LY12铝合金的长期大气腐蚀行为

通过5种典型大气环境下为期20年的现场暴露试验,研究了LY12 铝合金在我国长期大气腐蚀的规律和行为。结果表明,LY12在湿热的万宁和琼海分别暴露6年和10年后就发生了剥蚀,暴露20年后几乎丧失了力学性能,而在北京暴露20年后未出现剥蚀,仍保持良好的力学性能。LY12在大气污染物较多的江津和青岛腐蚀失重较大,在北京的腐蚀失重最小。剥蚀发生之前,LY12的腐蚀失重随暴露时间的变化遵循幂函数C=KTⁿ。剥落腐蚀产物中除Al屑之外主要为γ-Al(OH)₃和α-Al₂O₃．3H₂O。     

Mg合金AZ91D在城市大气环境中的腐蚀行为

用扫描电镜、X射线衍射方法对Mg合金AZ91D在城市大气中的腐蚀层形貌,腐蚀产物进行了分析和研究。结果表明:腐蚀初期在材料表面生成一层Mg(OH)_2薄膜,随着腐蚀的不断进行,膜增厚并开裂,最终形成网状结构,在裂纹处水蒸气容易凝聚,腐蚀性气体及盐粒容易吸附,且裂纹或缝隙为氧的扩散提供了通道,造成Mg合金局部腐蚀严重,生成的腐蚀产物主要为Mg(OH)_2,Al(OH)_3,Mg_2CO_3(OH)_2·3H_2O和Mg_2(OH)_3Cl-4H_2O,这些微溶的腐蚀产物对基体起到了一定的保护作用,从而在后期降低了Mg合金的腐蚀速率。     

Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜观察腐蚀后的表面形貌,用失重法测试腐蚀速率,用X射线衍射(XRD)分析了腐蚀层和溶液中腐蚀颗粒的组成。结果表明,Mg-Li-Al-Ce合金的腐蚀速率随溶液Cl-浓度增大而增大,由失重法所得到的腐蚀速率远大于由腐蚀电流密度(Jcorr)计算所得的腐蚀速率。扫描电镜(SEM)观察表明,合金表面随溶液Cl-浓度增加而破坏严重。腐蚀产物层没有保护作用,在腐蚀产物下有明显的蚀坑和裂纹。XRD表明腐蚀产物层和溶液中腐蚀颗粒由Mg(OH)2、Li0.92Mg4.08和Li3Mg7组成。     

铝及铝合金在南疆沙漠大气环境中的腐蚀行为

将铝及铝合金L3、LF21和LY12置于在南疆沙漠大气环境下进行现场暴露试验,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和红外光谱仪(FTIR)分析腐蚀形貌、元素分布和腐蚀产物组成.结果表明:在南疆沙漠大气环境中,铝及铝合金发生较严重的大气腐蚀,主要腐蚀产物为Al2O3和水合Al(OH)3;铝及铝合金的腐蚀质量损失随暴露时间的变化遵循幂函数C=Ktn,短期内随着暴露时间的延长腐蚀速率会不断下降;地表浮土中的MgCl2 等成分的存在增加了金属表面的湿润时间,浮土中较高的pH值以及氯离子和硫酸根离子等的共同作用促进了铝及铝合金在南疆沙漠大气环境下的腐蚀.     

两种盐沉积对LY12铝合金大气腐蚀行为的影响

在温度为298 K,相对湿度为(85士5)%的条件下,对硫酸铵和氯化铵两种盐沉积后的LY12铝合金大气腐蚀行为进行了研究.腐蚀动力学曲线表明:沉积硫酸铵和氯化铵的LY12样品比空白样品的腐蚀更为严重,而且经氯化铵沉积的样品比经硫酸铵沉积的样品腐蚀严重得多.采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜以及光电子能谱等微观方法研究了不同腐蚀周期样品表面的结构和形貌,结果表明腐蚀主要沿着盐沉积的区域进行,随着时间的延长,腐蚀产物的生成减缓了LY12合金的腐蚀质量损失.对两种盐沉积条件下LY12合金的腐蚀机理进行了讨论.     

NaCl沉积对Zn的大气腐蚀产物影响的FTIR光谱研究

用红外光谱技术研究了表面经有固体NaCl沉积的Zn试 样在含有10-6 SO2大气环境中的腐蚀，探讨了其腐蚀过程.表面沉积有NaCl的Zn在 干燥大气中的腐蚀产物是Zn5(OH)8Cl2·H2O，当具有该产物的Zn样品置于含有10 -6 SO2大气环境中时，腐蚀产物中会有多种硫酸盐成分存在，且硫酸盐的量随暴露时 间的延长而增加.     

铜在含氯薄液膜和杂色曲霉作用下的腐蚀行为

目的 研究纯铜在含氯液膜和霉菌共同作用下的腐蚀行为与机理。方法 将海南文昌采集的一株野生杂色曲霉接种到质量分数分别为0.9%和3.5%的NaCl溶液中制成孢子悬浮液,将孢子悬浮液均匀喷洒到铜试样表面后进行恒温恒湿试验,试验不同周期后采用体视学显微镜、扫描电子显微镜观察铜试样的腐蚀形貌,采用X射线光电子能谱仪分析试验14 d的试样表面和氩离子刻蚀15 s后的成分。结果 纯铜在NaCl薄液膜下的腐蚀产物具有明显的双层结构,内层靠近基体的为致密的Cu2O钝化层,外层为疏松的Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl组成的Cu(II)碱式盐;无菌时,铜表面出现大量蓝绿色的Cu(II)碱式盐,杂色曲霉存在时,铜表面腐蚀产物主要为红棕色的Cu2O钝化膜,仅有少量Cu(II)碱式盐零星分布在Cu2O膜外层;0.9% NaCl薄液膜与霉菌共同作用时,试样表面腐蚀产物主要为Cu2O,当薄液膜中盐的质量分数升高到3.5%时,霉菌数量减少,Cu(II)碱式盐较0.9% NaCl薄液膜组增多。结论 纯铜的腐蚀产物由内层的Cu2O钝化层、外层的Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl组成双层结构。杂色曲霉通过呼吸作用影响液膜中的O2浓度进而影响铜的腐蚀产物组成,霉菌存在时腐蚀产物中Cu(II)碱式盐显著减少。含氯液膜与霉菌共同作用时,液膜中的NaCl浓度通过影响杂色曲霉的生长活性而影响腐蚀产物组成。     

NaCl在A3钢大气腐蚀中的作用

研究了温度为25℃、相对湿度为80％时NaCl对A3钢大气腐蚀的影响．结果表明，A3钢腐蚀失重随NaCl沉积量的增加而增加，同时随暴露时间的延长也呈增加趋势；但暴露一定时间后，腐蚀失重增加趋缓．采用扫描电镜(SEM/EDAX)及光电子能谱(XPS)对腐蚀形貌及产物成分进行了分析，腐蚀表面呈现不均匀的凹凸形貌，腐蚀产物上有细微裂缝．探讨了该条件下A3钢的大气腐蚀过程．     

LC4铝合金在模拟污染大气环境中的腐蚀行为

通过干湿周浸循环加速腐蚀试验,用NaHSO3和NaCl分别模拟对大气腐蚀有明显影响的两种大气污染组分SO2和Cl-.利用失重分析、表面形貌观察和腐蚀产物分析,研究了LC4铝合金在模拟污染大气环境中的腐蚀行为和机理.研究发现,在0.02 mol/L NaHSO3和0.02 mol/L NaHSO3＋0.006 mol/L NaCl两种加速腐蚀介质中,不论包铝层存在与否,LC4腐蚀失重均与腐蚀时间有线性关系;Cl-在HSO3-存在的情况能够更有效产生点蚀源,破坏LC4表面的氧化膜,加速LC4腐蚀;试样放置的角度对LC4腐蚀有较大的影响.     

含稀土元素的Mg-Al合金在NaCl溶液中腐蚀产物膜的研究

利用多种表面分析手段比较研究了纯Mg和Mg-8Al、Mg-8Al-RE等镁铝合金在Mg(OH)2饱和的3．5％NaCl溶液中的腐蚀产物膜的形貌及结构。发现Al元素的加入使镁合金表面形成含Mg、Al的复杂氧化物，有利于提高镁合金耐腐蚀性，稀土元素RE的加入有利于提高Al元素在氧化膜中的含量，形成具有三层结构的产物膜，进一步提高了Mg-Al合金的耐腐蚀性。     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅱ)--海水全浸区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水全浸区暴露16年的腐蚀结果，防锈铝LF2Y2，LF6M（BL），F21M，180YS在海水全浸区有好的耐蚀性，工业纯铝L4M，锻铝LD2CS的耐蚀性较差，无包铝层的硬铝LY12CZ和超硬铝LC4CS在海水中的耐蚀性很差，硬铝，超硬铝的包铝层起牺牲阳极作用，使基体受到保护，海生物污损对铝合金在海水中的腐蚀有明显影响，镁、锰能提高铝的耐海水腐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性，腐蚀电位较负的铝合金耐海水腐蚀性较好，腐蚀电位较正的铝合金耐海水腐蚀性较差。     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究（Ⅰ）：——海水潮汐区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水潮汐区暴露16年的腐蚀试验结果，防锈铝LF2Y2、LF6M（BL）、F21M、180YS在海水潮汐区有好的耐蚀性，工业纯铝L4M、锻铝LD2CS的耐蚀性较差，硬铝LY11CZ（BL）、LY12CZ（BL）和超硬铝LC4CS（BL）的包铝层起着牺牲阳极作用，使基体受到保护，海生物污损对铝合金的腐蚀有明显影响，镁，锰能提高铝在海水潮汐区的耐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性。     

Corrosion behavior on aluminum alloy LY12 in simulated atmospheric corrosion process

The corrosion behavior of typical high-strength aluminum alloy LY12 was studied by accelerated corrosion tests of cyclic wet-dry-immersion containing media of NaHSO3 and NaCI to simulate the corrosion process in different atmosphere environment, and the corrosion mechanism was also discussed. The main experimental techniques include mass loss, morphological check, analysis of corrosion products and electrochemical measurement. The result shows that the mass loss of LY12, with or without cladding, has linear relationship with test time in the three kinds of chemical media, 0.02 mol/L NaHSO3, 0.006 mol/L NaCl and 0.02 mol/L NaHSO3＋0.006 mol/L NaCl, respectively. A layer of cladding on high-strength aluminum alloy can raise evidently the resistance of atmospheric corrosion. Cl^- can promote pitting generation on the oxide film of LY12 when HOS3 exists, LY12 can react much intensely with HOS3^- derived from anions.     

Corrosion behaviour of silicon-carbide-particle reinforced AZ92 magnesium alloy

The corrosion behaviour of silicon-carbide-particle (SiCp) reinforced AZ92 magnesium alloy manufactured by a powder metallurgy process was evaluated in 3.5 wt.% NaCl solution, neutral salt fog (ASTM B 117) and high relative humidity (98% RH, 50 °C) environments. The findings revealed severe corrosion of AZ92/SiC/0-10p materials in salt fog environment with formation of corrosion products consisting of Mg(OH)₂ and (Mg,Al)_x(OH)_y. The addition of SiCp increased the corrosion rate and promoted cracking and spalling of the corrosion layer for increasing exposure times. Composite materials revealed higher corrosion resistance in high humidity atmosphere with almost no influence of SiCp on the corrosion behaviour.     

锌铝镁镀层和纯锌镀层在典型大气环境中初期腐蚀行为研究

目的 增加对不同大气环境中锌铝镁镀层钢腐蚀行为的了解,研究中国地区不同气候条件下1 a内锌铝镁镀层钢腐蚀产物的组成和腐蚀速率。方法 采用SEM、GDS、XRD研究了纯锌(GI)镀层材料和锌铝镁合金(ZM)镀层材料的结构,对比研究了GI镀层和ZM镀层在吐鲁番、江津、青岛以及万宁4个大气试验站的腐蚀试验。结果 万宁GI的腐蚀速率为ZM的4.56倍,江津GI的腐蚀速率为ZM的3.76倍,青岛GI的腐蚀速率为ZM的2.84倍,吐鲁番GI的腐蚀速率为ZM的2.42倍,对于GI镀层和ZM镀层,按腐蚀速率从大到小的顺序依次为万宁、青岛、江津、吐鲁番。江津和万宁GI镀层的自腐蚀电流密度较小,万宁ZM镀层的自腐蚀电流密度最小。锌的大气腐蚀速率主要受相对湿度、氯离子含量、SO2含量等影响,主要通过影响腐蚀产物组成来影响锌的腐蚀速率。腐蚀产物的保护性受其化学组成、导电性、黏附性、致密性、溶解性、厚度、形态和亲水性等因素影响,不同的锈层结构对阴极氧还原的抑制作用不一样,高氯环境对GI的保护性腐蚀产物Zn5(CO3)2(OH)6有较大的破坏性,在高碱性环境下,容易使腐蚀产物转变成疏松导电的ZnO。在高氯环境中,由于镀层中MgZn2的阳极溶解,释放出可与OH反应的Mg²⁺以形成氢氧化镁(Mg(OH)2)。在ZM表面用Mg(OH)2代替氧化锌被认为可以降低阴极氧还原反应(ORR),具有缓冲阴极位置的pH值升高的作用,能使碱式碳酸锌变得稳定,显著提升耐腐蚀性。结论 ZM镀层材料在高盐高湿环境下能形成稳定的腐蚀产物,降低阴极氧还原速率,在典型大气环境下具有广阔的应用前景。     

GALVANIC CORROSION BETWEEN GRAPHITE EPOXY COMPOSITE MATERIALS AND LY12CZ ALUMINUM ALLOY

ＧＡＬＶＡＮＩＣＣＯＲＲＯＳＩＯＮＢＥＴＷＥＥＮＧＲＡＰＨＩＴＥＥＰＯＸＹＣＯＭＰＯＳＩＴＥＭＡＴＥＲＩＡＬＳＡＮＤＬＹ１２ＣＺＡＬＵＭＩＮＵＭＡＬＬＯＹＦ．Ｌｕ;Ｗ．Ｙ．Ｓｈｅｎ;Ｊ．Ｇ．ＬｉａｎｄＷ．Ｄ．Ｚｈｅｎ（ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ...     

GALVANIC CORROSION AND PROTECTION OF GECM／LY12CZ COUPLES UNDER DIFFERENT ATMOSPHERIC EXPOSURE CONDITIONS

Galvanic, compatibility between graphite epoxy composite materials (GECM) and LY12CZ aluminum alloy was evaluated in different atmospheric corrosion environments and by laboratory electrochemical measurements. Open circuit potential electrochemical measurements showed a relatively large potential difference about 1 volt between the GECM and LY12CZ aluminum alloy, and this difference provided the driving force for galvanic corrosion of the LY12CZ aluminum alloy as an anode. Having been exposed for 1, 3 or 5 years in Beijing, Tuandao and Wanning station, GECM/LY12CZ couples showed significant losses of strength and elongation. Protective coatings and non-conductive barriers breaking the galvanic corrosion circuit were evaluated under the same atmospheric corrosive conditions. Epoxy primer paint, glass cloth barriers and LY12CZ anodizing were effective in galvanic corrosion control for GECM/LY12CZ couples.     

Al及LY12Al的表面处理与复合转化膜的耐蚀性能研究

采用失重法与电化学方法研究了纯铝及LYl2铝合金表面钼酸盐和锰酸盐的化学复合转化膜。首先，在不同的钼酸盐(锰酸盐)钝化剂里生成A1，LYl2A1转化膜，然后进行阴极和阳极极化曲线测定，得到一系列电化学参数。将成膜的A1，LYl2A1浸在人造海水中观察，分别测试在pH＝3、pH＝13的3．5％NaCl溶液中的极化曲线。结果表明，处理工艺简单，成膜速度快。铝及铝合金钼酸盐和锰酸盐的化学复合转化膜提高了耐蚀性能，有效地抑制了铝合金在3．5％NaCl溶液中的点蚀。并简单讨论了钼酸盐和锰酸盐的成膜机理及耐蚀作用。     

The influence of NaCl and CO2 on the atmospheric corrosion of magnesium alloy AZ91

The influence of NaCl and CO₂ on the atmospheric corrosion of magnesium alloy AZ91 is studied in the laboratory. Samples were exposed under carefully controlled air and flow conditions; the relative humidity was 95%, the temperature was 22.0°C and the concentration of CO₂ was < 1 ppm or 350 ppm. Different amounts of sodium chloride (0–70 μg/cm²) were added before exposure. The corrosion products were analyzed by gravimetry, ion chromatography, X‐ray diffraction and scanning electron microscopy. Mass gain and metal loss results are reported. The combination of high humidity and NaCl is very corrosive towards AZ91. However, the NaCl‐induced corrosion is inhibited by ambient concentrations of CO₂. Exposure in the absence of CO₂ gives rise to heavy pitting, with brucite, Mg(OH)₂, being the dominant corrosion product. In the presence of CO₂ a layer of hydrated magnesium hydroxy carbonate, Mg₅(CO₃)₄(OH)₂ · 5 H₂O forms. A tentative corrosion mechanism is presented that explains the behavior in the two environments.