不同含量硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料在Na_2CO_3溶液中的电化学腐蚀行为

目前,国内外对晶须增强镁基复合材料的电化学腐蚀行为鲜有报道。采用真空气压渗流技术制备了硼酸镁晶须增强AZ91D镁合金,采用电化学工作站测试了其在5%Na2CO3溶液中的开路电位和动电位极化曲线,采用扫描电镜及X射线能谱仪分析了镁基复合材料的微观腐蚀形貌及成分,研究了晶须体积分数对其耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着晶须体积分数的增加,AZ91D镁基复合材料的耐腐蚀性逐渐提高,镁基复合材料表面生成了一层活跃的钝化膜,对基体起到了一定的保护作用。     

团簇对粉末热挤压铝基复合材料力学性能的影响

为明确晶须团簇行为对材料力学性能的影响,采用粉末热挤压法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料,对不同含量的晶须增强铝基复合材料进行了力学性能测试,并基于载荷传递模式提出相应的模型对材料强度进行预测.结果表明:随着硼酸镁晶须含量的增加,团簇加剧;当晶须体积分数大于10%时,材料力学性能降低;提出的模型考虑了团簇因素,成功预测了复合材料的实验强度.     

晶须增强AZ91D镁基复合材料化学镀镍工艺优选及镀层性能

晶须增强AZ91D镁基复合材料的耐蚀性不佳,为了提高其耐蚀性,采用普通化学镀镍技术对其进行化学镀镍,初步筛选了4种工艺,然后根据Ni-P镀层的形貌和镀液性能确定了适用于晶须增强AZ91D镁基复合材料表面化学镀镍的较佳工艺.采用扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面形貌;采用电化学方法(电位-时间曲线,动电位极化曲线,交流阻抗)研究了镀层的耐蚀性;用锉刀试验测试了镀层与基体的结合力.结果表明:普通镁合金化学镀镍技术适用于晶须增强AZ91D镁基复合材料;较佳镀镍工艺为20 g/L 2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O,10 g/L NH4HF2,20 g/L NaH2PO2·H2O,pH值为6.5,温度为65℃,时间为2h;该工艺制备的化学Ni-P镀层表面无明显缺陷,致密性较好,自腐蚀电位较基体升高0.41 V,耐蚀性有所提高,与基体结合良好.     

纳米TiO_2对硼酸镁晶须增强镁基复合材料表面Ni-P化学镀层形貌及耐蚀性能的影响

目前,对镁基复合材料表面能否得到耐蚀性优良的Ni-P-Ti O2复合镀层研究不多。为了提高镁基复合材料的耐蚀性,在硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料表面制备了Ni-P化学镀层和Ni-P-纳米Ti O2复合化学镀层。采用扫描电镜(SEM)观察镀层表面形貌,用电化学方法研究了镀层的电化学性能,并分析了添加纳米Ti O2对镀层耐蚀性的影响。结果表明:施镀2 h后,Ni-P-Ti O2镀层厚度约为12μm;与Ni-P镀层相比,纳米Ti O2颗粒的加入细化了镀层晶粒,同时造成了镀层疏松,镀液中Ti O2浓度为2 g/L时得到的复合镀层的自腐蚀电位为-0.8 V,耐蚀性降低,但仍对基体有保护作用。     

镁基纳米复合材料在模拟体液中的腐蚀行为

以AZ80A市售镁合金为参照，研究了镁基纳米复合材料镁，即：碳纳米管（Mg／CNT）复合材料及氧化镁（Mg／MgO）纳米复合材料在模拟体液中的腐蚀行为．浸泡过程中测量溶液的pH值变化，在浸泡1、4、8、10、20和30d后计算其腐蚀速率，并通过XRD分析腐蚀产物成分．结果显示：Mg／MgO纳米复合材料比Mg／CNT复合材料耐腐蚀，Mg／CNT复合材料在4d时已经腐蚀完，AZSOA型镁舍金最耐腐蚀。三者的腐蚀产物成分基本相同，均为Mg2CI（0H）3-4H2O及少量的MgCl2.     

AZ31镁合金在含NaCl和Na2SO4薄层液膜下的腐蚀行为

为研究大气污染物对镁合金腐蚀的影响规律,采用室内模拟暴露实验,分析AZ31镁合金含有NaCl和Na2SO4的薄层液膜下的电化学腐蚀行为.结果表明:AZ31镁合金表面沉积NaCl和Na2SO4薄液层中的腐蚀动力学符合幂函数规律,说明NaCl和Na2SO4对AZ31镁合金腐蚀有加速作用;AZ31镁合金在NaCl薄层液膜下,阳极极化电流密度增大,R f和R ct值降低,促进了阴极去极化历程,增强了阳极活性溶解,加剧镁合金的阳极溶解;而在Na2SO4薄层液膜下,R f和R ct值增大,击穿电位与腐蚀电位的差值(ΔE)减小,这是由于难溶的硫酸盐和Mg(OH)2覆盖在AZ31镁合金表面,使金属溶解和离子扩散速率降低,导致阳极过程阻滞.     

SiC颗粒增强镁基复合材料的制备与组织性能研究

目的 研究SiC体积分数对复合材料显微形貌、物相组成、拉伸性能、磨损性能和腐蚀性能的影响。方法 采用粉末冶金法制备SiC_p/AS81复合材料,采用相关仪器设备对不同SiC体积分数的SiC_p/AS81复合材料的显微形貌进行观察,对物相组成和组织性能进行分析。结果 随着SiC体积分数的增加,SiC增强镁基复合材料的平均晶粒尺寸逐渐减小。0.25%(体积分数,下同)–SiC_p/AS81和0.50%–SiC_p/AS81复合材料中的Si元素分布较为均匀,而在1.0%–SiC_p/AS81复合材料中可见较多的Si元素团聚。随着SiC体积分数的增加,复合材料的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率先增大后减小,均在SiC体积分数为0.50%时取得最大值。在5～30 N载荷下,0.50%–SiC_p/AS81复合材料的耐磨性能要优于AS81复合材料的耐磨性能。复合材料按耐腐蚀性能从高至低顺序排列如下：0.50%–SiC_p/AS81>0.25%–SiC     

纯镁材微弧氧化膜在硫酸铜溶液中的电化学腐蚀行为

研究镁材微弧氧化膜在含Cu2+介质中的腐蚀行为对扩大其使用范围具有十分重要的意义。采用微弧氧化技术对纯镁材进行表面硅酸盐氧化处理,制备了陶瓷膜。采用扫描电镜、X射线衍射、交流阻抗谱等方法分析了微弧氧化膜在0.1 mol/L Cu SO4溶液中的腐蚀形貌、腐蚀产物组成及腐蚀行为;采用极化曲线分析了Cu2+对Cl-腐蚀的影响。结果表明:因为微弧氧化膜中的Mg O与溶液中的H+发生反应,促进了溶液中Cu2+的水解,生成更多Cu(OH)2,并吸附于膜层表面,从而阻止了腐蚀介质向膜基面的进一步扩渗,减弱了腐蚀介质对膜层的腐蚀作用;腐蚀介质Na Cl溶液中加入Cu SO4后,未加剧微弧氧化膜的破坏,反而产生了缓蚀效果。     

T6热处理对1.0%CNTs@TiO2/2024复合材料腐蚀性能研究

目的 研究T6热处理对1.0％CNTs@TiO2/2024(CNTs质量分数为1.0％)微观组织和腐蚀性能的影响,以期提高2024复合材料的耐腐蚀性能.方法 通过熔铸法制备CNTs质量分数为1.0％的CNTs@TiO2/2024复合材料,并研究了T6热处理(495℃,2 h+180℃,4～16 h)对CNTs质量分数为1.0％的CNTs@TiO2/2024复合材料微观组织和腐蚀性能的影响.结果 经固溶处理(495℃,2 h),S相(Al2CuMg)和θ相(Al2Cu)基本融入基体中;在时效处理(180℃,12 h)后,S相和θ相均匀析出.当加入CNTs质量分数为1.0％的CNTs后,与2024合金相比,复合材料的腐蚀电流密度大幅度增加了77.4％.与2024合金相比,T6态复合材料的腐蚀电位增加了4.4％,腐蚀电流密度下降了80.9％.结论 CNTs的加入会降低2024合金耐腐蚀性能,但是合适的T6处理工艺能够很好地提升其耐腐蚀性能,有效拓宽该系复合材料的应用领域.     

纯镁表面NaMgF3膜层的制备及其耐腐蚀性能

采用4%(质量分数)NaF+冰醋酸溶液常温浸泡的方法,在纯镁表面制备氟化膜层来提高纯镁的耐腐蚀性。研究了冰醋酸浓度和浸泡时间对膜层质量的影响,利用SEM、XRD和EDS等分析了氟化膜层的形貌和结构,采用电化学实验、体外浸泡实验等研究了改性前后纯镁在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明:当冰醋酸浓度为5%(体积分数)、处理时间为8 h时,可以得到致密、均匀的NaMgF₃膜层,该膜层由约0.3 μm粒径的颗粒构成。NaMgF₃膜层使纯镁的腐蚀电位提高了740 mV,腐蚀电流密度降低了两个数量级,浸泡过程中的腐蚀产物层更加平整。     

SiCw/Al基复合材料的腐蚀机理与防护探讨

本文主要探讨了SiCw/Al基复合材料的腐蚀机理与防护方法。SiC晶须加入到铝基复合材料中,致使SiCw/Al基复合材料的钝化膜不连续,从而造成孔蚀。孔蚀和电偶腐蚀是SiCw/Al基复合材料的主要腐蚀形态。对SiCw/Al基复合材料施加保护层可以大幅度提高其耐腐蚀性能。     

SiCw／Al基复合材料的腐蚀机理与防护探讨

本文主要探讨了SiCw／A1基复合材料的腐蚀机理与防护方法。SiC晶须加入到铝基复合材料中，致使SiCw／hl基复合材料的钝化膜不连续，从而造成孔蚀。孔蚀和电偶腐蚀是SiCw／hl基复合材料的主要腐蚀形态。对SiCw／hl基复合材料施加保护层可以大幅度提高其耐腐蚀性能。     

Sm对Mg-6Al合金腐蚀行为的影响

目前,有关镁合金中添加稀土Sm的改性研究多集中于力学性能方面,对增强耐腐蚀性能的影响研究较少。采用腐蚀试验,结合腐蚀速率计算、腐蚀形貌观察和显微组织分析,研究了添加不同含量的Sm对Mg-6Al合金在0.5%(质量分数)Na Cl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:随着Sm含量从0.5%(质量分数,下同)增加到1.5%,Mg-6Al合金的腐蚀速率先降低后升高。向Mg-6Al合金中加入1.0%的Sm后,可细化显微组织,降低腐蚀速率,改善腐蚀形貌,显著提高合金的耐腐蚀性能。     

镁锂合金无铬阳极氧化工艺

已有的镁锂合金阳极氧化液舍Cr(Ⅵ),对环境有严重污染.研究了镁锂合金表面阳极氧化成膜工艺,使用无铬环保型电解液得到了有一定耐腐蚀性能的白色氧化膜,分析了电解液中NaOH浓度、氧化时间、电流密度等工艺参数对氧化膜的形成及其耐腐蚀性能的影响.用扫描电镜分析了氧化膜表面形貌,用交流阻抗谱和极化曲线研究了氧化膜的电化学腐蚀行为.结果表明:当电解液组成为50g/L NaOH,40g/LNa2 SiO3·9H2O,20 g/L Na2B4O7·10H2O,40 g/L C6H5Na3O7·2H2O,电流密度为10 mA/cm2,成膜时间为20min时,氧化膜的耐腐蚀性最好;经硅酸盐封孔处理氧化膜耐腐蚀性能得到了进一步提高.     

表面渗铝改性镁合金的轧制组织性能

引入"固态扩渗+轧制"一种新的表面改性方式,在研究镁合金薄板表面改性方法及工艺的基础上,采用固态扩渗的方法对AZ31镁合金薄板进行表面渗铝改性处理获得Al/AZ31镁基复合材料;借助有限元软件LS-DYNA模拟其冷轧过程,获得最优轧制工艺条件并进行轧制试验,通过XRD、SEM、金相显微镜、布氏硬度测量计、往复式摩擦磨损试验机和CorrTest腐蚀电化学测试系统检测材料表面的组织性能。结果表明:Al/AZ31镁基复合材料轧制变形后表面形变强化使表面组织晶粒更加细小、均匀,同时产生新的物相MgAl2O4,使其耐磨耐腐蚀性得到改善,表面布氏硬度从HB61.4提高到HB63.5,摩擦因数由0.52提高为0.60,表面摩擦磨损质量损失从0.33mg减小到0.26mg;表面耐腐蚀性能显著提高,自腐蚀电位从-1.49V提高为-1.38V,自腐蚀电流密度从6.2×10-3 mA/cm2降为7.0×10-4 mA/cm2。采用"固态扩渗+轧制"的方法获得的Al/AZ31镁基复合材料的耐磨性有所改善,耐腐蚀性能显著提高。     

镁基复合材料高温变形研究进展

自20世纪80年代以来,不同类型(颗粒、晶须、纤维等)的增强镁基复合材料日益增多并得到了广泛的研究。镁基复合材料可设计性较强,且具备突出的力学性能与物理性能,包括低密度、高比刚度、较低的热膨胀系数、良好的阻尼性能、优异的抗震降噪能力及优良的电磁屏蔽性能等,在航空航天、军工制造、汽车电子、建筑用材及生物医用等各领域有着巨大的发展前景,被视作在先进技术领域颇具竞争力的一种轻质金属基复合材料。然而,镁及镁合金的晶体结构为密排六方型,室温下独立的滑移系相对较少,相应地,镁及镁合金具备较差的塑性加工能力。同时,作为硬质相的增强相,与基体镁合金之间的物理化学性能相差较大,存在一定的不兼容性。增强相的添入进一步恶化了镁基复合材料的塑性加工能力,这在很大程度上限制了镁基复合材料的使用。因而,开展关于镁基复合材料在高温变形等方面的研究工作十分重要。国内外关于镁基复合材料高温变形行为方面的科研工作大部分聚焦于不同的工艺参数对高温变形行为的影响、高温变形时发生的加工硬化及动态再结晶现象、建立相应的本构模型等方面。镁基复合材料常见的高温变形方式主要有五种,分别为超塑性变形、高温压缩、热循环变形、高温蠕变及高温二次变形。研究者们针对不同的高温变形方式开展了大量的研究工作,并取得了较为显著的研究成果。其中,高温压缩由于变形工艺相对简单而得到了更为广泛深入的研究。近年来,研究者们不仅探究了不同高温变形方式对镁基复合材料微观组织与性能的影响,还探究了应变量、温度、应变速率等变形条件对镁基复合材料高温变形行为的影响,更深入地探究了镁基复合材料在高温变形过程中的微观组织演变规律与相应的变形机制,结合数值分析构建了相应的本构模型,为镁基复合材料高温变形工艺的制定与优化提供了强有力的理论支持,有助于实现对镁基复合材料微观组织与性能的有效调控。本文综述了镁基复合材料高温变形的不同类型,阐释了镁基复合材料高温变形的本构方程及软化机理,并展望了今后镁基复合材料在高温变形方面的发展方向。     

高阻尼镁基复合材料研究现状

简述了镁基复合材料阻尼性能的研究现状,介绍了高阻尼镁基复合材料的位错型和界面型阻尼微观机制,分别阐述了基体成分、增强相类型和含量、基体和增强体界面、应变振幅、温度、频率和处理工艺对镁基复合材料阻尼性能的影响。简要分析了镁基复合材料阻尼设计思想,并对其发展方向进行了展望。     

颗粒增强铝基复合材料阳极氧化与耐蚀性的研究

基体中加入与铝合金基体电位不同、高体积分数的碳化硅和石墨颗粒增强材料,可能导致材料的耐蚀性降低.采用盐雾腐蚀和硬质阳极氧化方法对4种喷射沉积制备的颗粒增强铝基复合材料和一种喷射沉积锭坯颗粒增强铝基复合材料的腐蚀行为及阳极氧化工艺进行了研究.结果表明,颗粒增强铝基复合材料具有较高的腐蚀率,腐蚀形态均为明显的点蚀;在适当阳极氧化工艺条件下,颗粒增强铝基复合材料表面可以制得优良耐蚀性的硬质阳极氧化膜.     

镁基复合材料热膨胀的研究进展和前景展望

简要介绍了镁合金及镁基复合材料热膨胀的研究进展,叙述了温度、增强体体积分数、增强体颗粒尺寸、增强体颗粒形状、增强体种类和热处理及其他对镁基复合材料热膨胀的影响。简要介绍了热膨胀的理论预测模型,并对今后的发展做了展望。     

Ce对铝青铜合金粉体材料涂层在5.0% H2SO4溶液中腐蚀行为的影响

利用等离子喷焊技术,将自主研究开发的多元铜合金粉末(含Ce和不含Ce)涂覆在45#钢表面,通过静态浸泡腐蚀实验、电化学实验,采用X射线衍射、表面EDS、EPMA等分析手段,研究Ce对多元铝青铜粉末熔覆层在5.0%H2SO4溶液中耐腐蚀性能及腐蚀行为的影响。结果表明,在5.0%H2SO4溶液中,合金粉体涂层发生了选择性脱成分腐蚀,稀土元素Ce能改善铝青铜合金粉体涂层的自腐蚀电位,提高该涂层的耐腐蚀性能。