铝合金深海腐蚀的研究现状及发展趋势

综述了在深海环境下溶解氧、温度、pH值、盐度、压力、流速、生物等各项因素对铝及铝合金材料的腐蚀影响,总结了铝合金腐蚀特征及规律,介绍了深海环境下铝合金腐蚀防护的几种方法。简要概述了当前铝合金的实海暴露方法及实验室模拟加速腐蚀的研究现状,并对今后铝合金在深海方面的腐蚀研究提出了展望。     

海洋环境下铝合金腐蚀与防护的研究进展探析

铝合金因具有较好的耐蚀性能和加工性能,并且本身也具有质量轻、强度好等优点,在海洋船舶和海洋工程装备等领域得到了非常广泛的应用。随着对海洋资源的探索,船舶及海洋工程装备领域迎来了快速发展时期。由于海洋环境的特殊性和复杂性,在深海或者极端环境下铝合金也有广泛应用的可能性,在深海油气勘探和极地航行船舶等设备中,铝合金可以作为结构材料,因其质量轻、耐腐蚀性能好,得到了广泛应用,但存在着诸多腐蚀铝合金的因素,给船舶及海洋工程装备的发展造成严重的影响。基于国内外最新相关研究进展,针对铝合金的种类、腐蚀类型、腐蚀监测技术以及腐蚀防护技术进行了综合分析,探究铝合金在海洋环境中的腐蚀行为以及不同的防腐技术,为将来铝合金在深海或极端海洋工程领域的应用以及改善和提高铝合金防腐技术研究提供借鉴。     

高固体分环氧防腐蚀涂层/铝合金在模拟超深海高压环境下的防护行为研究

为了提高铝合金在深海环境中的防护性能,研制了一种铝合金深海防护用高固体分环氧防腐蚀涂料.采用电化学测试技术、盐雾加速试验和涂层形貌分析等手段研究了高固体分环氧防腐蚀涂层在模拟常压海水环境和超深海高压环境(36.0 MPa)下对铝合金的防护行为.结果 表明:高固体分环氧防腐蚀涂料在铝合金基材上的耐盐雾寿命达1000h以上,涂层在铝合金上的拉拔附着力为11.28～13.52 MPa,经36.0 MPa高压盐水浸泡35 d后的湿附着力为7.52～8.12 MPa.铝合金/涂层体系在超深海高压环境下,漆膜吸水导致涂层电阻降低及电容逐渐增大,浸泡35 d后,涂层低频阻抗模值降低到3.85×106 Ω·cm2;深海高压导致涂层中的颜填料疏松,容易形成腐蚀通道导致涂层破损和基体腐蚀.提高涂层在金属上的湿附着力和致密性,是延长涂层在深海环境下防护寿命的关键因素.     

深潜器结构材料腐蚀行为的研究现状

制约深潜器安全服役的重要因素是结构材料的腐蚀失效问题。综述了深海腐蚀主要影响因素的特点及其对金属和合金材料腐蚀行为的影响作用,介绍了深海腐蚀试验方法,分析了深海环境下实海暴露腐蚀行为和模拟深海环境室内加速腐蚀行为,提出了未来深潜器结构材料腐蚀行为的研究建议。     

铝合金的中性盐雾腐蚀行为

为了更好地建立铝合金耐蚀性能评价体系,采用中性盐雾试验对纯铝及4类铝合金的耐蚀性进行了考察,观察了不同腐蚀时间下各试样的宏观腐蚀形貌,并结合扫描电镜(SEM)及能量色谱仪(EDS)对5类试样的微观腐蚀形貌、腐蚀产物的元素分布进行了分析研究,比较了5类试样不同试验时间下的平均腐蚀失重.结果 表明:试样表面变色是铝合金开始腐蚀的一个特征,疏松白色腐蚀物及凝胶状腐蚀物是铝合金局部腐蚀严重的体现,铜元素的加入极大地影响了铝合金的耐蚀性.     

铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展

聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking, SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段：铝合金表面钝化膜破裂和点蚀阶段、裂纹萌生阶段、钝化膜的再生与溶解动态平衡阶段以及裂纹扩展阶段。铝合金的合金成分、热处理工艺可以控制其显微组织结构,其中第二相粒子对铝合金的SCC过程起主要作用。海洋环境的温度、pH值、离子种类和浓度等因素也会影响铝合金的SCC行为。结合常用合金元素在铝合金基体中的存在形式及作用、热处理工艺对铝合金应力腐蚀行为影响,以及海洋环境的特点,总结了铝合金在海洋大气、海水环境中的应力腐蚀失效机理,为铝合金在海洋环境中的应用提供应力腐蚀机理解释与分析依据。     

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.     

基于光纤光栅的铝合金腐蚀监测研究

铝合金腐蚀是导致航空器性能下降的主要原因之一.铝合金腐蚀初期以点蚀为主,体积几乎不改变,结合铝合金腐蚀的这一特点,设计了基于光纤光栅的薄片型和应力束缚型两种腐蚀监测结构,对铝合金腐蚀进行了实验研究.腐蚀发生前,对光纤光栅施加一定预应力,随着腐蚀的发生应力被逐渐释放,通过测量传感波长的漂移量就可以得到铝合金的腐蚀情况.实验表明,基于光纤光栅的腐蚀监测结构能够真实的反应铝合金的腐蚀情况,并且光纤光栅本身具有体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀的特点,非常适合于航空器的铝合金腐蚀监测.     

阴树脂粉末对换流站阀冷系统6063铝合金腐蚀的影响

为了研究UP6150阴树脂粉末对阀冷系统6063铝合金腐蚀的影响,在(50±1)℃下通电(10 m A直流电流)与不通电情况下进行了6063铝合金浸泡腐蚀试验,200 m L去离子水中加0,6,10 g阴树脂粉末,将6063铝合金浸泡不同天数测定试样腐蚀速率,分析了表面形貌及溶液中离子含量,并进行相关的电化学测试。结果表明:在通电与不通电的情况下,阴树脂粉末均加速6063铝合金腐蚀,阴树脂粉末浓度越大,腐蚀越严重; 50℃时阴树脂粉末分解,生成腐蚀性离子,加速了铝合金的腐蚀;腐蚀产物中含有大量的C、O、Al,还含有少量的N,表明阴树脂分解产物参与腐蚀过程,生成Al N(Al N-R),对铝合金造成腐蚀; 6063铝合金在阴树脂粉末溶液中自腐蚀电位负移,自腐蚀电流密度增大。     

铝合金轮毂在典型大气环境中的腐蚀及其防护措施

随着科技发展的日新月异，汽车轮毂也朝着轻量便捷化的方向发展。铝合金因其性能优异，在轮毂上的应用也越来越多，但铝合金轮毂的腐蚀问题仍是一大难题。简述了铝合金轮毂的几种常见腐蚀类型(丝状腐蚀、点腐蚀、晶界腐蚀、应力腐蚀、剥落腐蚀),介绍了大气环境因素对铝合金轮毂腐蚀的影响，描述了不同型号铝合金在国内外典型大气环境下的腐蚀情况和铝合金轮毂采用基体改性和表面处理的防腐措施。     

选区激光熔化成形铝合金的主要缺陷及调控方法

高性能铝合金因轻质、 高强、 耐腐蚀等特点,在航空航天、 车辆工程和海洋工程等领域应用前景广阔.然而,随着铝合金零部件形状和结构越来越复杂,传统成形方式难以满足需求.选区激光熔化(SLM)技术具有一体化成形复杂形状和精密零件的能力,因此在铝合金成形方面具有极大的发展潜力.但是,铝合金具有宽的结晶温度区间、 高的激光反射...     

高阻尼铝基复合材料在海水中的腐蚀行为

研究了高阻尼铝基复合材料在海水中的腐蚀行为,本实验所用高阻尼铝基复合材料是以6061铝合金为基体,加入SiC颗粒和石墨粉,用粉末冶金方法制备的。测定了高阻尼铝基复合材料在海水中的腐蚀速率度、电极电位和极化曲线,并通过与基体金属的对比来描述它的腐蚀特性。实验表明,在海水介质中,高阻尼铝基复合材料的耐蚀性能比6061铝合金差,孔蚀倾向大。在海水介质中使用高阻尼铝基复合材料必须加以保护。     

表面处理对TC21钛合金与铝合金和钢电偶腐蚀行为的影响

通过测定TC21钛合金与铝合金和钢电偶电流的方法,研究了TC21钛合金与铝合金和钢在使用接触时发生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:TC21钛合金与铝合金和钢形成的电偶对极易发生电偶腐蚀,不能直接接触使用;对钛合金和铝合金分别进行阳极氧化处理可以在一定程度降低电偶腐蚀敏感性.TC21钛合金与钢形成的电偶对,电偶腐蚀行为与钢的成分有很大关系,对钛合金进行阳极氧化处理,对钢进行镀镉或镀镉-钛处理可以提高表面抗腐蚀性能,降低电偶腐蚀敏感性.当TC21钛合金与铝合金和钢接触使用时,必须采取有效的防护措施.     

复合材料对LY12CZ铝合金C-环应力腐蚀性能的影响

采用铝合金C-环试样应力腐蚀试验方法，将碳纤维环氧复合材料与LYl2CZ铝合金相互偶接，研究由于电偶腐蚀的存在，对LYl2CZ铝合金应力腐蚀性能的影响，利用SEM方法对裂纹断口进行了分析。结果表明，复合材料与LYl2CZ铝合金的电偶腐蚀作用，促进了LYl2CZ铝合金C-环应力腐蚀裂纹形成与扩展，电偶作用使晶粒表面的点蚀减少，晶界腐蚀的溶解速率明显加快，晶界的二次裂纹大大增加，而与铝合金偶接的复合材料表面形貌基本无变化。     

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...     

铝合金在我国不同气候条件下的腐蚀行为及防腐蚀措施的研究现状

综述了铝合金大气腐蚀的机理和影响因素(化学组成、工艺、气象因素、环境因素),介绍了不同型号的铝合金在不同气候条件下的腐蚀行为(腐蚀形貌和腐蚀产物)以及防止铝合金大气腐蚀的防护措施(表面处理、防腐蚀涂料、聚合物防腐蚀膜)。     

Interaction between sulfate-reducing bacteria and aluminum alloys——Corrosion mechanisms of 5052 and Al-Zn-In-Cd aluminum alloys

Microbiologically influenced corrosion caused by sulfate-reducing bacteria(SRB) poses a serious threat to marine engineering facilities.This study focused on the interaction between the corrosion behavior of two aluminum alloys and SRB metabolic activity.SRB growth curve and sulfate variation with and with aluminum were performed to find the effect of two aluminum alloys on SRB metabolic activity.Corrosion of 5052 aluminum alloy and Al-Zn-In-Cd aluminum alloy with and without SRB were performed.The results showed that both the presence of 5052 and Al-Zn-In-Cd aluminum alloy promoted SRB metabolic activity,with the Al-Zn-In-Cd aluminum alloy having a smaller promotion effect compared with 5052 aluminum alloy.The electrochemical results suggested that the corrosion of the Al-Zn-In-Cd aluminum alloy was accelerated substantially by SRB.Moreover,SRB led to the transformation of Al-Zn-In-Cd aluminum alloy corrosion product from Al(OH)3 to Al2 S3 and NaAlO2.     

7075铝合金瞬时腐蚀速率的计算和试验验证

针对铝合金腐蚀平均速率与瞬时速率的差异,根据腐蚀过程中试样横截面的变化与欧姆电阻的对应关系,建立了新的腐蚀速率计算方法.将试样全浸和半浸在腐蚀溶液中,分别测定了7075铝合金电阻随时间的变化,并由腐蚀速率计算公式获得了对应的腐蚀速率与时间的关系.结果表明,全浸6h前铝合金腐蚀速率随时间线性减小,接下来经历一个平坦区,25h后腐蚀速率又稍微增加.推断全浸6h之前铝合金表面主要发生点蚀,接下来是晶间腐蚀,25h之后进入剥蚀的发展期.铝合金半浸于电解液中的腐蚀速率随时间的变化趋势与全浸于溶液中相似.     

升温时效处理7075铝合金在含SRB模拟海水中的应力腐蚀行为

7系铝合金是一种可热处理强化的铝合金,通过改变热处理工艺的方法可以提高铝合金的抗应力腐蚀性能.本文研究了不同升温时效处理下,铝合金在含硫酸盐还原菌(SRB)模拟海洋溶液中的应力腐蚀行为,并通过应力-应变曲线和断口形貌,对比分析了铝合金在无菌溶液和SRB溶液中的应力腐蚀行为差异.研究表明,升温时效处理可以提高合金的自腐蚀...