固溶处理对含RE铝牺牲阳极组织与性能的影响

熔炼了Al-5Zn-0．05In-0．1Sn-1Mg-0．1RE合金牺牲阳极材料，510℃分别固溶处理4h和10h。采用电子探针(EPMA)和能谱分析，观察了主要析出相的变化，测定了铝阳极电化学性能。结果表明：铝合金晶界的复合金属化合物因固溶处理球化，并有RE和Sn的掺入；固溶处理使铝阳极的溶解更均匀，但电流效率未降低；RE在晶界的析出阻止了因Sn的析出引起的晶界腐蚀。     

稀土金属固溶处理对铝阳极组织和性能的影响

在510℃对Al-5Zn-1Mg-0．1Sn-0．015In及添加了RE元素的铝合金进行了固溶处理,在25℃,4mol／L。KOH中测定了它们的基本性能。采用电子探针(EPMA)和能谱分析,考察了主要析出相形貌和成分的变化。结果显示：添加稀土后细化了晶粒;固溶处理使In、Sn、Mg、Zn等活化元素均匀分布,增加了反应活化点,改善了铝合金阳极的性能;RE相及Fe相中活性元素的减少,降低了晶界的活性,减少了晶界腐蚀;但是由于RE相的数量增加,及合金活性的增加,使电极腐蚀速率呈不规则变化。     

添加RE和Mn元素对Mg-9Al合金耐蚀性的影响

采用腐蚀失重试验、析氢试验及动电位极化曲线扫描测试手段,研究RE和Mn元素对Mg-9Al镁合金在Mg(OH)2饱和的3.5%NaCl(质量分数)溶液中腐蚀性能的影响,同时利用电子探针(EPMA)研究它们的微结构和组织形貌。研究结果表明:Mn元素的加入能使合金中形成许多易氧化的富Mn析出相,将有害的Fe元素杂质结合到富Mn析出相中,从而显著抑制合金的阴极过程,减少氢的析出,明显提高合金的耐蚀性。在Mg-9Al-RE镁合金中,RE与Mn协同作用形成MgAlMnRE相,降低合金中阴极的阴极活性,进一步提高合金的耐蚀性。     

Al-Ga-Mg合金组织与阳极性能研究

在25℃、4 mol/LKOH溶液中,测定了固溶及未固溶的Al-0.05Ga-1Mg和Al-0.1Ga-1Mg合金的开路电位、工作电位、自腐蚀速率及阳极效率,电子探针（EPMA）分析了铝阳极的基体及偏析相.结果表明,随着Ga含量的增加,开路电位变负;铝合金的偏析相中主要含Fe、Si两种元素;Mg元素能较显著降低Al-Ga合金的自腐蚀;固溶处理增多了铝合金阳极的阴极相,阴极相的增加及脱落,增大了自腐蚀,使阳极效率降低.     

固溶处理对Al-Zn-In阳极元素分布和电化学性能的影响

对Al-2Zn-0.03In阳极分别进行"510℃×10h+空气冷却"和"510℃×10h+水冷却"处理,采用电子探针(EPMA)和能谱分析,考察了主要析出相形貌和成分的变化,测定了铝阳极的基本电化学性能。结果表明:固溶处理使铝阳极晶内和晶界析出物中的Zn含量降低而Fe、Si被保留,Al-Zn金属间化合物数量减少,晶界析出物发生断裂、球化现象。基体中Zn的增加和晶界Al-Zn化合物数量减少削弱了铝阳极析氢腐蚀和晶间腐蚀,使铝合金阳极电流效率提高。     

合金元素Mg对含RE铝阳极组织与性能的影响

采用恒电流方法,测定了Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-0.3RE和Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-Mg-0.3RE两种铝合金牺牲阳极材料电流效率、利用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究了它们的金相组织。结果表明：镁对含RE铝阳极性能有较大改善,镁的添加改变了铝合金晶界偏析相的组成;晶界析出物Mg相减轻了铝阳极的晶界腐蚀和晶粒脱落。     

Cu-Al-Mn合金脱合金腐蚀现象的研究

采用电子探针技术研究了Cu-Al-Mn合金脱合金腐蚀现象及其产物，结果表明．Cu-Al-Mn合金中亚稳β相含销量较高．优先发生脱铝腐蚀．并沿着亚稳β相不断扩展，待亚稳β相完全被腐蚀后，腐蚀向α相扩展．腐蚀产物中含有铝元素、氯元素及氧元素。腐蚀初期．因亚稳β相脱铝而使该区成为贫铝富铜区；腐蚀后期，亚稳β相被完全腐蚀而使该区成为富销的产物区。     

混合稀土对碱性介质中铝阳极性能的影响

采用交流阻抗、恒电流集气等电化学方法对比了含与不含混合稀土铝合金在4 mol/L KOH溶液中的阳极行为，并结合金相显微镜、电子探针等表面分析技术探讨了混合稀土元素对铝阳极性能的影响.结果表明:稀土使铝阳极的晶粒细化，阴极相减少，溶解均匀性增强，自腐蚀析氢量减少，性能得到优化.     

铸造铝合金A356.0晶间腐蚀性能研究

对铸造铝舍金A356．0晶间腐蚀性能进行研究，分析了产生腐蚀的组织原因。结果表明：铸造铝舍金A356．0腐蚀的主要原因是共晶硅沿晶界分布，共晶硅和基体之间存在电位差，形成大阳极小阴极的腐蚀电池，基体作为阳极被腐蚀。晶间腐蚀敏感性低，但是内应力或杂质偏聚会增加晶间腐蚀敏感性，增大晶间腐蚀级别。     

铝青铜在3.5%NaCl溶液中的脱成份腐蚀行为

用电化学方法和表面分析技术对铝青铜的脱成份腐蚀行为进行研究．结果表明，铝青铜系合金中亚稳态的β相与α相基体相比，具有明显的优先腐蚀倾向，这主要是亚稳的β相组织的含Al量高于α相造成的．在阳极活性溶解区，由于β相中的Al元素溶解造成合金表面产生了点蚀坑，在阳极活化-钝化转化区β相中的Al元素大量溶解，β相腐蚀严重．β相溶解电位正移接近α相溶解电位，α相开始发生腐蚀，在极限电流区，材料表面α相成为富铝相(即阳极区)，也发生严重的脱铝腐蚀，α相和β相中的其它合金元素也发生腐蚀脱落．     

不同稀土含量的铝合金牺牲阳极的显微组织研究

浇铸了4种不同RE含量的Al-Zn-In-Sn-Mg合金牺牲阳极.利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱分析,确定了4种合金的晶粒尺寸、偏析相数量及其成分.结果表明:随着RE含量的增加,铝合金的晶粒变小,偏析相的数量先增加后减少;偏析相主要为晶界析出物和弥散相;RE含量不同时,晶界析出物不同;细化阳极晶粒最佳RE含量0.5%,0.3%RE时阳极偏析相数量最多.     

The attack initiation of Al-Zn-In-Sn anode by the segregation concentrating Zn,Sn and In

The microstructure of Al–5%Zn–0.025%In-0.15%Sn anode was investigated by EPMA, and EDAX. The result showed that the microstructure at the Al-Zn-In-Sn anode can be categorized into two different types, namely the catenulate segregation enriched in Zn, Fe, Si, and the elliptical or rounded segregation where Zn, Sn, In concentrated. In order to explain the initial dissolution of the aluminum anode, the electrochemical behavior in 3% NaCl solution of the Al-Zn-In-Sn anode and its simulated segregation concentrating Zn, Sn, In were tested using potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. The result showed that the simulated segregation concentrating Zn, Sn, In would preferentially be dissolved into the solution as the anode of galvanic cell.     

铝合金牺牲阳极材料的研究现状

根据实际应用,讨论了合金元素In、Zn、Ga、RE、Hg、Mg、Sn、Ti、Bi、Se和金属氧化物ZnO、IrO_2、RuO_2对铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。综述了固溶处理和退火对阳极组织和电流效率的作用,简述了合金显微组织和阳极性能的关系,对铝合金阳极的发展方向做了展望。     

Effect of segregation on initiation of corrosion of aluminium sacrificial anode containing mischmetal

Abstract

The effects of rare earth (RE) elemental additions in the form of mischmetal, added into an Al–Zn–In sacrificial anode alloy, were studied in 3% NaCl solution. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray analysis were employed to analyse the microstructure of all Al alloys. Potentiodynamic polarisation of the anode material and a model alloy that simulated the segregated grain boundary composition were also investigated. The results showed that the microstructure of Al–Zn–In–RE alloy exhibited a typical dentritic form with small precipitates in an Al matrix and eutectic in interdendritic regions. Preferential attack from anodic segregation produced the early pitting and minor element enrichment on the surface, thus activating the anodes. Thus, using a RE mischmetal, which is much cheaper than pure RE elements, Al–Zn–In–RE alloys obtained desirable electrochemical properties for Al sacrificial anodes.     

添加Sn对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料结构和磁性能的影响

在Nd10Fe84B6添加0.5 at%Sn元素,合金晶化后Sn富集于富Nd相,富Nd相的生成使得合金中α-Fe相的相对含量增加,合金的剩余磁化强度,矫顽力和剩磁比有所改善。而在Nd9.5Fe75.5Co5Zr3.5B6.5合金中添加1 at%Sn元素后,虽然晶化后合金的晶粒变细小,α-Fe相的相对含量也有所增加,然而由于过多的富Nd相、富B相和富Zr相等软磁性相或非磁性相的存在,使得合金的剩余磁化强度和磁滞回线的方形度降低,进而降低了合金的综合磁性能。     

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 实验采用高压再结晶方法对冷轧15钢进行处理，使用TEM法观察和分析样品的组织形貌，并测量了再结晶晶粒尺寸。结果表明，样品分别在高压3 GPa和4.5 GPa下经600 ℃×30 min退火，比在常压下600 ℃×30 min退火的再结晶晶粒明显细化。随着压力的升高，晶粒尺寸减小。并初步讨论了高压再结晶的机制。     

微量RE对易拉罐用铝材中富Fe杂质相的变质作用

在易拉罐用铝材熔体中添加微量RE元素对富Fe杂质相进行变质处理，采用扫描电镜（SEM）、X-Ray衍射（XRD）、能谱分析（EDAX）等分析测试手段研究杂质相的变质效果。结果表明：RE聚集于基体晶界，可通过与Al生成富Fe相异质形核核心，影响溶质原子扩散过程和杂质相生长方式，取代富Fe相中部分组成元素以降低x（Fe）/x（Mn）的经值等途径提高富Fe相形核率，并促使其生长形态发生变化，变质效果显著，即晶界处由粗大鱼骨状的Al（Fe,Mn,Si）复合相转变为Al（Fe,Mn,Mg,Si,RE）和Al（Fe,Mn,RE）复合相，分别呈短小骨骼状或小球状，可明显提高该事金的塑性。     

Mg-Al-Sn钎料及其AZ61A镁合金钎焊接头组织性能分析

采用扫描电镜、X射线衍射分析、热分析等手段分析了Mg58.5Al31.5Sn10和Mg58.5Al31.5Sn10RE两种钎料及其钎焊AZ61A镁合金对接接头组织性能. 结果表明,Mg58.5Al31.5Sn10钎料及其钎缝组织主要由块状Mg2Sn和(Mg17Al12+Mg2Sn)二元共晶相组成,并含有少量三元共晶相(Mg17Al12+Mg2Sn+α-Mg). Mg58.5Al31.5Sn10RE钎料及其钎缝组织中未发现块状Mg2Sn相,其组织主要由(Mg17Al12+Mg2Sn+α-Mg)三元共晶和(Mg17Al12+Mg2Sn)二元共晶相及少量Al-RE组成. 和Mg58.5Al31.5Sn10钎料相比,Mg58.5Al31.5Sn10RE组织更加均匀细小,固液相线温度明显降低,熔程缩短了6 ℃,铺展面积提高了5.4%,对接接头平均抗拉强度提高了8.6%,二者拉伸断口形貌均呈现为脆性断裂.     

无缆水下机器人阴极保护设计

对“探索者号”深海水下机器人用材ＰＯＤ９１９与ＬＤ３１铝合金阴极保护进行模拟实验研究的基础上,根据机器人的内部结构的紧密性与复杂性,对机器人的阴极保护进行了设计,选择适当形状的牺牲阳极,有效保护水下机器人免受海水腐蚀.