合金元素在铝合金汽车结构件铸件的研究现状

汽车结构件常用铸造铝合金主要分为Al-Si系和Al-Mg系,综述了添加合金元素提高合金性能的常用手段。对于Al-Si系铸造铝合金,Si不仅可以提高铸造性能,还可以抑制针状Al_5FeSi相的形成;Mg和Cu是主要的强化元素,可以形成Mg2Si相、Al_2Cu相和Q-Al_5Cu2Mg8Si6相;Mn和Mo主要抑制针状富铁相生成;V、Ti和Zr可以细化晶粒,从而提高力学性能。对于Al-Mg系铸造铝合金,当Si含量较高时,如Magsimal誖-plus(Al Mg6Si2MnZr)合金,Mg2Si相为主要强化相,为了避免针状富铁相的生成,Fe含量要求极低;当Fe含量较高时,如Castaduct誖-42(Al Mg4Fe2)合金,主要依靠Mg元素固溶在Al基体,并形成Al-Fe共晶相提高合金强度,Si元素为杂质元素,可以减少针状Al-Fe-Si相的生成。     

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.     

回用铝对6008铝合金挤压型材晶间腐蚀的影响

对添加和未添加回用铝的6008铝合金挤压型材进行晶间腐蚀实验。实验结果表明:回用铝中的化学成分较为复杂,不易被检测,添加了回用铝的铝合金制品中Si、Fe元素含量相对较高,且Al元素整体偏低。铝基体中形成较为弥散分布的含Al、Si、Fe、Mn元素的第二相粒子,在挤压塑性变形过程中和固溶处理过程中有利于抑制再结晶晶粒长大,细化再结晶晶粒。但同时第二相的电极电位较高,与基体中电位较负的Mg_2Si及Al基体形成微电池,加速材料腐蚀速度。     

7A52铝合金中第二相分析及微区电位测试

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱、透射电镜、扫描开尔文探针力显微镜对7A52铝合金的第二相进行观察及表征,并对微米量级的第二相进行电位测试.结果表明长条状的η相与基体非共格,其强化效果较弱;圆片状的η′相与基体半共格,是最主要的时效强化相;近似方块状的Al6Mn分布在晶界和晶内;近似于球形的Al3Zr粒子尺寸小、密度大,能够强烈地钉扎位错;形状不规则的AlMnFe和Mg2Si沿轧制方向弥散分布在基体上,其伏打电位均低于基体的电位,在腐蚀环境中容易被溶解而腐蚀,成为应力腐蚀裂纹源;而且同类相的尺寸不同,AlMnFe相对基体的伏打电位值也不同;Al6(Mn,Fe)相对基体的伏打电位值要比Mg2Si的更低,说明在腐蚀环境中,Al6(Mn,Fe)更容易被腐蚀.本试验有助于分析应力腐蚀断裂中裂纹的起始点.     

压铸AlMg5Si2Mn合金的腐蚀和腐蚀疲劳行为

研究压铸AlMg5Si2Mn合金的电化学腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀疲劳机理。结果表明:合金的自腐蚀电位和点蚀电位分别为-1220和-690 mV,钝化区间约为530 mV,说明合金的耐腐蚀性能良好。合金的晶间腐蚀倾向明显,这主要是由于Mg2Si相自腐蚀电位较低,且(Al+Mg2Si)共晶区的体积分数较大(29.6%)。电化学腐蚀反应和Mg2Si自身溶解产生的氢元素导致疲劳试样表面发生阳极溶解,加速了疲劳裂纹的萌生,从而显著降低了合金的疲劳寿命。腐蚀疲劳试样的裂纹主要是沿晶界扩展。氢元素也导致合金塑性下降,造成应力腐蚀开裂。     

Al-Mg-Si合金中Mg_2Si和Si粒子在晶间腐蚀过程中的作用机理

研究Al-Mg-Si合金晶界组成相（Al-Mg2Si及Al-Mg2Si-Si）间的电化学行为和动态电化学耦合行为,提出Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si的电位比其边缘Al基体的正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解;晶界Mg2Si的电位比其边缘Al基体的负,在腐蚀初期作为阳极发生阳极溶解,然而由于Mg2Si中活性较高的元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si的富集,致使Mg2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。当n（Mg）/n（Si）〈1.73时,随着腐蚀的进行,合金晶界同时会有Mg2Si析出相和Si粒子,腐蚀首先萌生于Mg2Si相和Si边缘的无沉淀带,而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面加速Mg2Si和晶界无沉淀带的极性转换,从而促使腐蚀沿晶界Si粒子及Mg2Si粒子边缘向无沉淀带发展。     

Mg_2Si及Si粒子在Al-Mg-Si合金晶间腐蚀中协同作用机理的多电极偶合研究

通过测定Al-Mg-Si合金晶界各组成相的极化曲线及不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金晶界组成相(AlMg_2Si及Al-Mg_2Si-Si)间的动态电化学偶合行为,研究了不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si电位比其边缘Al基体正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解。晶界Mg_2Si电位比其边缘Al基体负,在腐蚀初期将作为阳极而发生阳极溶解;由于Mg_2Si中活性较高元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si富集,致使Mg_2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界只存在不连续分布的含Mg、Si的析出相,不能在晶界形成连续腐蚀通道,合金不表现出晶间腐蚀敏感性。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界同时析出含Mg、Si析出相和Si粒子;腐蚀首先萌生于Mg_2Si相;而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面通过加速Mg_2Si和晶界无沉淀带的极性转换,协同促进了Mg_2Si边缘无沉淀带的阳极溶解,即腐蚀沿晶界Si粒子及Mg_2Si粒子边缘的无沉淀带发展。Si粒子促进了腐蚀的发展,导致合金表现出严重的晶间腐蚀敏感性。     

Fe、Mn、Ce对压铸Al-Mg和Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

研究了几种主要合金化元素Fe、Mn、Zn以及稀土元素Ce在Al Mg4.5和Al Mg4.5Si2.6压铸合金中的存在形式,比较了显微组织中第二相种类和形貌对合金力学性能的影响。结果表明Al Mg4.5Si2.6压铸合金中主要存在α-Al相、多边形状Al8(Fe,Mn)_2Si相、层片状Al-Mg_2Si共晶相和短棒状Al(Si)Ce相,Al Mg4.5压铸合金中主要存在α-Al相、少量Al-Al3Mg2共晶相、长条状Al_6(Fe,Mn)相以及不规则的小块状Al_4Ce相,微量Zn主要固溶于合金基体中。在两种合金金相组织中都有剪切带的存在,溶质原子在该区域富集,第二相含量更高。相比于Al Mg4.5合金,Al Mg4.5Si2.6合金强度和硬度更高,但是塑性较低。Al Mg4.5Si2.6合金中层片结构的Al-Mg2Si共晶组织在拉伸过程中容易形成解理台阶,表现为明显的脆性断裂。Al Mg4.5压铸合金在拉伸过程中表现为穿晶断裂和沿晶断裂的混合断裂机制,长条状的Al6(Fe,Mn)粒子尖端处很容易造成应力集中,加速了合金的断裂。     

7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝第二相分析及微区电位测试

7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝第二相的种类、大小、分布和电位等都对材料的腐蚀行为有重要的影响.采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、扫描开尔文探针力显微镜分析了焊缝中的第二相,并测试了其微区电位.结果表明,焊缝各区域第二相的组成主要为弥散分布的AlFeMnSi和Mg2Si,它们的尺寸约为几微米,电位都低于基体.Mg2Si...     

合金元素对6063铝合金组织性能影响的综述

概述了合金元素Si、Mg、Fe、Zn、Cu及稀土元素Y、Sc对6063铝合金组织性能的影响,并提出了今后的发展方向。     

铝制冷板在乙二醇冷却液中的腐蚀行为

监测了冷板系统模拟装置冷却液的p H和铝离子含量,分析了冷板的腐蚀形貌和腐蚀产物,研究了6063铝合金冷板在乙二醇冷却液中的腐蚀行为及导电氧化处理对6063铝合金(6063-CCO)冷板腐蚀行为的影响。结果表明:在试验时间内,冷却液的p H增大,其中试验初期增加明显,后增加缓慢,趋于稳定;铝合金基体金属腐蚀产生的铝离子进入溶液和形成沉淀之间会形成动态平衡;铝制冷板在乙二醇冷却液中的腐蚀以点蚀为主,其腐蚀速率随试验时间的增加而减小,其中试验初期,6063-CCO冷板的腐蚀速率更低,但试验后期,其腐蚀速率却更大。     

6063铝合金着色钛锆转化膜结构和耐蚀性能的研究

为了获得性能优异的有色钛锆转化膜层,利用正交试验确定了组分为六氟钛酸、六氟锆酸、含锰成膜剂和有机酸的6063铝合金转化处理液的较佳配方,并分析了转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能.分析结果表明:生成的转化膜为淡黄色,且均匀、连续;转化膜中含有钛、锆元素,其腐蚀电位和腐蚀电流密度比裸6063铝合金明显降低,说明钛锆转化膜可以更好地抑制铝合金的阴极反应,从而更有效地提高铝合金的耐蚀性能.     

金胜铝业公司的工业挤压材专用合金

简要介绍金胜铝业公司研发的几种生产工业挤压材的专用铝合金的化学成分和性能,它们是超高强度的H755铝合金、无粗晶环的H601铝合金、高蠕变性能的MO34铝合金、绿色的可高速切削的M662铝合金和有特色的6063型铝合金。这几种铝合金在替代同类传统铝合金生产某些工业挤压材时表现出了优越性。     

Microbial Activities’ Influence on Three Kinds of Metal Material Corrosion Behaviors

The corrosion behaviors of copper, 6063 aluminum alloy, and Q235 steel were investigated by open-circuit potential (OCP), anodic polarization curve analysis, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Scanning electron microscopy revealed that a small number of translucent rod-shaped bacterial colonies on the copper surface of copper, whereas plenty of rod-shaped microbes colony were detected on the surface of 6063 aluminum material. Moreover, rod-shaped bacteria and mold colonies attached to the surface of Q235 steel. The decrease in the OCP of copper, 6063 aluminum alloy, and Q235 steel led to higher corrosion tendency. EIS analysis showed that bacteria can reduce the value of AC impedance of copper, the polarization resistance, and the surface resistance, thereby accelerating corrosion. Moreover, the polarization resistance of aluminum alloy in bacterial seawater is lower than that in non-bacterial seawater, indicating the existence of bacteria accelerated the corrosion of 6063 aluminum alloy. The adherence of microbes on Q235 steel surface accelerated the dissolution of the surface layer, and then the passive film is replaced by incompact biofilm layer. Q235 steel corrodes faster under the influence of bacteria because the polarization resistance in bacterial seawater is much lower than that in non-bacterial seawater.     

6063铝合金阳极氧化过程中麻点问题分析

通过表面形态和显微组织观察,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等手段分析了6063铝型材在阳极氧化过程中出现麻点的原因.结果表明,麻点实质为点腐蚀,是由于合金中游离态Si、金属间化合物、过量Zn等导致的择优腐蚀,以及Cl-加速了铝合金的活性溶解.     

铁锰二元合金耐液锌腐蚀机理

研究了四种不同Mn含量的铁锰二元合金在450℃液锌中的腐蚀行为,探讨了Mn对铁锌反应的影响规律。结果表明,铁锰二元合金在液锌中的腐蚀属于溶解性腐蚀。随着锰含量的增加,腐蚀速率有较大变化。含锰量为10wt%的合金,其腐蚀速率为5.79×10-3g.cm-2.h-1,含锰量为15wt%的合金,其腐蚀速率为3.64×10-2.gcm-2.h-1。锰含量为10wt%时,腐蚀产物由致密的δ相层和块状的ζ相层组成,致密的较厚的δ相层的存在,降低了铁锌反应速率,合金表现出较好的耐液锌腐蚀能力,而锰含量为15wt%时,腐蚀产物由大量疏松的颗粒状ζ相分布在液锌相中组成,疏松的组织恶化了合金的耐液锌腐蚀能力。     

Stress Corrosion Cracking of Cast 6063 and Deep Drawn 1017 Aluminum Utensils In Lycopersicum esculentum

In the black world cup-shaped utensils cast or deep drawn are usually used for cooking purpose. The utensils are made from deep drawn aluminum alloy of the 1xxx series and for cast 6xxx series. The cylindrical shape utensil is subjected to domestic heating cycles and after a while, tiny hole-like features termed pits will appear. This development will eventually shorten the service life of aluminum cooking utensils. This article examines the chemical response of deep drawn and cast utensils made from 1017 and 6063 aluminum alloys, respectively, in solution of Lycopersicum esculentum at a temperature other than ambient temperature. The results show that cast cylindrical utensils pit much more readily than deep drawn utensils. This occurrence is traceable to the presence of microcracks as a result of hydrogen embrittlement phase, precipitation of brittle second phase particles and the fine texture in cast utensils. The aluminum alloy can fail by cracking along grain boundaries when exposed to specific environments.     

铝含量对超塑性锌铝合金腐蚀行为的影响

通过比较不同Al含量的超塑性Zn-Al合金在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,系统研究了超塑性Zn-Al合金在酸雨环境中的腐蚀机理。结果表明,Zn-Al合金在模拟酸雨溶液中发生的腐蚀行为与其显微组织有关。富Al相优先腐蚀,随着合金中Al含量的提高富Al相增多,合金的腐蚀速率反而下降。这是因为ZA4合金与ZA8合金晶界上分布有不连续的富Al相,腐蚀产物不致密,腐蚀坑逐渐向纵深方向发展,腐蚀速率相对较高。而ZA12合金与ZA16合金存在连续分布的富Al相,其表面形成致密的腐蚀产物膜,能有效阻碍反应的进行。     

轨道车辆铝材的性能及尺寸(1)

铝材在轨道车辆制造中获得了广泛的应用,高速铁路(简称高铁)与磁悬浮列车的车体全是用铝合金制造的,城轨车辆及地铁车辆也有约40％为铝合金的,专用运煤及其他矿产品车辆也可用铝合金制造.制造铝合金轨道车辆的铝材主要有板、带、箔、型、管、棒材与锻件等.板材主要是用5754、5083、5052等铝合金生产,型材主要是用6063、6N01、6082、6061、7003、7N01等铝合金生产,生产锻件的合金有6061、6110A、5083等铝合金.对这些合金材料的力学性能以及欧盟的有关标准进行了介绍.在选择铝合金时应综合考虑强度性能、使用性能、耐用性能、物理性能、可焊接性、成形性能、抗腐蚀性能和成本等因素.全文分为三部分刊出,本篇对生产轨道车辆板材和挤压材的5×××系铝合金进行介绍.     

新型铝合金阳极的退火处理工艺

制备了两种不同含量的Al-Ga-In-Zn-Mg-Mn新型铝合金阳极材料,研究了退火处理对该合金在碱性溶液中自腐蚀速率和电化学性能的影响。结果表明：合金元素的均匀分布可降低铝阳极的自腐蚀速率,不同的退火处理制度对合金的自腐蚀速率影响极大。高温退火处理能在一定程度上改变合金元素的存在形式,减少或消除合金元素在晶界的富集或第二相质点,能极大地降低阳极材料的腐蚀速率；但对铝阳极电化学性能影响甚微。研制出的新型铝合金阳极材料具有优良的电化学性能和良好的耐腐蚀性能。