复合添加La,Ce和Sm对AZ91D合金在NaCl溶液中腐蚀行为影响的研究

利用X射线衍射(XRD)、带能谱(EDS)的扫描电镜(SEM)、腐蚀失重实验、极化曲线等方法,研究了1.0%La,0.7%Ce和3.0%Sm对AZ91D合金腐蚀行为的影响,并对其腐蚀机理进行了分析。结果表明:添加La,Ce和Sm后可以细化合金;在AZ91D中添加稀土元素La,Ce和Sm后,合金的自腐蚀电位高,自腐蚀电流低,阴阳极Tafel斜率大,合金耐腐蚀性能明显提高,其腐蚀速率略低于添加单一稀土元素Sm的合金。     

Al-Zr-M(M=Fe,Ce和Nd)合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

用电弧熔炼方法制备了Al-Zr-M (M=Fe,Ce和Nd)合金,合金的相结构用XRD进行了分析,通过动电位线性极化法测试了上述合金在3.5% NaCl溶液中的电化学性能,对浸泡后合金的表面形貌用金相显微镜进行了分析。结果表明：Al-Zr合金中加入稀土元素后,在NaCl溶液中的钝化过程更明显,钝化电位更负,合金更易钝化,因而改善了合金的耐腐蚀性能;相比较而言含Nd的合金耐腐蚀性能更好。而Al-Fe-Zr合金为活性极化,腐蚀电流较大,较易腐蚀。     

室温离子液体中电沉积高耐蚀性Ni-Mn薄膜

目的提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能。方法通过电沉积方法在氯化胆碱-尿素离子液体中于镁合金表面电沉积Ni-Mn合金膜层。经过均一化前处理,在镁合金表面电沉积铜层,以提高后续Ni-Mn合金膜层与基体的结合力。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)研究了Mn元素对膜层微观形貌、成分和相结构的影响,并通过电化学方法评价了镀层的电化学腐蚀行为。结果引入Mn元素后,膜层表面微观形貌从锥状演变为肿瘤状,且Ni-Mn合金膜层的Mn含量取决于电流密度,其含量随着电流密度的增加而增加。与纯Ni膜相比,引入少量Mn元素可以提高其耐腐蚀性能,然而引入过多的Mn元素,膜层的耐腐蚀性能将弱于纯Ni膜。结论当电沉积Ni-Mn膜层含有3.078%(原子数分数)Mn时,具有最佳的耐腐蚀性能,其自腐蚀电流密度Jcorr=0.301μA/cm2,自腐蚀电位Ecorr=-0.157 V(vs.SCE)。     

铜钴镍离子对镁合金微弧氧化膜的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法在Na_2SiO_3-NaOH-Na_2B_4O_7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进行分析。结果电解溶液中加入钴离子、铜离子、镍离子后,镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能均有提高。其中铜离子的影响最大,加入1.5 g/L的铜离子后,镁合金微弧氧化膜的点滴时间提高了77.3 s,膜层耐腐蚀性能显著提高。电化学测试结果得出,不加金属离子的氧化膜的腐蚀电流密度为1.092×10~(-5) A/cm~2,腐蚀电位为-1.487 V;加入钴、铜、镍离子浓度分别为2、1.5、3 mol/L时,腐蚀电流密度分别为3.912×10~(-6)、6.027×10~(-6)、2.167×10~(-6) A/cm~2,腐蚀电位分别为-1.412、-0.832、-1.047 V;加入金属离子制得的微弧氧化膜的腐蚀电流密度均降低了1个数量级,腐蚀电位不同程度地正移,其中加入铜离子后腐蚀电位提高了0.655 V。加入金属离子后,陶瓷膜表面空隙和孔洞数量不同程度地变浅和减少,增加了膜层的致密性和均匀性。结论电解液中添加一定量的铜、钴、镍离子均能够提高AZ91D镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性,其中铜离子的效果最明显。     

γ相锌镍合金膜与锌膜的耐腐蚀性能比较

在碱性介质中,通过电化学沉积方法在低碳钢表面制备锌镍合金,采用X射线衍射仪测试合金的显微结构,通过分析镀锌膜和制备得到的γ相锌镍合金的塔菲尔曲线和交流阻抗谱,获得它们在5%氯化钠溶液中浸润24~144h的腐蚀电位和腐蚀电流密度,以及低频率区的实部数值,从而评价其耐腐蚀性能。结果表明:制备得到的合金晶形为γ相,合金主要衍射角度为43°。γ相锌镍合金膜的腐蚀电位比锌膜的腐蚀电位高176~220mV,腐蚀推动力比锌膜小,锌膜的腐蚀电流密度大约是γ相锌镍合金膜的3~5倍;在1~5Hz低频率区,γ相Ni-Zn合金薄膜的交流阻抗谱的实部值为镀锌膜的16.5倍。因此γ相锌镍合金膜比镀锌膜具有更强的耐腐蚀性。     

TLM合金在含蛋白质模拟体液中的腐蚀行为

采用开路腐蚀电位、动态极化曲线、电化学交流阻抗谱、扫描电镜等研究TLM合金在含白蛋白或免疫球蛋白G的PBS溶液(pH=7.4)中的腐蚀行为。结果表明:在PBS溶液中,该合金具有良好的耐腐蚀性能,合金的腐蚀以点蚀为主;随浸泡时间的延长合金的腐蚀速率降低。两种蛋白质的单独或共同加入均可抑制TLM合金在PBS溶液中的腐蚀,其中吸附白蛋白主要通过抑制腐蚀性离子的侵入来实现,而吸附免疫球蛋白G主要通过提高合金表面氧化膜的电阻来实现;在两种蛋白质的共同作用下,合金腐蚀的抑制效果增强。EIS测试结果表明TLM合金表面的氧化膜可分为内层致密层和外层疏松层。     

制备方法对AZ91D+1.0%Sm合金耐蚀性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、带能谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)、腐蚀失重试验以及动电位极化曲线等方法研究了制备方法(真空熔炼和普通熔炼)对AZ91D+1.0%Sm合金的微观组织和耐腐蚀性能的影响,分析了合金的腐蚀机理。结果表明,普通熔炼制备的合金相组成在真空熔炼的相基础(α-Mg、β-Mg17Al12以及Al2Sm)上又形成了一种新相Al3Sm;杆状的Al3Sm相会对基体组织有一定的割裂作用;普通熔炼制备的合金腐蚀速率约为真空熔炼的35倍;相比之下,真空熔炼所得合金的自腐蚀电位高,腐蚀电流密度低,阴阳极Tafel斜率大。故采用真空熔炼的方法可以提高合金的耐腐蚀性能。     

电镀锌钢材表面物理气相沉积Zn-Mg合金镀层的电化学性能(英文)

锌合金镀层由于具有较强的耐腐蚀性能而得到广泛的关注,特别是Zn-Mg合金镀层,其耐腐蚀性能能得到显著提高。采用气相沉积方法制备不同镁含量的Zn-Mg合金镀层,研究Zn-Mg合金镀层中镁含量对其耐腐蚀性能的影响。在3%NaCl溶液中进行浸泡试验、动电位测试和电偶腐蚀试验,研究不同Mg含量镀层的耐腐蚀性能。结果表明,Zn-Mg合金镀层的耐腐蚀性能与Mg含量显著相关,镀层的腐蚀电位随着Mg含量的增加而降低,但是腐蚀电流密度却升高,直至15%Mg含量;在Zn-Mg合金镀层中存在钝化区。     

植酸转换膜对AZ31镁合金电化学腐蚀性能的影响

镁合金的耐腐蚀性能不理想,从而严重阻碍了镁合金大规模的商业应用。在商用AZ31镁合金表面制备了植酸转换膜,采用扫描电镜、能谱仪、电化学工作站等进行了合金电化学腐蚀性能的检测。结果表明,表面制备的植酸转换膜显著改善了商用AZ31镁合金的电化学腐蚀性能;与未经表面处理的商用AZ31镁合金相比,制备了植酸转换膜的AZ31镁合金在20℃电解液中的开路电位和腐蚀电位分别正移185 m V、238 m V;在质量分数为5%的KOH电解液中的开路电位和腐蚀电位分别正移221 m V、218 m V。     

电弧喷涂Al-Zn-Si-RE合金涂层与Al-Zn伪合金涂层的耐蚀性能对比

为研究Al-Zn-Si-RE合金涂层和相同Al含量的Al-Zn伪合金涂层耐蚀性能的不同,采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了此两种合金涂层。通过盐水全浸实验和电化学测试技术对比研究了两种涂层的耐腐蚀性能,并将两种涂层的极化曲线与纯Zn、纯Al、Zn-15Al合金涂层进行了对比分析。使用扫描电镜、金相显微镜和X-射线衍射仪等手段测试分析了两种合金涂层腐蚀前后的微观组织形貌和相组成。结果表明,Al-Zn-Si-RE合金涂层的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为-0.995V和3.319×10-6 A/cm2,腐蚀电位更正,腐蚀电流密度更低,耐蚀性更好,原因可能是致密的腐蚀产物膜抑制了腐蚀作用;Al-Zn-Si-RE合金涂层与伪合金涂层微观组织成分和相结构的不同引起腐蚀行为的差异,且Al-Zn-Si-RE合金涂层表现出更好的耐盐水腐蚀性能;稀土元素的存在有利于提高Al-Zn-Si-RE合金涂层的耐蚀性。     

Effect of Sm on the microstructure and properties of Mg-9Al alloy

Effect of rare earth Sm on the microstructure and properties of Mg-9Al alloy was investigated. The results indicate that the microstructure of Mg-9Al alloy is refined by the addition of rare earth Sm. The tensile strength, elongation and corrosion resistance of Mg-9Al alloy are increased with increasing Sm. When the content of Sm is 1.0%, the tensile strength and elongation of Mg-9Al alloy are improved from 117.4 MPa and 4.0% to 136.84 MPa and 7.47%, respectively. And the corrosion resistance of Mg-9Al alloy is improved by 26.6% when adding 1.0% Sm. However, the properties of Mg-9Al alloy are decreased with the further addition of Sm.     

The effect of Mg alloy substrate on “electroless” E-coating performance

The corrosion performance of “electroless” E-coating pre-film on eight different Mg alloys is compared in a 5 wt.% NaCl. The results show that the alloys have different levels of surface alkalization effect, resulting in different thickness of films formed on the alloys. The alloying elements in a Mg alloy do not directly influence the film formation and corrosion performance. Instead, the corrosion resistance of substrate has a significant effect on the degradation or corrosion process of the coated Mg alloy. The corrosion resistance of the substrate Mg alloy can influence the porosity of pre-film during “electroless” E-coating deposition, and it is also a critical factor determining the film corrosion degradation.     

稀土元素在铝合金阳极氧化及其后处理工序中的应用

在铝合金阳极化溶液中加入稀土添加剂,能够提高氧化膜的耐蚀性能;将稀土盐用于铝合金氧化膜的封闭处理,效果也比较理想,因而稀土元素在铝合金表面处理领域中具有良好的应用前景。介绍了国内外善于稀土元素在铝合金阳极氧化及其后处理工序中的应用情况,并结合目前的研究现状,提出了今后研究中需要进一步探讨的问题。     

6xxx系铝合金表面腐蚀及其防腐的研究现状

6xxx系(Al-Mg-Si)铝合金作为综合性能良好的中强铝合金,因其较小的密度、良好的耐蚀性和成形性等优点,被广泛应用在航空航天、交通运输和建筑机械等领域。然而,该类铝合金在工业应用中依然存在腐蚀问题,造成巨大的经济损失,带来严重的安全隐患。针对这一问题,首先介绍了6xxx系铝合金的腐蚀类型,总结了影响其耐蚀性的影响因素,重点介绍了合金元素对其耐蚀性的影响。已有的研究结果表明:铝合金中的Mg、Si、Cu、Zn等元素显著影响合金的耐蚀性能,过量Si和Cu元素的添加增加了铝合金的晶间腐蚀敏感性;适当地添加过渡族金属元素及稀土元素,可有效改善铝合金的耐蚀性。随后,分析了提高铝合金耐蚀性能的途径,包括改善热处理工艺、优化合金成分及添加复合物等方法,并介绍了几种典型的表面防腐处理工艺,如阳极氧化技术、微弧氧化技术、化学转化膜技术、电镀及化学镀技术。最后总结了以上防护途径存在的一些问题,并指出了耐蚀铝合金的主要发展方向。     

成膜时间对镁合金镧盐转化膜耐蚀性的影响

稀土盐转化膜是一种绿色环保的金属表面处理技术,为探究硝酸镧成膜时间对镁合金耐蚀性的影响,在镁合金表面成功制备出不同成膜时间下的镧盐转化膜。 试验采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及 X 射线衍射仪(XRD) 对膜层的表面形貌及组成进行了表征,采用点滴试验、电化学方法(EIS / Tafel)对不同成膜时间下膜层的耐蚀性进行了测试,并使用软件对结果进行拟合。 试验结果表明,镁合金表面生成了一层微米级的稀土转化膜,转化膜表面存在裂纹,其中 30 min 成膜时间的裂纹最小;点滴试验及电化学测试结果表明镧盐转化膜能够大幅度地提高镁合金耐蚀性, 30 min 成膜时间获得的膜层耐蚀性最佳,相对于空白镁合金,其自腐蚀电流密度下降了 4 个数量级,自腐蚀电位正移了 943 mV;EDS 结果表明,膜层主要由 La 和 O 元素组成,XRD 结果进一步表明 La(OH)₃ 是膜层的主要成分。     

Corrosion and discharge behavior of Mg−xLa alloys (x=0.0−0.8) as anode materials

The corrosion and discharge performances of binary Mg−xLa (x=0.2−0.8, wt.%) alloys as anode materials for Mg-based batteries were evaluated. Microstructure, hydrogen evolution, mass loss, electrochemical behavior, and half-cell discharge capabilities were characterized. The results show that the corrosion rate of the Mg matrix was decreased by alloying with La, and this could be attributed to the formation of a protective La₂O₃-containing film on the surface of the alloy. The Mg−0.2La alloy displayed the lowest corrosion rate, i.e., 2.4 mm/a in a 3.5 wt.% NaCl solution, Furthermore, the discharge performance of Mg−0.4La alloy was superior to that of pure Mg and other Mg−La alloys; this could be associated with the modified microstructure of the Mg−0.4La alloy, which decreased the self-corrosion and accelerated the detachment of the discharge products.     

新型银稀土合金的制备工艺及性能研究

采用石膏模精密浇注工艺技术,成功制备了银稀土合金铸锭,并确定了合理的浇注工艺技术参数,分析了稀土元素的作用机理。结果表明,在银中添加多元稀土元素(La、Ce、Sm、Y),改善了银合金的物理、力学、焊接性能、抗氧化和耐腐蚀性能。研发的新型银多元稀土合金具有良好的抗氧化、耐腐蚀性能及可铸性能,在银饰品材料领域具有明显的应用市场前景。     

铝及铝合金无铬钝化研究进展

铝合金可加工成各种板材、型材、铝铸件,为了减少其在工业环境中的腐蚀损失,需进行钝化处理.钝化常作为涂层的预处理步骤,钝化膜能增强铝合金表面与有机涂层的结合力,进一步提高涂层对基体的防护能力.目前无铬钝化主要是钼酸盐钝化、稀土盐钝化、锆/钛盐钝化及有机物钝化,因此对这几种主要化学钝化法的研究进程及现状进行了综述.钼酸盐复配其他盐协同缓蚀,能够获得更强的耐腐蚀性能.稀土盐中加入强氧化剂和成膜促进剂,可以简化处理工艺,降低腐蚀电流.锆、钛盐中加入有机物形成复合膜,能够改善单一膜层的耐腐蚀性能,提高与基体的结合力.硅烷在铝合金表面形成交联结构,从而表现出良好的封闭效果.在硅烷中加入纳米粒子可以获得更好的膜层表面形貌,加入稀土及其氧化物可提高耐腐蚀性能.硅烷两步法成膜过程中,成膜次序不同能够获得不同的膜层物理性能和耐蚀效果.最后,对未来无铬钝化工艺的研究方向进行了展望.     

Mg-Gd-Y-Zr镁合金高速激光熔覆Al-Si涂层的组织与性能

采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备Al-Si涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学分析测试、摩擦磨损测试对熔覆层的微观组织及性能进行表征,研究了基体与Al-Si涂层的冶金机理以及耐磨耐蚀能力。结果表明,熔覆层组织包括树枝状α-Mg固溶体、不规则块状Mg₂Si、α-Mg+Al₁₂Mg₁₇共晶以及花瓣状组织Al₃Mg₂。由于细晶强化和第二相强化等原因,Al-Si涂层的硬度达到160 HV0.1。此外,与镁合金基体相比,Al-Si涂层的耐腐蚀性能显著提高,自腐蚀电位相比基体提高约200 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级,抗磨损效果提高30.7%,因此Al-Si涂层有望成为稀土镁合金更有前景的耐磨耐蚀防护涂层。