铝合金在盐水环境中腐蚀性能的电化学研究

为了深入研究温度对铝合金材料的腐蚀行为和机理,采用盐水腐蚀方法研究了其在高温条件下的电化学特性及腐蚀机理.选用7A04和5A06铝合金作为研究对象,在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中,利用增重法、蔡司显微镜并结合电化学测试方法研究了其在20~80 ℃范围内的腐蚀性能,分析了腐蚀产物的微观形貌,探讨了腐蚀机理.结果表明：两种铝合金试样的腐蚀速率均随温度升高而增大.在Tafel极化曲线图中,对于同一种铝合金,自腐蚀电位随腐蚀温度增加向负方向移动,自腐蚀电流密度和年腐蚀深度随腐蚀温度增加而减小.对同一腐蚀温度下的两种铝合金,5A06铝合金自腐蚀电位低于7A04铝合金,腐蚀电流密度和年腐蚀深度均小于7A04铝合金.电化学阻抗图谱中,两种铝合金在不同条件下的Nyquist图均存在一个容抗弧,极化电阻随腐蚀温度增加而减小.对于同一种铝合金,在3.5%氯化钠溶液中的腐蚀速率会随着温度的升高而增大;在同一腐蚀温度下,5A06铝合金比7A04铝合金更容易发生腐蚀,但腐蚀速率比7A04铝合金慢.     

A7N01铝合金焊接接头中不同区域在不同介质中的电化学腐蚀行为

为了积累A7N01铝合金及其焊接接头在不同介质中的电化学腐蚀数据,采用ER5356焊丝分别焊接了A7N01-T5和A7N01-T4铝合金。采用动电位扫描法分别测试了2种铝合金焊接接头中的母材及焊缝分别在5%(质量分数)NaCl,Na2SO4,NaNO3溶液中的极化曲线,并计算出相应的电化学参数。结果表明:2种铝合金焊接接头中母材在3种腐蚀溶液中的腐蚀倾向大于焊缝,腐蚀速率也快于焊缝;Cl-,SO2-4和NO-3对2种铝合金焊接接头中的母材及焊缝的腐蚀加速作用依次减弱;A7N01-T5母材在3种腐蚀介质中的耐蚀性优于A7N01-T4母材的。     

7020铝合金在Cl-环境下的应力腐蚀与局部腐蚀性能及其相关性分析

为进一步加深对铝合金在Cl-环境下腐蚀行为的认识,通过浸泡试验、金相分析、极化曲线测试、慢应变速率拉伸测试、扫描电镜、透射电镜观察等,研究腐蚀环境对7020铝合金的局部腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响,并对二者的相关性进行分析.结果 表明:7020铝合金在50℃下的3.5 ％NaCl溶液中浸泡24h,合金局部腐蚀敏感性很小;在3.5 ％NaCl+0.5 ％H2O2溶液中浸泡24h,合金局部腐蚀敏感性增大.在50℃条件下,与3.5％NaCl溶液比较,合金在3.5 ％NaCl+0.5 ％H2O2溶液中的应力腐蚀敏感性较小.由于外部环境差异,7020铝合金在Cl-浓度不变情况下,其局部腐蚀与应力腐蚀并没有特定相关性.     

电偶对中6A01铝合金的电化学腐蚀行为研究

为了解决高速列车环境下6A01铝合金的电偶腐蚀问题,利用电化学阻抗谱和极化曲线等电化学方法研究了6A01铝合金在不同溶液中的电偶腐蚀行为.结果表明:6A01铝合金在NaCl溶液和模拟污水溶液中以点蚀为主,模拟污水溶液中铝合金的腐蚀速率较小,腐蚀速率随时间先增大后减小,再增大再减小,最后趋于稳定,铝合金的耐蚀性能减弱.铝...     

L-半胱氨酸/ZnO缓蚀剂对5A06铝合金在碱性溶液中耐腐蚀性能的影响

为了降低铝阳极材料的自腐蚀速率及成本,选用防锈铝合金5A06作为铝空气电池阳极材料,研究L-半胱氨酸/ZnO复合缓蚀剂对5A06铝合金在4.00 mol/L NaOH溶液中电化学性能的影响。结果表明:L-半胱氨酸/ZnO复合缓蚀剂明显降低了5A06铝合金的自腐蚀速率,且该合金作为阳极的铝空气电池在NaOH/L-半胱氨酸/ZnO溶液中具有较高的电位及阳极利用率;L-半胱氨酸属于阴极型缓蚀剂,而ZnO属于成相型缓蚀剂。     

不同供货状态的6082铝合金的电化学腐蚀行为

为了解模拟融雪剂环境下6082铝合金的电化学腐蚀行为,利用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线等测试方法,研究了不同供货状态下6082铝合金在不同质量分数(0.8％和1.5％)的NaCl溶液中的耐蚀性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)与透射电子显微镜(TEM)对电化学腐蚀后的试样进行了微观组织形貌观察分析.结果 表明:6082铝合金电化学阻抗谱中的Nyquist曲线由双容抗弧构成,频率-相位角Bode谱出现2个特征峰;溶液的浓度与铝合金的供货状态对极化曲线中腐蚀电流密度产生很大影响.在NaCl浓度一定的情况下,6082铝合金T6态的耐蚀性能要优于T1态;在供货状态一定的情况下,随着NaCl溶液浓度升高,6082铝合金耐蚀性能降低;6082铝合金的电化学腐蚀特征为由局部点蚀引起的大面积晶间腐蚀.     

7A52铝合金焊缝应力腐蚀性能研究

本文用20mm厚的7A52铝合金板材,采用钨极氩孤焊接工艺焊接,用慢应变速率实验方法,应变速率为1．58×10^-6s^-1,在3．5％氯化钠溶液和惰性气体中,研究了7A52铝合金焊接接头的应力腐蚀性能。试验结果表明：7A52铝舍金焊缝对应力腐蚀较为敏感,在3．5％氯化钠溶液中应力腐蚀断裂均发生在焊缝熔合线附近区,而在惰性气体中试样断裂发生在焊缝中间部位。     

应力载荷作用下5A06铝合金薄板材料在盐水中腐蚀行为

以铝合金薄板在受载及盐水作用下可能存在的腐蚀加速问题为研究背景,用两点弯曲法探讨1.8mm厚5A06铝合金薄板在50℃的3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,研究发现施加载荷可以促进铝合金薄板材料的腐蚀。对不同腐蚀时期的裂纹形貌、金相组织以及元素成分等进行分析发现:在盐水环境中应力载荷对材料腐蚀的促进体现在与腐蚀程度成正比的关系,受铝合金材料内固溶强化相的影响,材料阳极区优先溶解,形成点蚀坑;另外,应力载荷会导致铝合金薄板表面氧化膜撕裂,并促使腐蚀裂纹扩展。     

不同腐蚀环境对7475-T7351铝合金疲劳性能及裂纹扩展速率的影响

采用轴向加载疲劳和疲劳裂纹扩展速率性能测试方法,研究了不同腐蚀环境对7475-T7351铝合金厚板疲劳及裂纹扩展性能的影响.结果表明:腐蚀环境对7475铝合金的疲劳性能有较大影响,油箱积水和3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中光滑试样的疲劳强度较室温下降约68%,油箱积水和3.5%NaCl溶液环境对材料疲劳强度的影响程度基本相同;不同环境腐蚀(空气和3.5%NaCl)和不同温度(室温和125℃)对材料的低周疲劳性能影响不大;腐蚀环境对裂纹扩展有较明显的加速作用,油箱积水和3.5%NaCl溶液环境对裂纹扩展的加速规律基本一致.     

黄铜在酸碱盐腐蚀介质中的腐蚀研究

利用SEM、EPMA、电化学曲线测量、XPS等检测技术,研究了HSn62-1黄铜在pH值为2的H2SO4溶液、pH值为13的NaOH溶液和3.5％(质量分数)的NaCl溶液中的腐蚀形貌、腐蚀产物、腐蚀类型,并针对不同的腐蚀机制,建立了化学反应模型,对腐蚀机制进行了分析.结果表明,HSn62-1在H2SO4溶液中腐蚀失重明显,且其溶解方式为选择性溶解,其腐蚀是以析氢腐蚀为主的混合腐蚀机制;在NaCl溶液和NaOH溶液中的腐蚀为溶解-再沉积机制,溶解速度较为缓慢,在NaCl溶液中为析氢腐蚀,在NaOH溶液中为吸氧腐蚀.     

Mg-x Al-Zn(x=3,6,9)合金腐蚀行为比较研究

对不同Al含量的AZ系列镁合金(AZ31、AZ61和AZ91)在3.5％NaCl溶液中的腐蚀性能进行了比较研究,以便找到合适的耐腐蚀材料.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其显微结构进行了表征.在3.5％NaCl溶液中,采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和浸泡实验对其耐腐蚀性进行了测试.结果表明,...     

超疏水铝表面的一步法电化学制备及其耐蚀性能研究

金属材料的表面超疏水改性可以显著改善其耐腐蚀性能.为了制备超疏水铝合金表面,结合化学刻蚀与电化学氧化技术,采用一步法在铝表面构筑超疏水结构,研究了其中盐酸含量和氧化时间对铝电极表面结构和性能的影响.采用接触角测试仪表征了铝表面的疏水性能,利用扫描电镜和能谱仪分析了铝表面的微观形貌和化学组成.采用电化学阻抗谱和电化学噪声技术评价了改性铝电极在3.5％NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明:当盐酸浓度为0.015 mol/L,电压为2 V,氧化时间为20 min时,可在纯铝上制备得到接触角为155.8°、滚动角为3.1°的超疏水表面.电化学阻抗测试结果表明,电荷转移电阻由121 Ω·cm2增大至1 941 Ω·cm2,超疏水铝表面的保护效率高达93.8％.电化学噪声测试表明,铝电极表面的超疏水改性能够显著地减弱其在3.5％NaCl溶液中的局部腐蚀强度.     

2195铝锂合金搅拌摩擦焊接头盐雾腐蚀行为研究

本文研究了厚度为8 mm的2195铝锂合金母材及搅拌摩擦焊接头在3.5wt.％NaCl介质中的盐雾腐蚀行为,计算了不同腐蚀周期下的腐蚀速率,并通过OM、SEM、TEM观察分析母材与焊核区的腐蚀微观形貌.结果 表明:2195铝锂合金母材及搅拌摩擦焊接头在3.5％ NaCl腐蚀介质中的主要腐蚀形式为点蚀,随时间的延长发展为晶间腐蚀并剥落.2195铝锂合金搅拌摩擦焊接头耐蚀性优于母材,是因为大量高电化学活性的T1相的存在降低了母材区的耐蚀性能,在焊核区T1相完全溶解,焊核区的耐腐蚀性能强于母材区.在腐蚀初期腐蚀速率最大,随腐蚀时间的延长腐蚀速率逐渐降低,并最终趋于平稳.这是由于腐蚀产物在2195铝锂合金基体表面不断积累,对基体产生了一定保护.     

盐水环境下高强铝合金暴露面积对腐蚀行为的影响

对2A12和7B04两种高强铝合金在不同暴露面积时的点腐蚀特征进行了研究,并引入表面腐蚀损伤度对铝合金的腐蚀损伤进行量化表征,通过图像处理得到的腐蚀形貌二值图来计算其腐蚀损伤度.结果表明:在3.5%(质量分数)NaCl盐水浸渍实验环境中,这两种铝合金材料发生点腐蚀与其暴露面积有关,而且存在着一个发生点腐蚀的暴露面积临界值.随着试样暴露面积的增大,铝合金的表面腐蚀损伤度呈增加趋势;当暴露面积小于发生点腐蚀的暴露面积临界值时,则没有明显的点腐蚀特征;另外,铝合金材料不同该暴露面积临界值也不同.     

还原氧化石墨烯对Ni-P化学镀层的组织结构和性能的影响

目前将还原氧化石墨烯(RGO)相关的复合材料用于低碳钢复合镀防护的研究较少.在Q235钢上进行Ni-P-还原氧化石墨烯(RGO)化学复合镀,利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计分析了不同RGO添加量对Ni-P-RGO复合镀层的晶体结构、表面形貌和硬度的影响,通过全腐蚀浸泡试验测试Ni-P-RGO复合镀层的腐蚀速率,通过极化曲线和电化学阻抗谱研究Ni-P-RGO复合镀层在3.5％ NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果 表明,Ni-P-RGO复合镀层为非晶结构.硬度测试、全腐蚀浸泡、极化曲线和电化学阻抗谱结果表明,RGO添加量为60 mg/L时镀层的硬度最高、耐腐蚀性能最好.     

典型介质中7A04微弧氧化膜的摩擦电化学行为

为研究7A04铝合金微弧氧化膜在典型介质中的耐磨性与耐腐蚀性,制作了处理时间为1、1.5、2h的7A04微弧氧化膜.利用SiC作配副,在全程变向式摩擦磨损试验机上获得了对应的摩擦系数,并采用三电极体系,在3种典型的腐蚀性介质0.3mol/L的H2SO4溶液、质量分数3.5%的NaCl溶液和质量分数3.5%的NaOH溶液中,通过摩擦电化学特性曲线,研究了不同试件在相同润滑条件下对摩擦系数和电化学参数的影响.通过比较试件的X射线衍射谱及SEM形貌分析了7A04表面层磨损的原因.结果表明,微弧氧化膜的耐磨性能、减摩性能显著优于未处理的基体材料,并随处理时间的增加而增强;膜层中α-Al2O3相含量、膜层结构及其耐腐蚀性和耐磨性都与处理时间密切相关.     

封闭对铝合金微弧氧化膜在酸性溶液中耐蚀性的影响

为了提高7A85铝合金的耐蚀性, 采用单极性正脉冲微弧氧化(MAO)技术在其表面制备了陶瓷膜层, 并采用稀土铈盐、铬酸盐和SiO₂溶胶对MAO膜进行封闭处理。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和电化学工作站研究了封闭处理对膜层表面形貌、结构和在酸性NaCl溶液中腐蚀行为的影响。实验发现, MAO膜在酸性NaCl溶液中不能有效地保护铝合金基体。稀土铈盐和铬酸盐封闭处理通过沉积水合氢氧化物封闭孔隙, 可以提高MAO膜的耐蚀性。但在酸性溶液中, 封孔物质会和H⁺发生反应而溶解, 故经封闭的MAO试样也会发生腐蚀失效。SiO₂溶胶封闭处理后MAO膜表面覆盖一层凝胶, 使膜层成为完整的致密层, 可以保护铝合金基体在酸性NaCl溶液中免受腐蚀。     

Incoloy 825/L360复合管焊接接头耐蚀性研究

目的研究Incoloy 825/L360复合管焊后的焊缝耐蚀性能。方法以Incoloy 825/L360复合管为研究对象,选用Inconel625焊材进行了镍基合金焊缝的焊接,并对焊缝和Incoloy 825母材在质量分数为3.5%的NaCl溶液、6%的FeCl_3溶液中进行电化学试验,并对其耐蚀性进行了对比分析。结果在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,不同温度下母材自腐蚀电位均高于焊缝,自腐蚀电流密度均小于焊缝,随着温度的升高,母材的自腐蚀电位和焊缝的自腐蚀电流密度均增加,母材的自腐蚀电流密度变化不明显;在质量分数为6%的FeCl_3溶液中,母材与焊缝的自腐蚀电位整体较高,母材的自腐蚀电流密度高于焊缝,不同温度下焊缝极化曲线均存在明显的钝化平台。结论 Incoloy 825母材和焊缝在两种溶液中的耐蚀性存在一定差异;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,母材腐蚀对温度不敏感,焊缝的腐蚀敏感倾向性随着温度的升高而增大,腐蚀敏感性高于母材;在质量分数为6%的FeCl_3溶液中,不同温度下的焊缝极化曲线均存在明显的钝化平台,腐蚀敏感性低于母材。     

H13钢在不同环境介质中的磨损性能

金属材料在不同介质中的腐蚀磨损特性不同,以往对H13钢在不同介质中的腐蚀行为研究较少.采用销盘式磨损试验机,对H13钢在空气、蒸馏水、3.5％NaCl溶液、5.0％ NaOH溶液中及不同载荷下进行滑动摩擦磨损试验,考察其磨损特性.结果表明:H13钢在空气中的磨损率最大,3.5％NaCl溶液中的磨损率最小;H13钢在空气中摩擦过程中具有较大的剪切力并产生较大的热量,使其磨损率较大,其主要磨损机制为黏着磨损,并伴有少量氧化物产生;在3种湿环境下,由于介质具有良好的润滑和冷却作用,且表面含有少量氧化物,呈现轻微磨损;蒸馏水中磨损机制为典型的疲劳磨损,3.5 ％NaCl溶液、5.0％ NaOH溶液中呈现腐蚀疲劳磨损.     

7A04铝合金应力腐蚀过程中裂纹萌生和扩展规律研究

为了研究不同拉伸速率对应力腐蚀敏感性及应力腐蚀过程(SCC)中裂纹萌生与扩展规律的影响,本文选用7A04铝合金在3.5%wt NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸实验(SSRT),采用扫描电子显微镜(SEM)、体式显微镜、电化学方法、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等方法进行研究;提出一种原位预测裂纹萌生和扩张的新方法即相移与电化学阻抗谱相结合的方法来系统研究应力腐蚀过程(SCC)中裂纹萌生和扩展规律.结果表明:当拉伸速率为3.0 um/min时,在3 h附近裂纹开始萌生,在8 h附近裂纹发生明显扩展;通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对裂纹萌生和扩展机理进行研究,验证了新方法的可行性,推测裂纹的萌生和扩展机理可能是由晶界出产生的析出物引起的.