AlCoCrFeNi高熵合金铸态与退火态的耐蚀性研究

采用真空电弧熔炼法熔炼出AlCoCrFeNi高熵合金,并在600℃、800℃、1000℃下进行了真空退火处理。利用XRD、SEM、EDS和电化学腐蚀试验对合金退火前后的微观组织以及在3.5%的NaCl溶液、0.5mol/L的NaOH溶液、0.5mol/L的H2SO4溶液中的耐蚀性进行了研究。组织分析表明合金在铸态和三种温度的退火态下均没有复杂结构的脆性金属间化合物生成;在铸态和600℃、800℃退火处理后合金均由简单的BCC结构构成,成树枝晶形态;在1000℃退火处理后,树枝晶消失,微观组织转变为短棒状的FCC析出相和BCC基体交替排列;在铸态及三种温度的退火态下,Co、Fe、Ni分布较均匀,Cr、Al存在一定的偏析,Al在铸态偏析最严重,Cr在800℃退火态偏析最严重。电化学腐蚀试验结果表明铸态和三种温度退火态的AlCoCrFeNi 合金在 3.5%的 NaCl 溶液和0.5mol/L 的 NaOH 溶液中的耐蚀性优良;在 3.5%的 NaCl 溶液中1000℃退火态的耐蚀性最好;在0.5mol/L 的 NaOH 溶液中,4种状态的合金耐蚀性相差不大;在 0.5mol/L H2SO4 溶液中,4种状态的合金都发生了钝化现象,1000℃退火态维钝电流密度最小,破钝电位最高,耐蚀性最好。     

Al0.8CoCrFeNiTi0.2高熵合金铸态及退火态组织和性能研究

采用真空电弧熔炼法熔炼出Al0.8CoCrFeNiTi0.2高熵合金,并在600 ℃、800 ℃、1000 ℃下进行了真空退火热处理。利用X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）、电子探针（EPMA）、硬度计、万能试验机以及电化学工作站对合金铸态和不同温度退火态的微观组织结构、硬度、压缩机械性能和在3.5wt.%的NaCl溶液、0.5mol/L的H2SO4溶液中的耐蚀性进行了研究。组织分析表明退火处理使合金的相组成和组织形貌都发生了改变,铸态下合金由BCC和FCC两相固溶体组成, 600 ℃、800 ℃和1000 ℃退火态下合金由BCC、FCC和σ相三相组成,800 ℃退火态中σ相析出最多。随着退火过程的进行,铸态下的单相固溶体树枝晶转变为了细小层片状的两相混合组织。在800 ℃及以下温度范围,退火温度越高,混合组织越细小,成分均匀性越好。但1000℃退火态有大块状单相固溶体析出,导致元素偏析重新加剧。硬度试验和压缩试验结果表明合金在铸态和三种温度退火态下都有较高的硬度、屈服强度、断裂强度和塑性变形量,表现出了良好的综合机械性能和抗回火软化能力。800 ℃退火态的硬度、屈服强度和断裂强度最高,铸态的塑性最好。电化学腐蚀试验表明铸态和三种温度退火态下的合金在3.5% NaCl溶液和0.5mol/L H2SO4溶液中都表现出了良好的耐蚀性, 800 ℃退火态的耐蚀性最好。     

冷变形对铝空气电池用阳极电化学性能的影响

通过测量不同变形量的Al-Ga-Sn-Bi阳极合金在4 mol/L KOH溶液中自腐蚀速率、析氢速率、放电曲线等,研究了冷变形对铝空气电池用铝阳极电化学性能的影响。结果表明:与铸态合金相比,冷轧变形可以提高铝阳极合金的电化学性能。变形量80%的合金具有较低的自腐蚀速率和析氢速率及较长而稳定的放电特性。对铸态合金进行80%的冷变形能够较大幅度地提高合金的电化学性能。     

均匀化退火对Mg-6Al-5Pb-0.6Ce镁阳极组织和性能的影响

采用熔炼铸造法制备Mg-6Al-5Pb-0.6Ce合金阳极材料,采用X射线衍射(XRD)、环境扫描电镜(ESEM)研究均匀化退火对Mg-6Al-5Pb-0.6Ce合金显微组织的影响;采用恒电流放电、动电位极化扫描研究均匀化退火前后该镁合金的腐蚀电化学性能。结果表明:经400℃均匀化退火24h后,合金中呈岛状分布的β-Mg17Al12相完全固溶于镁基体,成分偏析基本消除;与铸态合金相比,均匀化退火态合金中有效阴极相(β-Mg17Al12相)的消失使合金电偶腐蚀减少,耐蚀性提高;均匀化退火后,合金的平均放电电位从-1.756V(相对SCE,下同)正移到-1.726V,放电活性略微减弱,而阳极利用率提高5.1%,达到79.8%。     

铸态和退火态Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的组织与性能

采用真空电弧熔炼法熔炼出Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金,并在600、800和1000℃下进行真空退火热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、电子探针(EPMA)、硬度计、万能试验机以及电化学工作站对合金铸态和不同温度退火态的微观组织、硬度、压缩力学性能以及在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性进行研究。组织分析表明:铸态和退火态的Al_(0.5)CoCrFeNiTi_(0.5)合金均由富(Cr,Fe)的FCC、富(Al,Ni,Ti)的BCC和σ三相组成,但退火处理使合金的组织形貌和各相的相对含量发生了改变,铸态下的粗大白色FCC柱状晶转变为细小的FCC+BCC+σ的混合组织;随着退火温度的升高,BCC和σ相含量增加。800℃退火态合金成分均匀性最好,1000℃退火态合金由于退火温度过高,组织粗大,元素偏析重新加剧。硬度试验和压缩试验结果表明:合金在铸态和3种温度退火态下的硬度都较高,表现出良好的抗回火软化能力;800℃退火态合金中由于BCC和σ相的增加,其硬度和屈服强度最高,但塑性最差。1000℃退火态合金由于大量σ相的析出以及组织粗大,其屈服强度、断裂强度和压缩形变率都急剧降低。600℃退火态合金具有理想的FCC、BCC和σ相的组成含量,其综合力学性能最好。电化学腐蚀试验表明:铸态和3种温度退火态的合金在3.5%NaCl溶液中都表现出良好的耐蚀性,800℃退火态合金由于其成分均匀性最好,耐蚀性最好。     

均匀化退火及挤压对Mg-Hg-Ga合金显微组织和耐腐蚀性能的影响

利用金相显微镜、X射线衍射、EBSD等检测方法分析铸态、均匀化退火态和挤压态Mg-Hg-Ga合金的显微组织,并采用析氢浸泡法、动电位极化扫描、恒电流放电、交流阻抗法、阳极效率测试,研究均匀化退火及挤压对Mg-Hg-Ga阳极材料腐蚀电化学性能的影响。结果表明:均匀化退火使铸态组织中第二相数量明显减少,挤压后合金发生动态再结晶,晶粒明显细化,并形成{0001}基面织构。均匀化退火提高合金的耐腐蚀性能和阳极电流效率,降低合金的电化学活性。热挤压降低合金的耐腐蚀性能,提高合金的电化学活性和阳极电流效率。挤压态合金表现出最负的平均放电电位-1.841 V(vs SCE),最大的析氢速率4.13 mL/(cm~2·h)和腐蚀电流密度1.010mA/cm~2。均匀化退火态合金的析氢速率和腐蚀电流密度下降到最小,分别为1.75 mL/(cm~2·h)和0.241 mA/cm~2,阳极电流效率由铸态的53.68%上升到挤压态的66.63%。     

铸态与挤压态Mg-5Y-7Gd-1Nd-0.5Zr合金在5% NaCl水溶液中的腐蚀行为(英文)

在5%NaCl水溶液中通过浸泡和电化学测试研究铸态与挤压态Mg-5Y-7Gd-1Nd-0.5Zr镁合金的腐蚀性能。铸态和挤压态Mg-5Y-7Gd-1Nd-0.5Zr镁合金的平均晶粒尺寸分别为100μm和15μm。在腐蚀初期,铸态合金的腐蚀形貌为点蚀和少量丝状腐蚀,挤压态合金的腐蚀形貌为点蚀。挤压态合金的腐蚀速率大于铸态合金的腐蚀速率。包含稀土的第二相在合金中作为阴极,改善了合金的腐蚀性能。铸态与挤压态合金的腐蚀电位分别为-1.658V和-1.591V。探讨了铸态与挤压态合金腐蚀性能不同的原因。     

铸态和退火态A2B7型La—Mg—Ni系合金的电化学研究

为了改善铸态La3MgNi14合金的电化学性能,在0．3MPa氩气气氛下对La3MgNi14合金进行了10h退火处理,退火温度分别为1123,1223和1323K。采用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学实验研究了合金的微观结构和电化学性能。结果表明,铸态及1123K温度退火后的合金由LaNi5相、（La,Mg）2Ni7相以及少量的LaNi2相组成。1223K温度退火后合金含有LaNis,（La,Mg）2Ni7和（La。Mg）Ni3相。1323K温度退火后合金的主相为LaNi5和（La,Mg）Ni3相。与铸态合金相比,退火后合金组织更加均匀,晶粒长大。随着退火温度的增加,合金的一些电化学性能（如最大放电容量、放电效率、循环稳定性）以及动力学参数（如高倍率放电性能）增强,而电位差和电荷迁移电阻降低。在本研究范围内,为了放电容量和循环稳定性之问的平衡,铸态La3MgNi14合金的适宜退火温度为1323K。     

热处理对铸态Al65Cu23Fe12合金组织与性能的影响

采用OM、SEM、XRD等分析方法,研究Al65Cu23Fe12合金在铸态及退火后的显微组织及相结构,并用微氏硬度计测试了其显微硬度。结果表明:铸态下Al65Cu23Fe12合金主要由λ相、β相、准晶I相及微量的θ相组成;经过退火后Al65Cu23Fe12合金组织中相的变化主要表现在β相、λ相的减少及准晶I相的生成与增加,尤其是经过800℃×8h退火,β、λ相完全转化为准晶I相;铸态下Al65Cu23Fe12合金的硬度先随退火温度的升高而增加,当退火温度达到一定值后,硬度又随退火温度的升高而下降,而且温度越高,硬度下降的趋势越大。     

退火方式对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.44)Co_(0.2)Al_(0.03)Ti_(0.03)合金的电化学性能影响

为了研究不同退火方式对La0.75Mg0.25Ni3.44Co0.2Al0.03Ti0.03铸态合金的电化学性能影响,设计最终退火温度为1223K,并采用不同保温程序对合金进行退火处理。X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析一段、两段保温法退火后合金的结构与性能结果表明,铸态及退火后合金由LaNi5,(La,Mg)2(Ni,Co,Al)7相以及少量LaNi2、TiNi3相组成,且退火后合金中(La,Mg)(Ni,Co,Al)3相出现。前者微观组织较后者均匀,并且前者的放电容量、放电效率好于后者。一段保温法更有利于改善合金的循环稳定性。     

Effect of microstructure on discharge performance of Al–0.8Sn–0.05Ga–0.9Mg–1.0Zn (wt%) alloy as anode for seawater-activated battery

The electrochemical performance and discharge behavior of Al–0.8Sn–0.05Ga–0.9Mg–1.0Zn (wt%) alloys in as-cast, homogenized, and annealed states were investigated through electrochemical means, corrosion rate test, and discharge test in a 3.5 wt% NaCl solution. Results suggest that the discharge performance of this alloy is enhanced by rolling and subsequent annealing treatment. This is attributed to the fact that the microstructure of the alloy is greatly improved through rolling and subsequent annealing treatment. The 400°C-annealed alloy exhibits the most excellent discharge activity than alloys in other states, which is due to more regions being activated by a finer and more uniform Sn-rich phase. Furthermore, the anode efficiency of the 400°C-annealed alloy is higher than that of as-cast and homogeneous alloys due to the more uniform distribution of Sn in the aluminum matrix.     

Electrochemical Performance of AZ31 Magnesium Alloy under Different Processing Conditions

为选择一种高性价比的镁电池阳极材料,借助电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)对不同加工状态的AZ31B镁合金电化学性能进行研究。分别将挤压、轧制、铸轧和铸态AZ31B镁合金作为阳极材料,测试其电化学性能。结果表明,在4种加工状态下,挤压态镁合金是性价比最高的一种阳极材料;其组织由均匀细小的晶粒和第二相组成,拥有最负的平衡电位,最低腐蚀电流密度和最小自腐蚀速率;挤压态样品腐蚀后,表面产生疏松细小,且均匀分布的腐蚀产物,降低了阳极极化,增加了阳极利用率。轧制和铸轧态的AZ31B镁合金的电化学活性和耐蚀性能相对挤压态的较低。铸态AZ31B镁合金由于较粗大的晶粒、第二相和铸造缺陷,表现出不稳定的放电曲线和较正的放电电位。不同状态AZ31镁合金的腐蚀均以点蚀为主。     

Electrochemical Hydrogen Storage Characteristics of the as-Cast and Annealed La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0~0.4) Electrode Alloys

采用铸造及退火工艺制备了La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)电极合金。系统研究了Pr的替代对合金的结构与电化学储氢性质的影响,结果表明除少量残余LaNi3相外,铸造及退火合金是由六方Ce2Ni7型(La, Mg)2Ni7相与六方CaCu5型LaNi5相构成的。Pr对La的置换对合金的电化学储氢性质产生明显影响,铸造及退火合金的放电容量和高倍率放电能力随Pr含量的增加先升后降。当Pr含量由0增加至0.4时,铸造及退火合金的100次充放电循环后容积保持率S100从64.96%和72.82%分别增加至77.94%和91.81%     

Influences of heat treatment on electrochemical characteristics of La0.75Mg0.25Ni2.8Co0.5 hydrogen storage electrode alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＤｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｓｔｄｅｃａｄｅ ,ｔｈｅｄｅｍａｎｄｆｏｒｔｈｅｎｉｃｋｅｌ/ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ (Ｎｉ/ＭＨ )ｓｅｃｏｎｄａｒｙｂａｔｔｅｒｉｅｓｈａｓｂｅｅｎｇｒｏｗｉｎｇｒａｐｉｄｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈＨＲＤ ,ｌｏｎｇｃｈａｒｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｙｃｌｅｌｉｆｅａｎｄｆｒｉｅｎｄｌｙｅｎｖｉ ｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[14 ] .Ｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅａｌｌｏｙｓ ,ａｓｔｈｅｎｅｇ…     

Corrosion Behavior of Magnesium Alloy AP65 in 3.5% Sodium Chloride Solution

Magnesium alloy AP65 was prepared by melting and casting. The corrosion behavior of the as-cast and solid solution (T4)-treated AP65 alloys in 3.5% sodium chloride solution was investigated by corrosion morphology observation, immersion test, and electrochemical measurements. The results show that the second phase Mg₁₇Al₁₂ surrounded by a lead-enriched area distributes discontinuously along the grain boundaries in the as-cast AP65 alloy. The lead-enriched areas with high activity are susceptible to be attacked during immersion test and can act as places for preferential anodic dissolution. The corrosion resistance of the as-cast AP65 alloy can be improved after T4 treatment and the T4-treated alloy suffers general corrosion.     

贮氢合金Mm（NiCoMnAl）5的不同制备方法对MH/Ni电池性能的影响

研究了采用悬浮熔炼（常规铸态）和不同冷却速度的单辊快淬方法制备的Mm（NiCoMnAl）5型稀土系贮氢合金负极活性材料对金属氢化物镍（MH/Ni）电池性能的影响.结果表明,采用不同方法制备的合金对整个电池活化后的容量和内阻影响很小,但是常规铸态合金在退火后降低了电池的放电电压平台,快淬合金随着冷凝速率的提高,放电平台呈降低趋势.对循环充放电过程中电池内阻、循环到一定次数时负极贮氢合金的粒度和正极内铝含量的测试结果表明,铸态不退火合金较差的抗粉化性和较差的耐腐蚀性使电池的循环性能较差,经退火后其性能均有所提高,快淬合金使电池的循环性能优于常规铸态合金.     

贮氢合金Mm(NiCoMnAl)_5的不同制备方法对MH/Ni电池性能的影响

研究了采用悬浮熔炼(常规铸态)和不同冷却速度的单辊快淬方法制备的Mm(NiCoMnAl)5型稀土系贮氢合金负极活性材料对金属氢化物镍(MH/Ni)电池性能的影响。结果表明,采用不同方法制备的合金对整个电池活化后的容量和内阻影响很小,但是常规铸态合金在退火后降低了电池的放电电压平台,快淬合金随着冷凝速率的提高,放电平台呈降低趋势。对循环充放电过程中电池内阻、循环到一定次数时负极贮氢合金的粒度和正极内铝含量的测试结果表明,铸态不退火合金较差的抗粉化性和较差的耐腐蚀性使电池的循环性能较差,经退火后其性能均有所提高,快淬合金使电池的循环性能优于常规铸态合金。     

Research of heat treatment of low-Co AB_5 type hydrogen storage alloys for MH-Ni batteries

The effects of low-Co AB5 type hydrogen storage alloys prepared by quenching and annealing on the performances of MH-Ni batteries were investigated, and the characteristics of the low-Co AB5 type hydrogen storage alloys were compared with those of the high-Co AB5 type hydrogen storage alloy as well. The results showed that the faster the cooling of the low-Co hydrogen storage alloy is, the better homogeneity of the chemical composition for the alloy and the longer cycle life of the battery are, but the electrochemical discharge capacity and high-rate discharge ability are reduced. The high-rate discharge ability and charge retention of MH-Ni batteries for the conventional as-cast annealed low-Co hydrogen storage alloy were superior to those for the rapidly quenched low-Co hydrogen storage alloy and the high-Co hydrogen storage alloy, but a little inferior in the cycle life.     

退火处理对MlNi_(4.0)Al_(0.3)Si_(0.1)Fe_(0.6)无Co储氢电极合金的微结构和电化学性能的影响

研究了退火处理(1173～1273K、3h)对无Co贮氢合金MlNi4.0Al0.3Si0.1Fe0.6的微结构和电化学性能的影响。XRD分析表明,退火态合金仍为单相CaCu5型结构,但合金相的成分和结构的均匀性得到明显改善。金相观察和能谱分析显示:铸态合金为比较粗大的树枝晶结构并存在明显的成分偏析;经1173K处理后的合金仍为树枝晶,且树枝结构更为明显;但经1223～1273K处理后合金的显微组织转变为等轴晶;退火处理使合金中元素的分布趋于均匀化。电化学测试表明,退火处理后合金的放电容量有所提高,循环稳定性得到显著改善,但高倍率放电性能略有降低。研究发现,退火态合金电极的交换电流密度及氢在合金中的扩散系数较铸态合金的有所减小是导致其高倍率放电性能降低的主要原因。     

高熵合金CrNbTiVZr的微观组织及其在模拟PEMFC环境中腐蚀行为研究

采用真空电弧熔炼和热处理制备了CrNbTiVZr高熵合金,利用XRD、SEM/EDS、动电位与恒电位极化曲线测试及XPS表面分析等方法,研究了高熵合金铸态及退火后的微观组织特征以及合金在模拟PEMFC环境中的电化学腐蚀行为及其钝化膜组成。结果表明,CrNbTiVZr高熵合金的铸态和退火组织均由富集Ti、Nb元素的无序BCC相和富集Cr、V、Zr元素的Laves相组成。铸态和退火合金在模拟PEMFC阴极环境中腐蚀电流密度Icorr均比304SS不锈钢下降一个数量级,具有较好的耐蚀性和稳定性,但在阳极环境中其耐蚀性与304SS相当,其中铸态合金的稳定性较差。合金在阴极环境良好的耐蚀性主要与其表面形成由Cr2O3、Nb2O5、V2O3、Ti2O3及ZrO2组成的致密钝化膜关系密切。