Mg-Zn-Y-Zr合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

研究了Zn含量(质量分数)分别为4.3%,6%和8.6%的Mg-Zn-Y-Zr合金在5%(质量分数)NaCl溶液中的质量损失腐蚀和电化学腐蚀行为,并对不同腐蚀时间的合金表面腐蚀形貌、微观组织和相成分进行了分析.结果表明,Mg-Zn-Y-Zr合金中的第二相和Zn含量可显著影响合金的耐腐蚀性能,Zn含量为4.3%的Mg-Zn-Y-Zr合金表现出良好的抗腐蚀性能.随着Zn含量的增加,合金晶界上形成了电偶腐蚀加速效应更强的W相,同时使α-Mg基体中的Zn含量增加,从而导致合金的耐蚀性能逐渐变差.     

Ca对铸态Mg-4Zn合金组织及腐蚀性能的影响

为开发生物医用镁合金,利用高纯原材料,在氩气气氛保护下熔炼浇铸制备了Ca合金化的Mg-4Zn合金(Ca含量分别为0.4%和1.0%,质量分数)。通过OM、SEM以及XRD分析了合金的微观组织和相组成,采用析氢法、腐蚀质量损失法以及电化学法测试了合金在Hanks模拟体液中的腐蚀行为。结果表明,合金由初生Mg固溶体和共晶体组成;随Ca含量增加,合金的电荷传递电阻减小,自腐蚀电位下降,自腐蚀电流密度增加;析氢法和腐蚀质量损失法均表明合金的腐蚀速率随时间延长而减小。共晶体对合金的耐蚀性有影响;当Ca含量从0.4%增加到1.0%时,共晶体含量增加,促进了合金的电偶腐蚀,合金耐蚀性降低。Mg-4Zn-(0.4,1)Ca合金的腐蚀形式主要为晶间腐蚀和点蚀。     

ZK60-1Nd镁合金的组织结构及腐蚀行为

通过扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),电化学工作站和盐水浸泡失重法研究了ZK60-1Nd镁合金的组织结构及在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明:ZK60-1Nd镁合金主要由基体α-Mg相,沿晶界分布的含有稀土元素Nd的粗大网状相组成。ZK60-1Nd镁合金在3.5%的NaCl水溶液中的腐蚀速率为0.2mg·cm~(-2)·h~(-1);经过400℃保温96h后,部分共晶相熔断成尺寸约为0.5μm的颗粒,腐蚀速率降低到0.1mg·cm~(-2)·h~(-1);经过500℃保温8.0h,网状共晶相熔化成分散块状,基体中细小棒状相溶解消失,Nd,Zn和Zr元素在基体中含量增加且分布均匀,腐蚀速率达到最低,为0.03mg·cm~(-2)·h~(-1)。其耐蚀性能改善的主要原因为α-Mg基体中固溶态Nd元素含量的增加导致合金自腐蚀电位提高以及基体α-Mg中腐蚀微电偶数目的减少。     

热挤压态SiC_p/AZ91镁基复合材料腐蚀行为研究

利用腐蚀失重和电化学测试方法,并结合SEM和TEM分析技术,研究增强相SiC颗粒的体积分数为2%,5%,10%和15%的SiCp/AZ91镁基复合材料(MMCs),在25℃条件下,含有饱和Mg(OH)2的3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,SiCp/AZ91 MMCs的腐蚀速率明显大于AZ91镁合金,并且随SiC颗粒体积分数的增加而增大。SiC颗粒不与AZ91基体直接构成微电偶,但是SiC颗粒的加入改变了SiCp/AZ91 MMCs的显微结构从而提高了腐蚀速率。主要原因为随着SiC颗粒的加入β相晶粒细化,使β相与α相间的微电偶腐蚀电流密度增大;SiC颗粒的加入使大量的β相在SiC颗粒与AZ91基体界面处优先再结晶,致使该界面处β相与α相间的微电偶腐蚀加速,间接导致SiCp/AZ91 MMCs的腐蚀加速。     

Ce含量对AZ31镁合金显微组织及耐蚀性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和失重腐蚀试验,研究了不同Ce加入量时AZ31镁合金的显微组织、相组成及其在3.5%NaCl溶液中浸泡后的表面腐蚀形貌及腐蚀速率。结果表明:AZ31镁合金的显微组织主要由α-Mg固溶体和β-Mg_(17)Al_(12)相组成;加入质量分数为1.0%Ce~3.5%Ce后,AZ31镁合金的组织主要为α-Mg固溶体和Al-Ce相。当Ce含量为1.0%时,Al-Ce相尺寸小、数量少且沿晶界分布;随Ce含量增加,Al-Ce相数量增加,且出现偏聚加重现象。当Ce含量≤1.4%时,随Ce含量的增加,AZ31镁合金浸泡腐蚀76 h后的失重腐蚀速率变化较小;但当Ce含量1.4%时,随Ce含量增加,该合金腐蚀速率急剧增大,耐腐蚀性能下降。向AZ31镁合金中加入Ce,形成了Al-Ce相,抑制了β-Mg_(17)Al_(12)析出。添加1.0%Ce时,AZ31镁合金耐腐蚀性能达到最佳。     

Cu、Ni元素对Mg-4Zn合金显微组织及降解性能的影响

通过OM、SEM、浸泡、电化学试验等手段，探究了Cu、Ni含量对Mg-4Zn合金的显微组织及降解性能的影响。结果表明，Cu单独添加对合金的晶粒尺寸没有影响，但随着Cu含量增多，第二相数量增多，主要以不连续网状及骨状分布在晶界。复合添加Cu、Ni后合金的晶粒尺寸显著减小，第二相主要沿晶界呈连续网状及晶内细小质点分布，降解速率明显增加。除晶粒尺寸外，第二相的分布及种类是影响合金降解速率的主要因素，这归因于作为阴极相的第二相与镁基体形成的微电偶腐蚀加速了合金的降解。其中Cu和Ni质量分数分别为1%的合金具有最高的降解速率，在25℃,质量分数为1%的KCl溶液中降解速度高达896 mm/a,有望成为石油勘探压裂材料的候选材料。     

吻合钉用可降解四元Mg−1Zn−0.2Ca−xAg合金丝材的显微组织、力学性能和腐蚀行为

研究吻合钉用Mg?1Zn?0.2Ca?xAg(x=1,2,4,%,质量分数)可降解镁合金丝材的显微组织、力学性能和腐蚀行为。通过SEM、EDS、XRD和TEM分析,发现合金主要由Mg基体和Ag17Mg54相组成。拉伸和打结试验结果表明,该合金丝材具有优良的力学性能。特别是Mg?1Zn?0.2Ca?4Ag合金的力学性能最好,其极限抗拉强度为334 MPa,伸长率为8.6%。此外,根据质量损失实验和SKPFM结果,随着Ag含量的增加,Mg基体与Ag17Mg54相之间形成微电偶,镁合金丝材的腐蚀速率显著增加。该镁合金能在28 d内在体内完全降解,各项性能均能满足吻合钉的要求。     

含碲钴基高温合金熔盐腐蚀行为

非真空环境下烧结不同Te含量的钴基合金粉末,研究其在静态800±5℃,75%Na_2SO_4+25%NaCl下的高温熔盐腐蚀行为,采用OM、SEM和XRD分析了合金金相组织、腐蚀产物形貌和物相组成。结果表明:随着钴基合金中含Te质量分数的增加,合金的高温熔盐腐蚀速率逐渐降低;当Te含量为1.6%左右时,合金基体表面形成均匀、致密的Cr_2O_3氧化保护膜及弥散在基体中的新相(CoTeO_3、Fe_2TeO_5)抑制Co原子向晶界扩散,延缓合金基体元素溶解,平均腐蚀速率由不含Te的4.0483 mg/(cm~2·h)降低至0.216 mg/(cm~2·h),提高合金耐热腐蚀性能。     

250℃时效处理对Mg-10Gd-3Y-0.4Zr稀土镁合金腐蚀行为的影响

采用盐水浸泡实验研究了铸态(F)、固溶(T4)和250℃下不同时效时间的Mg-10Gd-3Y-0.4Zr镁合金在5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,时效时间为193小时之前,合金的腐蚀速率随时效时间增加而增加,之后有所降低;T4态合金的耐蚀性最好,F态最差.合金腐蚀速率随热处理状态的变化与其微观组织有关,F态合金中的富RE化合物能与基底α相构成电偶腐蚀而加剧合金腐蚀;峰值时效状态下合金中的β'和β1相不能作为腐蚀阻挡层,而过时效状态下连续分布的β相能在一定程度上起腐蚀阻挡层作用,降低合金腐蚀速率.     

AZ31+xLa镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀机理研究

通过腐蚀失重、电化学测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和金相显微镜(OM)等实验手段,研究了AZ31+x La镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀机理。结果表明:随La含量的增加,合金腐蚀速率先增大后减小,腐蚀电位负移,腐蚀电流密度先升高后降低,新相Al_(11)La_3的析出使β相更细小且分布更加均匀。其中AZ31+1.1La的晶粒尺寸最小,自腐蚀速率和腐蚀电流密度最小,耐蚀性最强。168 h的自腐蚀速率较AZ31下降28.59%,腐蚀电流密度为1.03×10~(-6)A/cm~2,较AZ31降低了一个数量级。     

固溶时效处理对AZ31-0.6Sr镁合金腐蚀性能的影响

采用盐水浸泡试验研究了铸态(F)、500℃固溶(T4)和250℃时效16 h(T5)的AZ31-0.6Sr镁合金在w(NaCl)=3.5％溶液中的腐蚀行为.结果表明,铸态镁合金耐腐蚀性能最差,T5态耐腐蚀性能有所提升,T4态合金耐腐蚀性能最好.合金腐蚀速率随热处理状态的变化与其微观组织有关,铸态合金中的富Sr化合物能与基底α相构成电偶腐蚀而加剧合金腐蚀;T5态下出现了连续分布的β相能在一定程度上起腐蚀阻挡层作用,降低合金腐蚀速率.     

T2/TC4在静态人造海水中的电偶腐蚀行为

进行T2/TC4电偶对在静态人造海水中的电偶腐蚀实验,通过电化学工作站、原子发射光谱分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)研究T2/TC4在静态人造海水中电偶腐蚀时的铜离子释放速率与腐蚀行为。结果表明:当T2/TC4发生电偶腐蚀时反应强烈,T2为电偶对阳极发生加速腐蚀,TC4为电偶对阴极;与T2自腐蚀相比,T2/TC4电偶腐蚀的铜离子释放速率提高了数十倍,可以维持在160μg/(cm~2·d)左右,能达到抑制大多数海洋生物附着的海洋防污要求;T2自腐蚀的腐蚀产物以Cu_2O为主,与TC4电偶腐蚀后的T2试样表面无腐蚀产物覆盖。     

Er含量对汽车发动机用AM50合金组织与耐蚀性的影响

对汽车发动机用AM50合金进行了Er合金化处理;采用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),浸泡试验和电化学试验研究了Er含量对AM50合金组织和耐蚀性的影响。结果表明:Er微合金化的AM50合金中除了含有α-Mg相和β-Mg_(17)Al_(12)相外,还形成了Al_7ErMn_5相和Al3Er相;随着Er含量的增加,合金的腐蚀速率总体表现为先降低而后升高的趋势,腐蚀后抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,而强度损失呈现先减小而后增大的趋势;Er添加量为0.5%(质量分数)时,AM50合金具有最佳耐蚀性和拉伸性能。     

海水流速对B10/B30电偶腐蚀行为影响规律研究

B10和B30铜镍合金分别为船舶海水管路和冷却器的主要材料,二者由于镍含量不同腐蚀电位不同,管路与冷却设备连接后,B10和B30存在电偶腐蚀风险,特别是在流动海水加速腐蚀介质和腐蚀产物扩散工况条件。为控制B10/B30电偶腐蚀以延长海水管路系统使用寿命,本文通过电化学法测试了B10和B30管状偶对在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶电位和电偶电流,分析电偶腐蚀速率随时间和流速的变化规律。研究结果表明：在静态海水中,B10与B30的电偶腐蚀倾向较小,试验初期B10作为阳极腐蚀略有增加,实验40 h后电偶电流趋近于零;流动海水中,B10阳极极化电流密度和B30阴极极化电流密度显著增加,B10始终作为阳极电偶腐蚀显著加剧,1 m/s流速下的电偶腐蚀速率是静态下的79倍,且随着海水流速的增大,B10/B30电偶电流密度增大,电偶腐蚀速率加快,混合电位理论分析表明B10/B30电偶腐蚀速率是由B10阳极反应动力学和B30阴极反应动力学共同控制。     

稀土元素Ce、Y在Mg-Mn-RE镁合金腐蚀中的作用及其差异

目的 探究Ce、Y稀土元素在Mg-Mn-RE镁合金腐蚀中的作用及其差异。方法 制备不同稀土含量的Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金,采用在NaCl溶液中浸泡的方法,考察合金的腐蚀性能及腐蚀类型。测试合金的电化学性质,分析合金的腐蚀与缓蚀机制。基于合金显微组织的变化,讨论Ce、Y元素在合金腐蚀中的作用及其差异。结果 Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金的腐蚀率随浸泡时间的增加而减小。当Ce、Y的质量分数分别为1.0%和0.5%时,合金的腐蚀质量损失最小。Mg-Mn-Ce合金中的Ce几乎全部形成了Mg12Ce化合物,并以共晶体的形式分布于晶界,合金优先在晶界发生微电偶腐蚀,表现出典型的晶间腐蚀形貌。随着Ce含量的提高,Mg-Mn-Ce合金的微电偶腐蚀加剧。Mg-Mn-Y合金以基体的阳极溶解为主,基体从固溶应力较大的腐蚀活性点优先开始腐蚀,合金表现出带有微坑的均匀腐蚀形貌。随着Y含量的提高,Mg-Mn-Y合金的阳极溶解腐蚀加快。Ce、Y元素能提高合金的膜电阻和电荷转移电阻,但Ce和Y分别在提高膜电阻和电荷转移电阻方面具有更明显的作用,且分别通过提高腐蚀产物膜的致密性和固溶体的电位对合金的腐蚀产生减缓作用。结论 Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金的显微组织以及Ce、Y在合金腐蚀中的作用不同,导致合金的腐蚀和缓蚀机制存在明显的差别。     

添加VN颗粒的铸态AZ91镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为（英文）

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)技术和电化学实验研究铸态AZ91-xVN(x=0,0.25,0.5,1，质量分数，%)合金的显微组织和腐蚀行为。结果表明，VN对AZ91合金显微组织具有明显的细化和改性作用。随着VN颗粒的加入，AZ91合金的耐腐蚀性能先提高后降低。铸态AZ91-0.25VN合金具有最佳的耐腐蚀性能，其腐蚀速率最低(P_W=(1.47±0.06)mm/a)，这主要归因于其具有更多可作为腐蚀屏障的晶界。随着VN含量的进一步增加，合金中片状β-Mg₁₇Al₁₂析出相的量增加，由于β相与α-Mg基体易发生电偶腐蚀，合金的耐蚀性能逐渐降低。     

固溶处理对ZK60镁合金生物腐蚀性能的影响

对ZK60镁合金进行不同温度固溶处理,采用浸泡腐蚀、电化学测量研究了固溶处理后合金在模拟体液(SBF)中的腐蚀性能。利用OM(金相观察)与SEM(扫描电镜)对合金组织、腐蚀产物和腐蚀形貌进行观察,并使用EDS对腐蚀产物成分进行分析。结果表明,经固溶处理后,铸态合金中第二相逐步溶解,降低了合金基体与第二相的电位差,使合金电偶腐蚀和局部腐蚀的倾向减弱,耐腐蚀性能提高。经330℃固溶处理后的ZK60合金,腐蚀速率为2.573mm/a,腐蚀电流密度与腐蚀电位分别为0.205mA/cm~2和-1.504V,生物耐腐蚀性能理想。     

纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀特性

利用脉冲电沉积技术制备纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层。用EDS、XRD、TEM和SEM等手段分析纳米晶镀层的成分、微观组织结构和表面形貌。用电化学极化方法研究镀层中Co含量和退火温度对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单一面心立方结构,其晶粒尺寸随镀层Co含量的增加而减小。镀层的晶粒尺寸随退火温度的升高而增大,并呈现强的(111)织构。纳米晶镀层的腐蚀速率随Co含量的增加先下降而后上升。退火可明显降低纳米晶镀层的腐蚀速率。纳米晶与粗晶Co-Ni-Fe合金镀层经电化学腐蚀后呈现出完全不同的腐蚀形貌。     

热处理对轧制态Mg5Gd合金腐蚀行为的影响

通过浸泡试验、电化学测试、扫描电化学显微镜和腐蚀形貌分析等手段研究热处理工艺对轧制态Mg5Gd合金在3.5 wt.%Na Cl饱和Mg(OH)2溶液中腐蚀行为的影响及机理,以期达到提高镁合金耐蚀性的目的。结果表明:固溶处理能显著降低Mg5Gd合金的腐蚀速率,并且使其腐蚀变均匀,腐蚀坑变浅,这主要归因于固溶处理可以熔解镁基体中大量的富Gd二次相颗粒。固溶处理后的退火处理能进一步降低Mg5Gd合金的腐蚀速度。在退火过程中,从镁基体中沉淀出的纳米颗粒未造成明显的微电偶腐蚀,这主要是因为在纳米相颗粒表面生成的保护性产物膜完全覆盖了颗粒,从而阻止微电偶腐蚀的产生。     

V对K417G合金高温热腐蚀行为的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高温在线电化学测量方法,研究了V对K417G高温合金900℃热腐蚀行为的影响,结果表明:随着V含量的增加,合金的热腐蚀速率呈逐渐增加的趋势。当V含量低于0.6%(质量分数)时,腐蚀速率增加较小,0.6%V合金的腐蚀速率是0.016%V合金的4倍,当V含量增加到1.19%时,合金的热腐蚀速率增加100倍还多,腐蚀产物主要为氧化物和硫化物。氧化物主要为Al、Cr、Co、Ti和Ni的氧化物,硫化物主要为NiS、MoS和NiCrS,随着V含量增加,S向基体扩散速度加快,合金表层中的Al和Cr的氧化物层越来越薄,使合金腐蚀层致密性下降,低V时,硫化物主要在外表面形成,高V时,硫化物层紧邻基体,高温极化曲线结果显示,与1.19%V合金相比,低V合金(0.016%)的自腐蚀电位向正向移动了0.4 V,低V合金具有良好的耐热腐蚀性能,高V合金耐热腐蚀性能下降。