蚀率远高于添加合金元素的(B钢);B钢较A钢的自腐蚀电位明显升高,其腐蚀电流密度下降;B钢表面锈层较为致密,而A钢锈层则相对较为疏松。B钢获得了相对较好的耐蚀效果,主要原因是由于Al、Cu、Cr、Mo、Ni等合金元素在锈层以及锈层与基体的界面中富集,改变了TRIP钢电化学性质所致。     

触变成形AZ91D镁合金腐蚀过程中表面合金元素浓度变化分析

通过EPMA-1600电子探针对触变成形AZ91D镁合金在3.5%NaCl溶液腐蚀过程中表面主要合金元素浓度变化进行跟踪分析。结果表明:表面合金元素浓度的变化与合金元素所处的区域有关,在整个腐蚀表面上,Mg浓度随腐蚀的进行而降低,Al浓度升高;其中,原液相区Al浓度升高幅度最大。这是因为在β相(Mg17Al12)表面析出H2的扰动破坏了共晶α相表面腐蚀产物成膜的稳定性,使得共晶α相因无法得到腐蚀产物膜的保护继续腐蚀;Zn主要以固溶方式随β相凝固,作为腐蚀电池的阴极,在腐蚀过程中浓度基本不变化。     

触变成形AZ91D镁合金腐蚀过程中表面合金元素浓度变化分析

通过EPMA-1600电子探针对触变成形AZ91D镁合金在3.5%NaCl溶液腐蚀过程中表面主要合金元素浓度变化进行跟踪分析.结果表明：表面合金元素浓度的变化与合金元素所处的区域有关,在整个腐蚀表面上,Mg浓度随腐蚀的进行而降低,Al浓度升高;其中,原液相区Al浓度升高幅度最大.这是因为在β相（Mg17Al12）表面析出H2的扰动破坏了共晶α相表面腐蚀产物成膜的稳定性,使得共晶α相因无法得到腐蚀产物膜的保护继续腐蚀;Zn主要以固溶方式随β相凝固,作为腐蚀电池的阴极,在腐蚀过程中浓度基本不变化.     

WC/Co合金的盐雾腐蚀行为

研究了WC/Co合金在5%中性盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和电化学工作站等手段对腐蚀后表面形貌、化学元素面扫描、电化学性能进行了分析,探讨了WC/Co合金的盐雾腐蚀机理。结果表明,经过192 h的交替中性盐雾试验后,WC/Co合金的表面微观形貌变化不显著,在表面局部区域存在Co和O元素的富集,这是WC/Co合金的钴出现轻微氧化,并由盐雾雾滴聚拢富集的结果。对A和B两个WC/Co合金试样进行了电化学分析,试样B具有更高的自腐蚀电位,其中添加的镍和铬元素改善了WC/Co合金的耐腐蚀性。     

X70管线钢渗铝层盐雾腐蚀后能谱面扫描分析

利用激光热效应对X70管线钢进行渗铝处理,研究了其在5％盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和XRD等手段对腐蚀产物表面-界面形貌、化学元素面扫描和物相组成进行了分析,探讨了渗铝层耐盐雾腐蚀机理.结果表明,渗铝层界面由渗铝层、扩散层和基体组成,Al和Fe原子在扩散层相互扩散,形成了FeAl2金属化合物相,是界面冶金结合的主要机制;盐雾腐蚀以点蚀为主,表面出现裂纹是热扩散过程中热应力作用的结果;腐蚀后渗铝层界面中存在Al和O元素的分层富集现象,形成的Al2O3氧化膜有效地阻止Cl-对基体金属的腐蚀,Al在渗铝层的局部富集是保护基体的主要因素,提高了X70管线钢的耐盐雾腐蚀性能.     

Mg合金的腐蚀与防护

介绍了Mg合金的腐蚀原理、腐蚀类型以及合金元素在镁合金中的作用。综述了Mg合金的化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化、化学镀等经典的表面处理方法 ,以及快速凝固工艺和表面改性技术对Mg合金表面耐蚀性能的影响。Mg合金易发生全面腐蚀、电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀和高温氧化。解决Mg合金腐蚀的方法有 :一是研究新合金 ,提高Mg合金自身的热力学稳定性 ,稀土Mg合金是最有前途的耐蚀合金 ;二是通过表面处理使Mg合金表面富SiO2 和Al2 O3 、含SiC和F-等物质或获得的非晶态的涂层结构能有效地提高Mg合金的耐蚀耐磨性能 ;三是改进加工工艺 ,快速凝固和激光退火不仅能获得力学性能优秀的Mg合金产品 ,还能获得纳米结构的表面涂层防护膜 ,提高Mg合金的耐蚀耐磨性能。使镁合金表面涂层结构纳米化、玻璃化是表面处理工艺的发展趋势。     

退火对高压电解电容器铝箔微量元素分布和腐蚀性能的影响

观察了经300℃和500℃附加退火并经电化学腐蚀的高压电解电容器用成品铝箔的表面结构。利用二次离子质谱仪检测了铝箔表面区Fe、Si、Cu、Mg、Mn、Zn等微量元素的分布。结果显示，Mg在铝箔外表面的富集多于Fe、Si、Zn元素，而Cu、Mn在表面富集则很少。在铝箔始终保持95％以上立方织构占有率的前提下，500℃附加退火会造成更多微量元素富集于铝箔表面，且较均匀地分布在其上，从而导致了均匀的腐蚀结构和更高的比电容。     

Al-xMg-3.1Zn铝合金的应力腐蚀开裂行为及其机制

通过慢应变速率拉伸实验和动态电解充氢实验分别研究了Al-x Mg-3.1Zn铝合金的应力腐蚀开裂行为及其氢脆行为。结合宏观断口和微观断口形貌分析研究了合金发生应力腐蚀开裂的进程。通过对合金应力腐蚀开裂的机制进行分析阐明了合金中Mg元素含量对合金应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明:在该合金体系中存在应力腐蚀开裂,且合金的应力腐蚀敏感性随合金中Mg含量的降低而降低,这与合金的阳极溶解行为与氢脆行为随Mg元素含量降低而减弱有着直接的关系。在这当中,合金中晶界析出相的数量随Mg元素含量降低而减少起到了至关重要的作用。     

ZAlSi7Mg铝合金在深海环境中的腐蚀行为研究

为研究深海低温高压环境中ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀行为,采用深海高效串型试验装置进行西太平洋海域腐蚀试验,利用SEM、EDS、XPS等技术分析了ZAlSi7Mg铝合金在500、800、1200和2000 m海深下的长周期腐蚀速率、点蚀深度、腐蚀形貌及腐蚀产物,并与中国南海海域深海腐蚀规律进行对比。结果表明：(1)ZAlSi7Mg铝合金在西太平洋500和2000 m深度处的腐蚀速率和腐蚀产物厚度均高于800和1200 m深度处,且随着海水深度增加,铝合金平均点蚀深度逐渐减小;(2)深海环境中ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀类型主要是点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀;(3)在西太平洋深海环境中,试验深度较大处试样与较浅处试样相比,表面腐蚀产物中含Al化合物含量较高,而含Mg的化合物含量较低,腐蚀产物主要包括Al₂O₃、Al(OH)₃、Al₂SiO₅和Mg(OH)₂。(4)在西太平洋和中国南海同一海水深度处,ZAlSi7Mg铝合金的腐蚀速率和点蚀深度均存在较大差别。在中国...     

含稀土元素的Mg-Al合金在NaCl溶液中腐蚀产物膜的研究

利用多种表面分析手段比较研究了纯Mg和Mg-8Al、Mg-8Al-RE等镁铝合金在Mg(OH)2饱和的3．5％NaCl溶液中的腐蚀产物膜的形貌及结构。发现Al元素的加入使镁合金表面形成含Mg、Al的复杂氧化物，有利于提高镁合金耐腐蚀性，稀土元素RE的加入有利于提高Al元素在氧化膜中的含量，形成具有三层结构的产物膜，进一步提高了Mg-Al合金的耐腐蚀性。     

6.5%Cr钢在高温高压CO_2环境下的腐蚀行为研究

利用高压釜,研究了6.5%Cr钢在80℃和0.8 MPa CO_2条件下的腐蚀行为.利用SEM和EDS研究了腐蚀产物膜表面和截面微观形貌以及Cr在腐蚀产物膜中的富集状况.利用高温高压电化学测试研究了线性极化电阻和电化学阻抗谱(EIS)随腐蚀时间的变化.结合溶液离子浓度测试,探讨了腐蚀产物膜生长机制.结果表明,6.5%Cr钢腐蚀速率为0.72 mm/a,腐蚀产物膜中存在Cr的富集,Cr/Fe之比超过了5∶1.不同腐蚀时间下,溶液中Cr3+含量都很低,说明Cr很少进入溶液.     

A1-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极腐蚀防护行为研究

采用电化学阻抗谱技术、失重法和扫描电镜分析技术(SEM)研究Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极在自腐蚀与7A52铝合金偶接两种条件下的溶解行为和活化性能。结果表明:偶连接的Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极有效地降低了7A52Al的腐蚀速率,牺牲阳极一直存在活性溶解,腐蚀均匀,腐蚀产物易脱落。自腐蚀的Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极发生局部腐蚀,表面溶解不均匀;表面腐蚀产物和氧化膜以及活性溶解点的减少阻滞了牺牲阳极溶解反应。     

X52钢在模拟高酸性气田环境中的腐蚀行为

采用高温高压釜研究了X52管线钢在高含量H_2S/CO_2(60℃、pH_2S=1.5 MPa、pCO_2=0.9 MPa)共存环境中的腐蚀特性,以及Cl-和元素硫对其腐蚀行为的影响,并结合SEM和XRD对腐蚀产物膜、表面形貌和腐蚀产物成分进行分析。结果表明,在高含量H_2S/CO_2共存环境中,X52钢的腐蚀产物主要为马基诺矿和硫铁矿,腐蚀受H_2S控制,且以均匀腐蚀为主,表面腐蚀产物膜对X52钢的全面腐蚀有一定的抑制作用,但不能防止氢鼓泡;X52钢的腐蚀速率随Cl~-含量的升高先增大后减小,腐蚀产物的晶化度明显降低,保护性差;X52钢的腐蚀速率随元素硫含量的增加先增大后减小,在硫含量为5g/L时,其腐蚀速率最大,为14.70mm/a。硫含量过大时,易发生聚结沉积,使腐蚀速率有所下降。     

不同铝添加量对镁合金显微组织及大气腐蚀行为的影响

利用SEM、EDAX、XRD等技术分析3种不同Al添加量的镁合金的显微组织和相结构，经实验室模拟金属大气腐蚀实验后观察其腐蚀形貌。结果表明，随着Al含量的增加，Mg-Al合金中β相（Mg17Al12）的数量明显增加；不存在β相的镁合金表面腐蚀产物较少，基体腐蚀较浅，存在β相的镁合金表面腐蚀产物较多，基体出现较深的腐蚀坑；β相的数量与分布的不同是镁合金腐蚀形貌存在差异的主要原因。     

铝合金铬酸阳极氧化后表面缺陷分析

目的对铝合金铬酸阳极氧化后显现出的表面缺陷及原因进行分析。方法通过扫描电镜观察试样表面缺陷处的形貌,通过金相显微镜观察缺陷处的金相组织,通过能谱仪对缺陷处的腐蚀产物进行分析。结果铝合金通过铬酸阳极氧化后,基体的缺陷处会在铬酸溶液中产生沿晶界腐蚀。结论材料本身含有一定量的Cu,Ni,Mg,Fe等元素,在热处理过程中,这些元素在晶界处富集形成偏析相,从而造成金属基体在铬酸溶液中的腐蚀。