TZM合金电化学腐蚀行为研究（英文）

采用粉末冶金和轧制工艺制备出TZM合金和稀土镧掺杂的La-TZM合金,通过动电位极化研究合金电化学腐蚀行为,扫描电子显微镜观察、能谱定量分析表征腐蚀产物显微结构特征。保持Cl~-浓度不变分别探讨合金在中性、酸性、碱性介质中耐侵蚀能力。结果表明,TZM合金在中性和碱性介质中抗腐蚀性能优于La-TZM合金,而在酸性介质中La-TZM合金抗腐蚀性能优于TZM合金,两类合金抗腐蚀性均表现为酸性介质强于中性介质,碱性介质最弱。Cl~-有效破坏腐蚀表面形成的钝化膜,OH~-和Cl~-双重侵蚀促使两类合金晶间腐蚀加剧、粉末冶金制备的TZM合金及La-TZM合金对酸性介质具有良好的耐蚀性。     

TZM合金在酸、碱腐蚀介质中的腐蚀行为研究

对TZM、掺杂La-TZM合金进行酸性和碱性介质腐蚀试验,设计腐蚀周期分别为10、30、50、70 d 4个阶段。通过对2种TZM和掺杂La-TZM合金在2种腐蚀介质中不同腐蚀周期的质量损失、失重速度、平均腐蚀率以及腐蚀形貌的研究与比较,分析TZM合金在2种介质中的腐蚀机理,以及掺杂La对于TZM合金的耐酸、碱腐蚀性能的影响。研究表明TZM合金在酸性介质中主要发生电池反应,阳极金属溶解,阴极析氢;腐蚀在金属表面缺陷、杂质富集、晶界处以及位错处优先进行,并且表面存在划痕处的小于0.00254 mm的窄缝处发生缝隙腐蚀。TZM合金在碱性介质中几乎不发生腐蚀;掺杂稀土元素镧可以略微提升TZM合金的耐蚀性,但提升效果不显著。     

掺杂稀土元素镧对TZM合金板材再结晶行为的影响

采用粉末冶金和轧制工艺分别制备TZM合金和掺杂稀土元素镧的La-TZM合金板材,通过对其在1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600℃退火后样品的金相组织、力学性能进行分析与对比,研究掺杂稀土元素镧对TZM合金再结晶温度的影响。研究表明,TZM合金的开始再结晶温度为1200℃左右,La-TZM合金的开始再结晶温度约为1300℃。La2O3在TZM合金的晶界处形成细小的第二相,阻碍了晶界的迁移,提高了TZM合金板材的再结晶温度。     

La_2O_3对TZM合金再结晶温度的影响

采用粉末冶金和轧制工艺制备TZM合金和掺镧TZM合金,通过对其分别在1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600℃退火后样品的显微组织进行研究与对比,分析La2O3对TZM合金再结晶温度的影响机理。研究表明,TZM合金的再结晶温度为1100℃左右,La-TZM合金的再结晶温度为1200℃,La2O3在TZM合金的晶界处形成细小的第二相,阻碍了晶界的迁移,可提高TZM合金的再结晶温度,同时可提高晶界第二相的形核概率,且可细化晶粒。     

掺镧TZM合金板材断口形貌和组织分析

采用粉末冶金和轧制工艺制备不同掺镧方式的La-TZM合金,运用金相法、SEM和力学性能测试分别对其组织和性能进行研究,探讨La2O3和La(NO3)3两种掺镧方式对TZM合金力学强度及延伸率的影响机理。研究表明:La2O3-TZM合金抗拉强度为1057 MPa,延伸率为8.2%;La(NO3)3-TZM合金的抗拉强度为1202 MPa,延伸率为7.0%。La(NO3)3掺杂使合金组织内形成更加细小均匀的第二相,其断裂面为准解理断口,显著提高了TZM合金的强度,但对TZM合金的延伸率有一定的影响。     

La-TZM合金板材制备及其氧化行为

采用粉末冶金法,在TZM合金的基础上,固-液掺杂稀土元素La,且以有机碳源硬脂酸替代传统的石墨粉引入C元素,经混料、压制成形、高温烧结、热轧、温轧、冷轧等工艺制备La-TZM合金板材。将La-TZM合金板材分别在300、450、600、800、1000℃进行高温氧化实验,通过质量损失率、差热分析等实验方法研究其氧化行为。研究表明:La-TZM合金板材的抗拉强度为1361.74 MPa,伸长率为8.81%,较传统的TZM合金均有显著提高。La-TZM合金板材纤维组织细长,组织致密;第二相细小且分布均匀。其细小的氧化镧及第二相颗粒钉扎在晶界,生成的氧化物会在基体表面形成致密氧化物覆盖层,可以有效地阻碍氧向基体的侵入,表面不易氧化,从而使TZM合金的抗氧化性能提高,扩展了TZM合金的使用温度范围。     

合金元素对球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损特性的影响

研究了添加Cr、Ni、Mo合金元素的球墨铸铁，分别以90°和45°冲击角度在酸性、中性和碱性石英砂介质中的冲蚀腐蚀磨损特性。结果表明：球墨铸铁的冲蚀腐蚀磨损耐磨性随合金元素的加入而增加，并且随介质pH值和冲击角度的增加而增加。球墨铸铁冲蚀腐蚀磨损的机理，在酸性介质中是以粒子显微切削和腐蚀共同作用为主，而在中性和碱性介质中是以粒子显微切削为主，腐蚀的作用很弱。     

液相还原法制备的纳米晶Ag-50Ni合金在含Cl-介质中腐蚀电化学行为研究

用液相还原法制备纳米尺寸Ag-50Ni粉末而后热压制得其纳米块体合金,并与传统粉末冶金法制备的粗晶Ag-50Ni合金对比研究了它们在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为.结果表明：合金粉末平均粒径约为45nm，真空热压后，晶粒有所长大，但仍为纳米尺度;随Cl-浓度增加，两种尺寸Ag-50Ni合金的腐蚀电流密度均增加，腐蚀速度加快；晶粒尺寸降低后，腐蚀电流密度略有增加，腐蚀速度变快;当极化电位增到某一程度后，两种尺寸Ag-50Ni合金均出现钝化;纳米尺寸Ag-50Ni合金在含0.02mol/L Cl- 介质中的交流阻抗谱由双容抗弧组成，其余均由单容抗弧组成，腐蚀受电化学反应控制.     

掺镧方式对La-TZM合金性能的影响

采用粉末冶金法在TZM合金的基础上,分别进行固-固掺杂稀土La2O3,固-液掺杂La(NO3)3,经烧结、热轧、温轧、冷轧后得到不同掺杂方式的La-TZM合金板材。用SEM观察粉末形貌、烧结坯组织及板材断口形貌,用粒度分布、EDS分别对合金粉末粒度及合金成分进行分析。结果表明:固-液掺杂La(NO3)3比固-固掺杂稀土La2O3的La-TZM合金板材第二相分布更为均匀、细小;晶粒尺寸较小;且固-液掺杂La(NO3)3合金的抗拉强度比固-固掺杂稀土La2O3也有显著提高,使其提高了10.9%。     

pH和Cl~-对Cu-Cr-Zr合金电化学腐蚀的影响

采用电化学方法研究了Cu-Cr-Zr合金在不同pH条件下含0.6mol/L的NaCl和纯水溶液中的耐蚀性,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)表征了浸泡试验72h后试样的表面形貌。将其在不同腐蚀介质中的耐电化学腐蚀性作对比,结果表明,Cl-的加入使合金在同等pH条件下的耐蚀性下降;碱性环境降低了Cl-对合金的腐蚀;在强酸溶液中合金会发生全面均匀的腐蚀,在强碱溶液中合金发生局部腐蚀。     

AZ61A镁合金搅拌摩擦焊接头在NaCl溶液中的腐蚀行为(英文)

对6mm厚的挤压态AZ61A镁合金板进行搅拌摩擦对接焊。采用浸泡试验研究焊接接头在NaCl溶液中的腐蚀行为,建立了一个经验公式来预测在不同的溶液pH值、浸泡时间和氯离子浓度下的接头腐蚀速率。该经验公式的可信度水平为95%。采用3因素、5水平的中央复合旋转设计方法来减少实验工作量。采用响应面方法来构建方程。结果表明,在碱性溶液中AZ61A镁合金接头的腐蚀速率要比其在酸性或中性溶液中的低,而且腐蚀速率随着氯离子浓度的降低和浸泡时间的延长而减少。β相的分布对其腐蚀形貌有重要影响。     

Mg-1lLi-3AI-O. 5RE合金在酸性NaCI溶液中腐蚀特性研究

为研究Mg-11Li-3Al-0.5RE合金在酸性NaCl溶液中的腐蚀特点,采用静态失重法和电化学方法对合金的腐蚀行为进行测试,并用SEM、XRD分别分析了腐蚀形貌和腐蚀产物.结果表明:在酸性NaCl溶液中,随着Cl-含量的升高,合金的平均腐蚀速率增大,腐蚀电位负移,体系中Rsol、Rt、Rf减小,腐蚀越严重; pH值减小时,合金的腐蚀电流增大,线性极化电阻减小,加快了腐蚀的进行.在酸性环境中,Mg-11Li-3Al-0.5RE合金腐蚀后形成较大、较深的蚀坑,腐蚀产物主要为Mg(OH)2和Al2O3.     

压铸镁合金AZ91D在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了压铸镁合金AZ91D在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了腐蚀形貌,对腐蚀产物进行了能谱分析.研究结果表明:在酸性溶液环境下,随着Cl-浓度的升高,镁合金的平衡腐蚀电位降低,线性阻抗减小,腐蚀电流增大;随着pH值的减小,晶界出现腐蚀开裂现象;富Al相的耐蚀性高于基体相,在酸性环境中,腐蚀产物主要为MgO和Mg(OH)2     

Influence of pH on the deterioration of plasma electrolytic oxidation coated AM50 magnesium alloy in NaCl solutions

The corrosion deterioration process of plasma electrolytic oxidation (PEO) coatings on AM50 magnesium alloy prepared from two different based electrolytes, i.e., an alkaline phosphate electrolyte and an acidic fluozirconate electrolyte, were investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in a 0.1 M NaCl solution with pH of 3, 7 and 11, respectively. It was found that the PEO coating formed in alkaline phosphate electrolyte, which was composed mainly of MgO, suffered from rapid chemical dissolution and lost its protection capability very quickly in acidic NaCl solution (pH 3). The chemical dissolution of this PEO coating was retarded in neutral NaCl solution (pH 7) and the corrosion damage was localized in this environment. On the other hand, in the alkaline NaCl solution (pH 11), the MgO coating underwent only slight degradation. The PEO coating produced in acidic fluozirconate electrolyte, the failure was marked by the flaking-off of the large areas of coating in acidic NaCl solution (pH 3). However, in the neutral and alkaline NaCl solutions, the coating underwent only a slight degradation without any observable corrosion damage in the 50 h test. The results showed that the deterioration process of PEO coated magnesium alloy was governed mostly by the pH of NaCl solution and it was also strongly related to the microstructure and composition of the PEO coatings.     

Korrosionsuntersuchungen zur Entwicklung von Dekontaminationslösungen für Nuklearanlagen. Teil I: Das Korrosionsverhalten verschiedener Werkstoffe der Kerntechnik in sauren und alkalischen Redoxlösungen

Investigation of corrosion in the development of decontamination solutions for nuclear systems. Part I: The corrosion behaviour of several nuclear materials in acid and alkaline redox solutions The corrosion behaviour of some nuclear materials has been investigated in two types of decontamination solutions – an acid and an alkaline redox system. In nitric cer(IV) solutions the metal dissolution of the low-alloy steel 21CrMo V 5 11 depends only on the concentration of the nitric acid. For the molybdenum alloy TZM as well as the stainless steel X10CrNiTi 18 9 and the nickel chromium alloy Nimonic 80 A, the metal dissolution depends on both the concentration of the nitric acid and the concentration of cer(IV). For 21CrMo V 5 11, the corrosion rates are two to four, and for TZM two to three orders of magnitude higher than for X10CrNiTi 18 9 and Nimonic 80 A. There is no danger of contact corrosion in galvanic couples between these materials. In alkaline permanganate solutions, the metal dissolution of the materials investigated are independent of the sodium hydroxide concentration. For 21 CrMo V 5 11, X10CrNiTi 18 9 and Nimonic 80 A the metal dissolution is not influenced by permanganate concentrations higher than 3 g/L. The corrosion behaviours of these materials are the same, and their corrosion rates are low. For the molybdenum alloy TZM, the metal dissolution increases with increasing permangate concentration; the metal loss is two orders of magnitude higher than for steels and Nimonic 80 A. In contact with the other more noble materials, the metal loss of TZM is increased by a factor of three to four by galvanic corrosion. In both types of solutions the dissolution of the metal is regular for the steels as well as for Nimonc 80 A, while it is uneven in the case of TZM.