热压法制备高含量B_4C/铝基复合材料的显微结构与力学性能

采用低温真空热压法制备B4C质量分数为30%、平均粒度为23μm的B4C/Al基复合材料,热压温度控制在基体6061Al合金的固液相线之间。对B4C/Al复合材料进行显微结构分析和力学性能检测,结果表明:B4C/Al复合材料内无大尺寸的显微缺陷,组织分布较均匀、致密,界面结合较好;B4C/Al基复合材料的硬度比基体6061铝合金提高34.9%,断裂韧性是B4C增强颗粒断裂韧性的5.16倍,屈服强度比基体提高198.3%。利用Ramakrishnan提出的金属基复合材料屈服强度的分析模型,对30%B4C/Al复合材料的屈服强度进行计算,计算结果与实验结果基本符合。分析表明微米级B4C颗粒对6061Al合金的增强机制主要为载荷增强和位错增强。     

B_4C/Al-Al层状复合材料的微观组织与力学性能

以6061Al合金板为包覆材料,以B4C/Al材料作为中间层,采用粉末冶金法制备三明治结构的B4C/Al-Al层状复合板,进一步轧制成不同厚度的板材。对复合板的微观形貌与结构进行观察和分析,测试材料的抗拉强度和硬度,分析断裂机理。结果表明:B4C/Al-Al层状复合板的Al合金层和B4C/Al层之间界面结合良好,在B4C/Al层中B4C颗粒均匀分布在Al合金基体中;复合材料的硬度呈"馒头峰"分布,中间层的硬度大于包覆层的硬度;随板材轧制厚度减小,复合材料的抗拉强度提高,最大抗拉强度达205 MPa,与轧向呈0°,45°和90°这3个方向的抗拉强度相差不大,拉伸过程中的温升差约为2℃;B4C颗粒的加入对Al合金基体起到强化作用,断裂过程中的失效形式主要为颗粒/基体界面脱粘和铝合金的撕裂。     

SiC_P/2024Al铝基复合材料的腐蚀及防护

用电化学方法研究了 2 0 2 4Al和SiCP/2 0 2 4Al基复合材料在 3 5NaCl水溶液中的耐蚀性 ,用电化学阻抗技术对它们的硫酸阳极氧化膜的耐蚀性进行了研究 .结果表明 ,SiCP/2 0 2 4Al复合材料在3 5 %NaCl水溶液中比相应的基体金属有较大的腐蚀敏感性 .SiCP/2 0 2 4Al的阳极氧化膜具有良好的耐NaCl溶液腐蚀能力 ,但其耐蚀性不如 2 0 2 4Al合金的阳极氧化膜 ,这是由于氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性所致     

纳米晶Cu-Co合金在不同浓度H2SO4溶液中耐蚀性能研究

为探究纳米晶Cu-Co合金在H₂SO₄溶液中的腐蚀机理以及纳米化对其耐蚀性能的影响机制,采用电化学方法通过测定Cu-50Co纳米晶和粗晶块体合金在不同浓度H₂SO₄溶液中的极化曲线、活化能曲线和电化学阻抗谱,研究了2种Cu-50Co合金的耐蚀性能以及纳米化对其耐蚀性能的影响。结果发现：溶液浓度升高,2种Cu-50Co合金的腐蚀电流密度均变大;溶液浓度相同,晶粒尺寸降低,Cu-50Co合金的腐蚀电流密度变小。2种Cu-50Co合金均能产生钝化,溶液浓度升高,维钝电流密度均变小;溶液浓度相同,Cu-50Co纳米晶合金的维钝电流密度比相应的粗晶合金小。2种Cu-50Co合金的电化学阻抗谱均由单一容抗弧构成,溶液浓度升高,电化学反应电阻和活化能均降低;溶液浓度相同,Cu-50Co纳米晶合金的电化学反应电阻和活化能比相应的粗晶合金大。这些都说明,2种Cu-50Co合金的腐蚀速率均随H₂SO₄溶液浓度的升高而变大,其耐蚀性能下降;Cu-50Co合金纳米化后,其腐蚀速率...     

5083铝镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀研究

采用扫描电化学显微镜（SECM）中的极化曲线法和交流阻抗图谱法研究5083铝镁合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明:合金在中性NaCl溶液中的腐蚀为钝化材料体系,随着盐度的增加,Cl-对合金基体的破坏加剧,腐蚀电位正移,点蚀电位减小,其电化学阻抗谱中仅有1个容抗弧且呈现收缩趋势.同时,阻抗减小,相位角增加,弥散指数降低,合金的耐腐蚀性能下降.溶液中存在强活化作用的Cl-,会损坏合金表面的氧化膜,逐渐取代腐蚀产物Al（OH）₃中的OH-,生成新的腐蚀产物AlCl₃.      

SiCp／2024Al铝基复合材料的腐蚀及防护

用电化学方法研究了2024Al和SiCp/2024Al基复合材料在3．5％NaCl水溶液中的耐蚀性,用电化学阻抗技术对它们的硫酸阳性氧化膜的耐蚀性进行了研究,结果表明,SiCp/2024Al复合材料在3．5％NaCl水溶液中比相应的基体金属有较大的腐蚀敏感性,SiCp/2024Al的阳极氧化膜具有良好的耐NaCl溶液腐蚀能力,但其耐蚀性不如2024Al合金的阳极氧化膜,这是由于氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性所致。     

15%SiC_p/2009Al复合材料在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

15%SiC_p/2009Al复合材料是一种具有重要工程应用背景的先进复合材料。采用电化学方法研究了15%SiC_p/2009Al复合材料在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为,结果表明:复合材料与基体铝合金在NaCl溶液中的腐蚀电流随浸泡腐蚀时间延长均呈现周期性波动特征,相比之下,复合材料的平均腐蚀电流(ACC)更大;基体铝合金起始阶段的平均腐蚀电流相对较低,随着时间延长平均腐蚀电流逐渐增大;复合材料从始到终平均腐蚀电流都较高,浸泡40 h以后二者的平均腐蚀电流差异逐渐缩小。通过扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)观察分析了材料表面腐蚀形貌和成分,复合材料与基体铝合金均发生不均匀腐蚀。2009Al的腐蚀主要为富铜相同周围铝基体间的电偶腐蚀;复合材料的腐蚀主要发生在以下3种区域:富铜相周围的铝基体,SiC颗粒周围的铝基体,Mg_2Si,SiC和Al_2Cu混合相区域。SiC颗粒的作用在于造成基体铝合金的相成分发生变化,主要析出相Al2Cu的尺寸更细、颗粒数量更多,高活性铝基体区域更多,析出相周围电偶腐蚀加剧。     

坡莫合金在pH=2.14的氯化钠溶液中的电化学腐蚀行为研究

针对金属薄膜复合板的金属膜选材问题,对坡莫合金进行成分、物相及显微硬度分析,同时研究了坡莫合金在pH=2.14氯化钠溶液中的电化学腐蚀行为,结果表明:镍成分(50%wt)的坡莫合金中的主物相为正方晶系的FeNi(97.7%wt)物相,多边形奥氏体组织;动电位极化曲线表明:镍成分(50%wt)的坡莫合金在pH=2.14的酸性氯化钠溶液中腐蚀以阳极的电化学反应为主,腐蚀速率控制在10~(-3)A/cm~2;交流阻抗表明:电化学腐蚀反应分两步,第一步为阳极的活化反应形成中间腐蚀产物并覆盖在电极表面,第二步为覆盖在电极上的中间腐蚀产物的活化溶解,腐蚀行为及腐蚀机理随着时间的延长未发生变化。     

原位合成TiB2对B4C/2024Al合金复合材料组织与力学性能的影响

在B4C粉末中加入5%高纯TiO2,经过压制和烧结制备B4C-TiB2陶瓷预制体,然后在氩气气氛中1 200℃下浸渗2024铝合金制得B4C-TiB2/Al合金复合材料。对该复合材料进行力学性能测试、X射线衍射分析、显微组织观察和断口分析。结果表明:该复合材料主要由B4C,Al,Al3BC和AlB2相组成,原位合成的TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性显著提高,分别达到361 MPa和7.49 MPa m1/2,增幅分别为14.6%和11.5%,但密度变化很小。原位合成TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性提高主要来源于金属铝塑性变形的裂纹桥接机制、TiB2细化晶粒及微裂纹引起的主裂纹偏转分叉机制。     

Al_(88)Ce_8Co_4非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究

利用极化曲线测试方法、交流阻抗技术研究了Al88Ce8Co4非晶合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。研究结果表明,Al88Ce8Co4非晶合金在NaCl溶液中具有很好的耐腐蚀性能。NaCl溶液浓度严重影响Al88Ce8Co4非晶合金的抗腐蚀性能,在所研究的浓度范围内,极化曲线都表现出明显的钝化趋势,EIS图谱均由单一的容抗弧构成。在浓度为0.5mol/L~2mol/L范围内,随浓度的增加,自腐蚀电位有向负方向移动的趋势,腐蚀电流密度逐渐降低,电荷转移电阻逐渐增大,当浓度达到4mol/L时,自腐蚀电位向负方向移动较大,相较于2mol/L时,腐蚀电流密度又有所升高,电荷转移电阻有所降低。     

B4C增强相颗粒粒度对Al基复合板材强度的影响

在颗粒增强相B4C质量分数相同的情况下,研究颗粒尺寸对B4C/6061Al复合材料轧制板材抗拉强度的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、能谱分析等对B4C/6061Al复合材料板材的组织和断口形貌进行观察和分析。实验结果表明,随B4C颗粒尺寸的减小,板材相对密度降低,抗拉强度提高,当加入颗粒尺寸不一的混合型B4C颗粒时,试件中的缺陷明显减少,相对密度显著提高,抗拉强度相对单一B4C粒度制备的复合材料提高18%;复合材料板材轧制方向和横向方向的试件拉伸试验表明,试样的纵向抗拉强度比横向提高15%。并探讨了B4C颗粒尺寸对复合材料板材强度的影响机理。     

采用SECM分析7075铝合金的局部腐蚀行为

使用0.6 mol/LNaCl溶液腐蚀7075铝合金, 采用扫描电化学显微镜进行逼近曲线、面扫描测试, 用X射线衍射仪对合金的形貌进行分析, 用能谱仪分析腐蚀产物成分, 研究7075铝合金局部腐蚀电化学机理.结果显示:逼近曲线呈现正反馈, 探针的电流随着与合金基底距离的减小变大; 合金表面的活性点因为氯离子活化作用不断增加, 形成大范围的点蚀; 氯离子通过吸附在合金表面钝化层并与之反应, 破坏钝化层使得内部裸露, 内部的第2相电极电位更负, 和铝基体构成腐蚀微电池, 第2相的阳极腐蚀溶解降低合金的强度和抗腐蚀能力.      

高硅铝合金及颗粒增强铝基复合材料组织性能的探究

采用真空热压烧结工艺制备Al-30Si合金、30%Sip/Al、30%SiCp/2024Al、30%SiCp/6061Al(均为体积分数)复合材料,测定其热膨胀系数及力学性能。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对其微观组织结构及断口形貌进行表征,探究了高硅铝合金及颗粒增强铝基复合材料的组织与性能,分析了材料的断裂机制。结果表明:SiCp/2024Al复合材料中SiC颗粒分布均匀,组织致密,综合性能好,热膨胀系数(CTE)为13.69×10-6/K,硬度达到134 HB,极限抗拉强度达353 MPa。SiCp/6061Al复合材料中SiC颗粒分布较均匀,界面结合较好,组织不够致密,有少许孔隙,性能较好。SiCp/6061Al和SiCp/2024Al复合材料的断裂方式都是界面基体的撕裂结合SiC颗粒的断裂。Sip/Al复合材料中Si颗粒分布较均匀,断裂方式为界面脱开,性能较差。Al-30Si合金在烧结过程中形成大量板条状的Si相,性能最差,断裂方式以合金撕裂为主。     

7075铝合金在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀行为

用Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究7075铝合金在不同pH值(pH=3、5、7、9、11) 的0.6 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,溶液pH值在3~7时,腐蚀电位正移,pH值在7~11时,腐蚀电位负移,pH值为11时腐蚀电位最负. pH值在3~11时,腐蚀速度呈现先降低后增大的过程,pH值为11时腐蚀速度最大,达到2.122 2 mm/a.在强酸溶液中,电化学阻抗谱中出现明显的感抗弧,表明存在不均匀点蚀现象. pH值为7和9时,电化学阻抗谱中只出现1个容抗弧,表明铝合金腐蚀属于金属基体溶解过程. pH值为11时,阻抗谱中出现2个容抗弧,表明铝合金腐蚀伴随铝合金的自溶解行为.      

变电站设备用铝合金在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为研究

研究了变电站设备用Al-Mg合金、Al-Mg-Mn合金、Al-Cu-Mg-Mn合金及镀Ag铝合金材料在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为,采用失重法、SEM、EDS和电化学分析等方法对合金的腐蚀行为进行了分析。研究结果表明,实验合金在腐蚀初期以点蚀为主;腐蚀产物的堆积会不同程度地减缓合金腐蚀过程。Al-Mg合金的耐蚀性能最好,Al-Cu-Mg-Mn合金的耐蚀性能最差,镀Ag处理Al-Cu-Mg-Mn合金的腐蚀速率显著下降,耐蚀性大幅提高。Ag镀层相对Al基体属阴极性镀层,当镀层因腐蚀产生破损后会使合金的腐蚀速率迅速增加。     

铝基复合材料激光焊焊缝界面反应及影响因素的研究

以SiCw/6061Al铝基复合材料为对象,通过系列试验研究了激光焊接条件下铝基复合材料的界面行为,指出该种材料可焊在差的原因主要是与焊接过程中Al(1) SiC(s）→Al4C3(s) Si(s)的界面反应有关。研究了焊接工艺参数对界面反应的影响,探索出铝基复合材料熔焊的新途径。     

磁控溅射表面镀膜对Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体抗腐蚀性能的影响

在Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体基体表面,采用磁控溅射(直流+射频)技术制备了Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜和Ti/Al/Ni三元合金薄膜。并通过中性盐雾试验、腐蚀失重计算、电化学腐蚀试验、金相观察等方式,对比研究了不同表面处理对Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体基体抗腐蚀性能的影响,并构建了腐蚀模型。研究发现:Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜和Ti/Al/Ni三元合金薄膜均有效地提高了Nd_2Fe_(14)B稀土永磁体基体耐中性盐雾腐蚀和电化学腐蚀的能力;Ti/Al/Ni三元合金薄膜较Ti/Ni,Ti/Al和Al/Ni等二元合金薄膜有更优良的综合耐腐蚀性能,其磁控溅射工艺参数为:Ar流量60 sccm,基片温度常温,Ni,Al,Ti的溅射功率都为250 W,基片转速20 r·min~(-1),镀膜均速0.3 nm·s~(-1),总计溅射时间1 h。     

硼和稀土对铝阴极板耐腐蚀性能的影响

通过添加适量B和稀土元素制备6种成分的铝合金阴极板材料.采用模拟工业环境浸泡腐蚀实验、电化学阻抗谱实验等方法探究实验合金的耐腐蚀性能.结果表明,同时添加B和稀土元素能有效降低铝合金中铁杂质含量,合金中的含铁相由针片状转变为细小颗粒状;这种铝合金阴极板材料在模拟工业环境浸泡减重实验中减重最缓慢,电化学阻抗谱拟合结果中阻抗弧半径最大,具有较好的耐腐蚀性能.      

粉末冶金法制备SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的固溶时效行为

通过XRD、硬度和电导率测试对比了不同固溶温度下Al-Cu-Mg合金与SiCp/Al-Cu-Mg复合材料中的析出相。XRD分析表明,经T4处理后,未增强基体铝合金中析出相为Al2CuMg相和CuAl2相,而复合材料中的析出相为CuAl2相和Mg2Si相。由SiC颗粒提供的游离Si与基体中的Mg生成了Mg2Si相,从而提高基体合金中Cu/Mg含量比,进而影响Al2CuMg相的生成。     

304不锈钢在稀硫酸溶液中的腐蚀行为探讨

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱和全浸试验研究了304不锈钢在硫酸溶液中的腐蚀行为。试验结果表明:在浓度5%的硫酸溶液中,304不锈钢出现3个自腐蚀电位,分别为-0.38V、-0.14V和0.0V,为不稳定体系;电化学阻抗谱中钝化膜电阻为228.7Ω·cm2,表明不锈钢耐蚀性主要由表面钝化膜提供;浸泡试验发现在低于50%的硫酸浓度下,不锈钢的腐蚀速率随着硫酸浓度的增加而增大。