恒载荷下的微弧氧化后7050铝合金在不同pH值NaCl溶液中的腐蚀行为

目的研究pH值对恒载荷下微弧氧化后铝合金腐蚀行为和耐蚀性的影响。方法采用恒载荷应力环,研究微弧氧化后的7050铝合金(AA7050)在不同pH值3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。采用动电位极化曲线和原位电化学阻抗谱(EIS),评价pH值对恒载荷下的微弧氧化后AA7050耐蚀性的影响,以及在不同pH值的3.5%NaCl溶液中膜层的腐蚀过程,并建立相应的等效电路模型。结果恒载荷试验结束后,在pH=7的溶液中,试样表面的微弧氧化膜基本完整,表面覆盖一层腐蚀产物;在pH=3的溶液中,试样表面膜层部分被腐蚀;在pH=13的溶液中,试样表面膜层已经完全脱落。腐蚀初期,在pH为3、7和13的溶液中,试样的低频阻抗模值分别为35 000、90 000、500Ω·cm~2,其腐蚀电位分别为–1.41、–1.43、–1.46 V,腐蚀电流密度分别为2.85×10~(–5)、9.17×10~(–6)、1.75×10~(–4) A/cm~2。恒载荷实验后,在pH为3、7和13的溶液中,试样的伸长率分别为3.41%、3.98%、1.63%。结论溶液的pH值对恒载荷下微弧氧化后AA7050的耐蚀性和塑性产生了显著的影响。在pH=7的溶液中,微弧氧化铝合金的耐蚀性和塑性最好,在pH=3的溶液中次之,在pH=13的溶液中最差。根据试样的EIS,整个腐蚀阶段被分为腐蚀初期、中期、后期三个阶段。腐蚀初期,在不同pH的溶液中,微弧氧化试样的耐腐蚀性先降低后提高。腐蚀中期,耐蚀性先下降后稳定,在pH=13的3.5%NaCl溶液中,试样膜层完全剥落。腐蚀后期,在不同pH的溶液中,微弧氧化试样的耐蚀性再次下降。     

微弧氧化处理对AA7075铝合金在3.5%NaCl溶液中局部腐蚀行为的影响(英文)

采用微弧氧化法在AA7075铝合金上生成氧化铝膜层,并对氧化铝膜层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀和应力腐蚀开裂行为进行测试。采用电化学阻抗谱来研究膜层随浸泡时间的变化,构建合适的等效电路图。对常载荷应力腐蚀开裂测试后的试样进行金相观察。结果表明,微弧氧化膜可以有效避免富Cu、Fe金属间化合物相引发的严重局部腐蚀而导致的合金过早失效。     

镁合金黑色微弧氧化膜在NaCl溶液中腐蚀电化学演变

目的 评价镁合金黑色微弧氧化热控膜层在氯离子作用下的腐蚀演变行为.方法 在电解液中添加不同浓度的添加剂制备微弧氧化膜层,分析不同微弧氧化膜试样在0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学演变过程.采用电化学极化、电化学交流阻抗表征和拟合,结合扫描电镜等方法,对膜层演变规律及机理进行了探讨.结果 未经微弧氧化的镁合金自腐蚀电流密度为17.7 μA/cm2,自腐蚀电位为-1.464 V;经微弧氧化后,试样自腐蚀电流密度减小至0.09 μA/cm2,自腐蚀电位下降至-1.628 V.添加剂加入后制备的微弧氧化膜相比于镁合金基体,其耐蚀性能提高,且随着添加剂浓度的增加,耐蚀效果呈现先增加、后减弱的趋势,添加剂质量浓度在10 g/L时制备的膜层具有最好的防腐效果.镁合金微弧氧化热控膜层在NaCl溶液中腐蚀过程分为三个阶段:一是腐蚀性离子进入多孔膜层,引起界面熔融层变化;二是MgO与水分子反应造成内层膜更加致密,阻抗有所增加;三是腐蚀溶液接触到部分镁合金基底,发生电化学腐蚀,形成楔形效应,引发裂纹,最终导致局部腐蚀失效.结论 微弧氧化提高了膜层的耐蚀性能,其在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀过程可分为介质进入孔内、水合反应和局部腐蚀三个阶段.     

铝合金微弧氧化膜在高温盐水中的耐蚀性能研究

研究5052铝合金微弧氧化膜在70℃/7%NaCl溶液中浸泡不同时间的开路电位和电化学阻抗谱变化,分析微弧氧化膜层的防腐机理。研究表明,高温腐蚀溶液可快速通过微弧氧化膜缺陷渗透到基体铝合金表面,从而引发基体金属腐蚀;但腐蚀产物在膜层缺陷内的沉积可阻塞腐蚀溶液向缺陷内部渗透,又使微弧氧化膜具有一定的自修复能力,膜层电阻经过初始阶段的急剧下降后,基本保持不变;对微弧氧化膜进行封闭处理可有效提升膜层的自修复能力。     

7050铝合金应力腐蚀敏感性和钝化膜引起的膜致应力随电位变化的一致性

用流变应力差值法测量了不同极化电位下7050铝合金在3.5%NaCl 水溶液（pH=10）腐蚀过程中表面钝化膜形成的拉应力,并用慢应变速率拉伸法测量了不同极化电位下的应力腐蚀敏感性。结果表明:7050铝合金在溶液中自然腐蚀时,表面钝化膜会产生一定的拉应力;阳极极化使表层拉应力明显上升,且随着电位升高应力增大;阴极极化时,当电位E ≥-1100mV时表层拉应力随着电位的升高而降低,当电位≤E-1100mV时拉应力随着电位升高而升高。应力腐蚀敏感性随外加电位变化规律和钝化膜引起的附加拉应力变化完全一致。     

超声波冷锻与微弧氧化处理铝合金钻杆的耐腐蚀性能

目的 采用超声波冷锻与微弧氧化技术处理形成包裹于铝合金表面的细晶层和微弧氧化膜层用以提高铝合金钻杆的耐腐蚀性能。方法 用超声波冷锻技术（Ultrasonic Cold Forging Technology,UCFT）和微弧氧化技术（Micro Arc Oxidation,MAO）处理形成包裹于铝合金表面的细晶层和微弧氧化膜层,从而强化铝合金钻杆材料（2024）。通过模拟铝合金材料在科学超深井“高温–高压–力学–化学”的服役条件和环境,并使用失重法、电化学方法、扫描电子显微镜以及X射线衍射等测试方法,研究了细晶层和微弧氧化膜层对铝合金钻杆腐蚀行为和腐蚀规律的影响。结果 通过电化学测试结果可知,经UCFT+MAO处理的铝合金的耐腐蚀性能随着弹性拉应力的增加而逐渐下降。但在300MPa的弹性拉应力作用下,经UCFT+MAO处理的铝合金仍能维持较低的腐蚀速率(10^-2 mm/a),并且耐蚀性能仍大于未经UCFT+MAO处理的铝合金。通过失重法和扫描电子显微镜测试结果可知,在100MPa的弹性拉应力条件下,经UCFT+MAO处理的铝合金的腐蚀速率随试验温度的升高而明显上升,...     

6063铝合金微弧氧化膜层的腐蚀行为研究

在硼酸盐和硅酸盐碱性电解液体系中分别对6063铝合金表面进行微弧氧化(MAO)处理,制备出微弧氧化膜,并借助扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等手段对膜层显微组织和耐蚀性进行研究。结果表明:与硼酸盐体系中的膜层相比,硅酸盐中的膜层更加致密。硅酸盐体系的膜层中存在较多Al9Si相。腐蚀行为研究结果表明,硅酸盐体系中的膜层能为铝合金提供较好的防护作用,而硼酸盐中的膜层呈多孔结构,表现出一般的耐蚀性。电化学阻抗谱测试表明:在0.5 mol/L NaCl溶液中,两种膜层都能起到较好的抗腐蚀作用,而在1 mol/L的NaCl溶液中浸泡72 h后,硼酸盐中的膜层则很难为基体提供足够的保护。     

pH值对2024-T351铝合金在NaCl溶液中电化学行为的影响

采用动电位极化技术结合电化学阻抗谱测量,研究了pH值对2024-T351铝合金在0.6 mol·L^-1 NaCl溶液中腐蚀电化学特性的影响规律。结果表明,在pH=5～7的NaCl溶液中,铝合金表面可生成稳定的氧化膜,阻抗谱出现两个容抗弧。随着溶液pH的降低,极化曲线上的阴极电流密度逐渐增加,且氧化膜厚度减薄,膜电阻和电荷转移电阻均有所降低,这表明,氧化膜的保护性能随pH的减小而降低。在酸性（pH=3）NaCl溶液中,阻抗谱变为一个容抗弧,说明铝合金表面的氧化膜难以稳定存在,基体合金直接与溶液接触,极化曲线表现出基体合金的电化学特性。     

电压对微弧氧化膜抑制7050铝合金氢脆敏感性的影响

为进一步探究微弧氧化膜和7050铝合金的氢脆敏感性之间的关系,采用了湿空气中的慢应变速率拉伸、拉伸断口形貌分析、微弧氧化试样表面形貌分析及氢含量测试等表征手段,验证了微弧氧化膜抑制7050铝合金在湿空气中发生氢脆的机制。结果表明,不同微弧氧化电压下制备的膜层对7050铝合金具有不同的抑制氢脆效果,抑制机制主要由膜阻氢进入试样和膜致附加压应力两个方面组成。     

氧化时间对2024铝合金表面微弧氧化涂层组织与耐蚀性的影响

采用铝酸盐为主的碱性电解液,在2024铝合金表面制备微弧氧化涂层。通过表面形貌、涂层厚度与生长速率,研究了氧化时间对涂层结构的影响;通过动电位极化曲线及电化学阻抗谱研究了微弧氧化涂层在NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:微弧氧化涂层表面形成了许多大小不一的微孔,表面的陶瓷颗粒以搭桥的方式在表面不同部位堆积。随着氧化时间的延长,该微弧氧化涂层的厚度逐渐增大,生长速率减慢;经过不同氧化时间的处理,与铝合金基体相比,涂层的腐蚀电压升高,腐蚀电流密度有不同程度的减小;氧化时间20 min的微弧氧化涂层的腐蚀电流密度低、腐蚀电压高,膜层的耐蚀性能较好。     

微弧氧化处理对AZ91D镁合金腐蚀行为的影响

采用碱性硅酸盐溶液,在AZ91D镁合金试样表面制得微弧氧化膜,并利用电化学阻抗方法对镁合金及微弧氧化处理试样在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行比较研究.结果表明,镁合金经微弧氧化处理后,腐蚀电位和膜层阻抗均有一定程度的提高.但在浸泡过程中,微弧氧化处理试样的电化学参数呈现出不同的变化规律,初期波动较大,后期则逐渐降低,趋向稳定.     

Mg-Li合金表面浅绿色超疏水复合膜层的制备及耐蚀性能研究

通过微弧氧化着色技术在Mg-Li合金表面生成浅绿色类陶瓷膜层,并在着色膜表面有机镀膜复合改性。用蒸馏水在镀膜表面的静态接触角以及动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试,分别研究复合改性前后润湿性及耐蚀性。结果表明,微弧氧化着色表面通过有机镀膜生长了一层有机薄膜,接触角由近0°变为169.2°,实现了超亲水到超疏水的功能转化。Mg-Li合金基体经微弧氧化着色改性后,耐蚀性能明显提高,经复合改性后耐蚀性能进一步提高;与基体相比,超疏水复合膜在0.1 mol/L NaCl溶液中的动电位极化腐蚀电流密度减小3个数量级,电化学阻抗提高3个数量级。     

石墨烯掺杂对镁锂合金微弧氧化膜Cl?腐蚀敏感性的研究

为了研究添加石墨烯后镁锂合金微弧氧化膜在不同NaCl浓度下的腐蚀行为,通过向硅酸盐体系电解液中添加石墨烯,在镁锂合金表面制备出改性的MAO(Micro-arc oxidation)膜层,采用电化学极化曲线和阻抗谱方法研究改性膜层对NaCl溶液的腐蚀敏感性。结果表明:石墨烯的添加可有效改善由于微弧放电形成的孔洞及微裂纹等缺陷,提高膜层致密性和耐蚀性;改性的MAO膜层耐腐蚀性能随着NaCl溶液浓度的升高而降低,主要因为在较高的浓度梯度作用下,侵蚀性离子向膜层中扩散速率加快,进而加速了对MAO膜层的腐蚀破坏。     

Corrosion resistance and molecular dynamics behavior of the MAO/SAM composite coatings on magnesium alloy

To improve corrosion resistance of magnesium alloy AZ91D, y-Mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTS) was assembled on the surface of micro-arc oxidation (MAO) treated magnesium alloy by self-assembly membrane (SAM) technique. The surface morphology and chemical components of the MAO/SAM composite coatings were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS). The corrosion resistance of samples was investigated by potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy and total immersion tests in a 3.5 wt % NaCl solution. The measured EIS data were simulated by an equivalent circuit. Also the molecular dynamic simulation was used to study the adsorption behavior at the molecular level. The results showed that the surface of magnesium alloy was well covered by the MAO/SAM composite coatings with a better corrosion resistance. Chemical adsorption was formed between the organic molecules and the surface of the MAO coating. The approach presented here afforded an effective alternative for surface modification of magnesium-based materials to meet the many aspects of the application requirements.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为(英文)

采用微弧氧化技术(MAO)在镁合金 AZ91D 表面制备微弧氧化陶瓷膜。利用电化学技术和浸泡实验研究该镁合金试样在不同浓度(0.1%,0.5%,1.0%,3.5%和 5.0%,质量分数) NaCl 溶液中的腐蚀行为。结果表明,试样的腐蚀速率随着氯离子浓度的升高而增大。在较高浓度(1.0%,3.5%和 5.0%)的 NaCl 溶液中的主要腐蚀形式是点蚀,而在较低浓度(0.1%和 0.5%)中是全面腐蚀。腐蚀过程可以分为两个阶段:亚稳态蚀点的出现和蚀点的生长。根据腐蚀过程中阻抗谱的特点,对镁合金微弧氧化膜试样在不同浓度 NaCl 溶液中浸泡 120 h 提出了不同的等效电路来模拟其腐蚀行为。     

Si含量对7050铝合金显微组织和抗应力腐蚀开裂的影响

分别研究Si含量为0．094％、0．134％和0．261％的3种T7651态7050铝合金的组织和应力腐蚀开裂敏感性。结果表明：随着Si含量从0．094％增加到0．261％,Mg2Si相的面积分数从0．16％增加到1．48％,并且尺寸粗化;而其它粗大相（包括Al2CuMg、Mg（Al3Cu,Zn）2和Al7Cu2Fe）的面积分数从2．42％减小到0．78％。合金的电导率随Si含量的增加而增加。合金在空气中进行慢应变速率拉伸时,抗拉强度和伸长率随Si含量的增加而降低;而在3．5％NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸时,随Si含量增加,合金应力腐蚀开裂敏感性降低。     

Corrosion resistance of micro-arc oxidized ceramic coating on cast hypereutectic alloy

The corrosion resistance of the micro-arc oxidation (MAO) ceramic coating on a cast Al-13Si-5Cu alloy was investigated using various electrochemical methods including electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves. Microstructures of MAO ceramic coating were studied by SEM, and the influence of microscopic patterns on corrosion resistance was analyzed. The corrosion resistance of the aluminum alloy can be improved significantly by MAO process owing to increasing impedance and corrosion potential and decreasing corrosion current, and the ceramic coatings are composed of loose layer, compact layer and transition layer, which improve the corrosion resistance. The corrosin resistance is determined by the thickness of the compact layer and is not proportional to the total thickness of MAO, though the latter is one of the important factors influencing the corrosin resistance.     

微弧表面处理对AZ31B镁合金耐腐蚀及耐腐蚀疲劳性能的影响

采用微弧表面处理技术(微弧氧化MAO和微弧复合MCC)在AZ31B镁合金基体上制备出不同断面结构的防护涂层。通过电化学腐蚀及腐蚀疲劳测试方法,研究了MAO、MCC涂层的电化学腐蚀及腐蚀疲劳性能。结果表明,生长10 min的MAO涂层具有较好的耐电化学腐蚀性能。MAO涂层表面存在微孔和微裂纹,在应力条件下微孔和微裂纹作为疲劳断裂的裂纹萌生点,可加速裂纹的萌生与扩展,使其腐蚀疲劳寿命相较AZ31B合金基体降低了55%。而具有MCC涂层的AZ31B合金试样腐蚀疲劳极限为(64.0±5.4) MPa,比AZ31B合金基体提高了59%。在低应力载荷下(＜80 MPa),微弧复合涂层试样的腐蚀疲劳强度得到明显提高。     

微弧氧化-溶胶凝胶复合表面技术改善铝合金的耐腐蚀性能

通过微弧氧化-溶胶凝胶复合表面处理技术来提高铝合金的耐腐蚀性能,分析了多层凝胶层对6061铝合金耐腐蚀性能的影响。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和电化学分析等方法对膜层的表面形貌、化学组成、结构以及耐腐蚀性能进行了表征。研究表明：TiO2溶胶渗入微弧氧化陶瓷膜的微孔以及裂纹中,能有效阻挡腐蚀介质的扩散和渗透;复合处理后的试样较仅微弧氧化处理更平滑、致密;膜层除了γ-Al2O3相外,经高温退火处理后出现TiO2锐钛矿,并形成较好的晶相结构;在3.5%NaCl溶液中的室温电化学行为中,复合处理较微弧氧化处理后的试样自腐蚀电位上升最高约400 mV,自腐蚀电流密度最高减小约3个数量级,极化电阻明显增大;随着凝胶层厚度的增加耐腐蚀性能逐渐增强,但当凝胶层数大于4时,膜层龟裂现象严重,并导致耐腐蚀性能开始下滑。