5083铝镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀研究

采用扫描电化学显微镜（SECM）中的极化曲线法和交流阻抗图谱法研究5083铝镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明:合金在中性NaCl溶液中的腐蚀为钝化材料体系,随着盐度的增加,Cl-对合金基体的破坏加剧,腐蚀电位正移,点蚀电位减小,其电化学阻抗谱中仅有1个容抗弧且呈现收缩趋势.同时,阻抗减小,相位角增加,弥散指数降低,合金的耐腐蚀性能下降.溶液中存在强活化作用的Cl-,会损坏合金表面的氧化膜,逐渐取代腐蚀产物Al（OH）₃中的OH-,生成新的腐蚀产物AlCl₃.      

5083铝合金在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为研究

通过阳极化和交流阻抗法研究了不同Mg含量、不同的热处理状态下的5083铝合金在3．5％NaCl溶液中的电化学行为和腐蚀特征。研究结果表明：Mg含量越低,合金中B相（Mg5Al8）越少,耐蚀性越好;在轧制态以及150℃退火态,B相先沿晶界连续析出,耐蚀性较差;在200℃退火态,B相在晶界以及晶内同时呈不连续的球状析出,耐蚀性好;在280℃、330℃退火态,B相沿晶界呈连续网状析出,耐蚀性差。通过对比研究,进一步探讨了铝合金的腐蚀机理,为制定合理的热加工工艺,提高产品的耐蚀性能提供了依据。     

7075铝合金在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀行为

用Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究7075铝合金在不同pH值(pH=3、5、7、9、11) 的0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,溶液pH值在3~7时,腐蚀电位正移,pH值在7~11时,腐蚀电位负移,pH值为11时腐蚀电位最负. pH值在3~11时,腐蚀速度呈现先降低后增大的过程,pH值为11时腐蚀速度最大,达到2.122 2 mm/a.在强酸溶液中,电化学阻抗谱中出现明显的感抗弧,表明存在不均匀点蚀现象. pH值为7和9时,电化学阻抗谱中只出现1个容抗弧,表明铝合金腐蚀属于金属基体溶解过程. pH值为11时,阻抗谱中出现2个容抗弧,表明铝合金腐蚀伴随铝合金的自溶解行为.      

坡莫合金在pH=2.14的氯化钠溶液中的电化学腐蚀行为研究

针对金属薄膜复合板的金属膜选材问题,对坡莫合金进行成分、物相及显微硬度分析,同时研究了坡莫合金在pH=2.14氯化钠溶液中的电化学腐蚀行为,结果表明:镍成分(50%wt)的坡莫合金中的主物相为正方晶系的FeNi(97.7%wt)物相,多边形奥氏体组织;动电位极化曲线表明:镍成分(50%wt)的坡莫合金在pH=2.14的酸性氯化钠溶液中腐蚀以阳极的电化学反应为主,腐蚀速率控制在10~(-3)A/cm~2;交流阻抗表明:电化学腐蚀反应分两步,第一步为阳极的活化反应形成中间腐蚀产物并覆盖在电极表面,第二步为覆盖在电极上的中间腐蚀产物的活化溶解,腐蚀行为及腐蚀机理随着时间的延长未发生变化。     

咪唑啉缓蚀剂在NaCl溶液中对2099Al-Li合金的缓蚀行为

采用极化曲线、交流电化学阻抗谱（EIS）和扫描电化学显微镜（SECM）技术研究了咪唑啉在3 %（指质量分数,下同）NaCl溶液中对2099 Al-Li合金的缓蚀行为.结果表明:咪唑啉有很好的缓蚀效果.极化曲线测试和交流阻抗测试都验证了咪唑啉浓度达到0.01 mmol/L时,缓蚀效率达77 %以上的准确性.采用扫描电化学显微镜技术（SECM）研究0.01 mmol/L咪唑啉缓蚀剂在3 % NaCl+5 mmol/LKI溶液中对2099铝锂合金的缓蚀行为.结果表明:在缓蚀剂条件下,合金表面电流峰数量减少,强度减弱.      

Ti-3Ta-xNb合金在沸腾硝酸中的电化学腐蚀研究

采用非真空自耗电弧熔炼获得成分均匀的Ti-3Ta-xNb(x=0、1、3、5)合金。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,随着Nb元素含量的增加,合金的等轴α相比例减少,晶粒细化。通过电化学测试研究了Ti-3Ta-xNb合金在6 mol/L沸腾硝酸溶液中的开路电位、动电位极化曲线及电化学阻抗谱。结果表明：随着Nb元素含量的增加,Ti-3Ta-xNb合金的腐蚀电流密度降低,极化电阻增加,即合金的耐蚀性增强。     

Ti-Ta合金在硝酸中电化学腐蚀研究

以8 mol/L硝酸溶液为腐蚀介质,对Ti-6Ta和Ti-32Ta合金进行极化曲线和交流阻抗谱测试,并与TA2纯钛进行对比,研究不同Ta含量钛合金的电化学性能差异。结果表明,加入6%的Ta元素后,合金的腐蚀电流密度比TA2纯钛降低了近一半;加入了32%的Ta元素后,合金的自腐蚀电位提高,腐蚀电流密度比TA2纯钛降低了66%;Ti-6Ta和Ti-32Ta合金腐蚀后表面氧化膜均为单层结构;添加Ta元素可以极大地提高钛合金的电荷转移电阻,使相位角升高、变宽,增强耐腐蚀性能。     

热浸镀铝锌镀层在NaCl溶液中腐蚀电化学行为

利用循环伏安、动电位极化曲线、腐蚀电位及电化学阻抗等电化学分析手段研究了热浸镀55%Al-Zn-Si及Zn镀层在3.5%NaCl腐蚀介质中的腐蚀电化学行为及腐蚀演变规律.研究表明,在腐蚀过程中,55%Al-Zn-Si镀层的耐蚀性能和腐蚀寿命要明显好于同条件下的Zn镀层,主要由于55%Al-Zn-Si镀层表面形成了致密的氧化铝保护层及Al自身的高耐腐蚀属性.     

Al_(88)Ce_8Co_4非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

利用极化曲线测试方法、交流阻抗技术研究了Al88Ce8Co4非晶合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。研究结果表明,Al88Ce8Co4非晶合金在NaCl溶液中具有很好的耐腐蚀性能。NaCl溶液浓度严重影响Al88Ce8Co4非晶合金的抗腐蚀性能,在所研究的浓度范围内,极化曲线都表现出明显的钝化趋势,EIS图谱均由单一的容抗弧构成。在浓度为0.5mol/L~2mol/L范围内,随浓度的增加,自腐蚀电位有向负方向移动的趋势,腐蚀电流密度逐渐降低,电荷转移电阻逐渐增大,当浓度达到4mol/L时,自腐蚀电位向负方向移动较大,相较于2mol/L时,腐蚀电流密度又有所升高,电荷转移电阻有所降低。     

Ce含量对Al在3.5％NaCl溶液中腐蚀行为影响的研究

稀土元素及其含量对铝合金耐腐蚀性能的影响及其机制是铝合金开发利用的重要研究课题,采用高频熔炼方法制备Al1-xCex(x=0,0.2％,2.0％(原子分数))合金,通过X射线衍射、金相分析、电化学测试、扫描电镜和能谱等分别对制备的Al1-xCex合金的结构、动电位线性扫描极化曲线、浸泡与电化学腐蚀前后表面形貌的变化进行了研究;对Al1-xCex在3.5％ NaCl溶液中耐腐蚀性能与铈含量的关系进行了系统的分析.结果表明:由于Cl-离子的存在,铝在3.5％ NaCl溶液中发生点蚀破坏;稀土Ce的加入能够细化晶粒,改善合金微观结构,减弱Cl-离子对点蚀的影响;Ce元素在腐蚀表面层富集,有利于形成连续钝化膜,提高合金在NaCl溶液中的耐蚀能力;微量稀土Ce(0.2％)的加入使合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐腐蚀性能改善明显;但随着Ce含量的增加,即含量高于铈在铝中的溶解度后,铝与铈将形成金属间化合物,基底与金属间化合物相界面的存在使合金的耐腐蚀性能有所降低,Ce含量为0.2％合金的耐腐蚀性能比Ce含量为2.0％的合金要好.所有合金腐蚀后的主要产物为Al2O3.     

采用SECM分析7075铝合金的局部腐蚀行为

使用0.6 mol/LNaCl溶液腐蚀7075铝合金, 采用扫描电化学显微镜进行逼近曲线、面扫描测试, 用X射线衍射仪对合金的形貌进行分析, 用能谱仪分析腐蚀产物成分, 研究7075铝合金局部腐蚀电化学机理.结果显示:逼近曲线呈现正反馈, 探针的电流随着与合金基底距离的减小变大; 合金表面的活性点因为氯离子活化作用不断增加, 形成大范围的点蚀; 氯离子通过吸附在合金表面钝化层并与之反应, 破坏钝化层使得内部裸露, 内部的第2相电极电位更负, 和铝基体构成腐蚀微电池, 第2相的阳极腐蚀溶解降低合金的强度和抗腐蚀能力.      

Stress-corrosion cracking susceptibility of the superplastically formed 5083 aluminum alloy in 3.5 pct NaCl solution

The slow strain rate test (SSRT) method was employed to study the stress corrosion cracking (SCC) susceptibility of the superplastic 5083 Al alloy in a 3.5 pct NaCl solution after superplastic forming and various heat treatments. Experimental results showed that both superplastically formed specimens and specimens subject to the same thermal processes as that used in superplastic forming suffered severe SCC susceptibility, and obvious intergranular fracture surfaces were also observed. Furthermore, scanning transmission electron microscopy (STEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analyses demonstrated that the thermal processes of superplastic forming led to continuously distributed precipitation layers of β phase (Mg₂Al₃) at grain boundaries, i.e., sensitization had occurred. However, postforming annealing treatment at 345 °C for 1 hour eliminated the sensitization effect of both specimens. In this case, the SCC susceptibility was alleviated, and the fracture surfaces changed to a transgranular dimpled structure, characteristic of that found in the as-received specimen. From the metallographic observations, it was also seen that a number of cavities appeared at the grain boundaries of the superplastically formed specimen. However, the cavitation effect on SCC susceptibility is minor in comparison with the sensitization effect.     

AZ31镁合金微区电偶腐蚀的数值研究

结合水平集函数方法及移动网格技术,利用有限元法模拟分析了离散型β相分布和连续型β相分布的AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,通过解Nernst-Planck方程得到腐蚀过程中AZ31镁合金/NaCl界面的电势、氯离子及镁离子浓度分布,并通过扫描离子选择性电极实验验证了此模拟方法的可行性.模拟分析表明,当β相离散分布在α相周边时,在与β相相邻的α相区域腐蚀速率最快,形成腐蚀缩颈坑,坑内氯离子富集,进一步加速了α相的腐蚀,最终β相逐渐脱离合金进入溶液;当β相连续分布在α相周边时,α相不断被腐蚀,最终α相全部溶解而只剩β相,求解随即停止.扫描离子选择性电极实验结果表明此模拟模型可以对镁合金的电化学腐蚀进行较好预测和判断.     

填充金属对5083铝合金焊接性能的影响

采用手工MIG焊接方法,ER5087焊丝与ER5356焊丝分别对3mm5083铝合金板材进行焊接,对焊接接头的表面成形、显微组织及力学性能进行检测,研究结果表明:采用ER5087焊丝的力学性能优于ER5356焊丝;两种焊丝的焊接接头抗拉强度分别达到母材94%和84%.     

微弧氧化对7050铝合金腐蚀行为的影响

采用微弧氧化(MAO)技术在7050铝合金表面制备了陶瓷膜层,运用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)表征陶瓷膜微观结构,采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了微弧氧化膜对7050铝合金在3.5%(质量分数) NaCl水溶液中腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响.结果表明:微弧氧化膜层由表面疏松层与内部致密层组成,表面疏松层主要由Al₂O₃组成,内部致密层由氧化铝与铝烧结而成.微弧氧化膜层可以有效抑制7050铝合金表面的腐蚀萌生及明显降低腐蚀速率,且使7050铝合金的应力腐蚀敏感性出现显著下降.     

西沙严酷海洋大气环境下AZ31镁合金的长周期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下暴露4 a的长周期腐蚀行为.利用扫描电镜观察表面、截面的腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌,并用能谱分析及X射线衍射仪对腐蚀产物的元素含量及相组成进行分析.研究结果表明,AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下发生了较为严重的腐蚀,4 a内的平均腐蚀速度为11.95μm·a-1.Cl-和CO₂在镁合金的腐蚀过程中起着至关重要的作用.吸附液膜中的Cl-主要破坏镁合金的保护膜,使镁合金发生阳极溶解;而CO₂则会中和阴极反应产生的碱性离子并与Mg（OH）2发生反应生成含不同结晶水的Mg₅（CO₃）₄（OH）₂·xH₂O表层腐蚀产物.由于表层腐蚀产物阻挡了CO₂和Cl-向镁合金表面的传输,靠近基体处的腐蚀产物主要为Mg（OH）₂.      

The effect of loading mode on the stress-corrosion cracking of aluminum alloy 5083

Recent studies have revealed that the mechanism of stress-corrosion cracking (SCC) of high-strength Al-Zn-Mg alloys involves both dissolution and hydrogen embrittlement (HE); moreover, under tensile-loading conditions, evidence exists that the hydrogen mechanism is dominant. In the present study, the role of HE in the SCC of Al-Mg alloys was investigated using commercial Al-4.4 wt pct Mg alloy, 5083. The susceptibility of this alloy to SCC in a saline environment was evaluated in Mode I (tension) and Mode III (torsion), using precracked fracture toughness specimens. The greater susceptibility found in Mode I indicates that HE is involved in SCC. As further evidence that HE is operating, susceptibility increased when As, a hydrogen recombination inhibitor, was added to the test solution under Mode I conditions. Issues related to the overall validity of the loading mode experiment are also addressed.