0359铝合金海洋性大气腐蚀行为

利用盐雾腐蚀试验研究时间对0359铝合金在海洋大气环境中腐蚀行为的影响,通过失重分析考查了0359铝合金的腐蚀动力学特征,分析了腐蚀产物的微观形貌及元素变化情况.结果表明:腐蚀失重与时间的关系呈幂函数规律,腐蚀48h后,腐蚀速率随时间延长逐渐变小,且趋于平缓;腐蚀形貌以点蚀为主,腐蚀产物主要由Al、O、Si三种元素组成;腐蚀48h后的腐蚀失重数据高于LC4铝合金在万宁地区户外暴露10年的数据,且未发生穿透性腐蚀,在海洋性环境中可满足10年以上的使用寿命.     

风电系统散热器用0359铝合金的盐雾腐蚀行为

目的研究0359铝合金的腐蚀行为,对其腐蚀使用寿命进行预测。方法采用盐雾实验模拟海洋大气环境,对腐蚀试样进行SEM、EDS、腐蚀深度、腐蚀失重、极化曲线和阻抗分析。结果 0359铝合金在盐雾腐蚀实验的条件下,腐蚀产物主要含O、Al、Si。随腐蚀时间延长,腐蚀点增多,腐蚀产物增多,且部分溶解脱落,腐蚀失重增加,腐蚀坑增大、加深。腐蚀时间由8 h逐渐增加至72 h,自腐蚀电位由-852.859 m V负移至-966.046 m V,腐蚀电流密度由0.346μA/cm~2增大至3.971μA/cm~2,腐蚀阻抗降低,腐蚀速率增加。腐蚀96 h时,自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,腐蚀阻抗增加,腐蚀速率降低。0359铝合金腐蚀失重-时间拟合曲线为y1=0.1927t~(0.6997),LC4铝合金在万宁地区户外暴露10年的腐蚀拟合失重为3.2629 g/m~2,此时,0359铝合金户外腐蚀10年的当量腐蚀深度为43.80μm,为翘片厚度的17.52%。结论 0359铝合金腐蚀形貌表现为点蚀,Al发生了吸氧腐蚀。腐蚀初期,0359铝合金表面的钝化膜阻碍了腐蚀,随腐蚀时间增加,钝化膜逐渐被破坏,腐蚀速率增加;腐蚀后期,大量腐蚀产物覆盖,阻碍了O、Cl-与铝合金的接触,降低了腐蚀速率。0359铝合金表面钝化膜和腐蚀产物具有减缓腐蚀的作用,且0359铝合金满足10年以上使用寿命。     

腐蚀产物对6061铝合金海洋大气腐蚀过程的影响

以盐雾模拟海洋大气环境,对6061铝合金进行了盐雾腐蚀,研究腐蚀产物对6061铝合金腐蚀过程的影响。运用扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)以及光学轮廓测量技术(OP)分析了表面带腐蚀产物6061铝合金的电化学性能以及其腐蚀形貌。结果表明:6061铝合金表面的腐蚀产物对基体具有保护作用,但随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物对基体的保护作用呈减弱趋势;在腐蚀过程中,6061铝合金的腐蚀以点蚀为主,腐蚀产物在点蚀扩展后期阻碍了点蚀坑的扩展,并促使点蚀逐步向均匀腐蚀转变。     

6082-T6铝合金在模拟沿海大气环境下的腐蚀行为和腐蚀机理

通过盐雾实验模拟沿海大气环境,研究了6082-T6铝合金的腐蚀行为及机理。结果表明:6082-T6铝合金的腐蚀失重与腐蚀时间的关系可用幂指数函数表示:D=0.44t0.45;腐蚀实验初期,Cl-促使铝合金发生点蚀,随后点蚀产物逐渐汇聚堆叠,进入全面腐蚀阶段;随着腐蚀时间延长,腐蚀产物层的孔隙减少且厚度不断增加;当腐蚀实验时间在20~30 d之间,外层腐蚀产物的侵蚀溶解占主导地位,使其厚度减小且变为疏松的棱状堆叠;进一步延长腐蚀时间,表面的腐蚀产物转变为致密堆叠的层片状。电化学测试分析表明,随着腐蚀时间的延长,6082-T6铝合金腐蚀电流密度Icorr呈现先增大,后减小,再增大,最后下降的趋势;容抗弧半径呈现先降低,后升高,再下降,最后回升的趋势。     

盐雾环境中2A12铝合金与钛合金搭接件的缝隙腐蚀行为

通过腐蚀形貌观察、腐蚀产物分析、极化曲线和电化学阻抗谱测试,研究了2A12铝合金与钛合金搭接件在中性盐雾环境中的缝隙腐蚀行为。结果表明:与2A12铝合金搭接件暴露区相比,缝隙区的腐蚀更严重,缝隙区与暴露区之间出现明显的分界线;对于2A12铝合金搭接件暴露区,腐蚀前期未出现明显的腐蚀现象,腐蚀12 h后发生点蚀;对于2A12铝合金搭接件缝隙区,随着腐蚀时间的延长,其表面由亚稳态点蚀逐渐发展为稳态点蚀,腐蚀加剧,形成点蚀坑群。     

2A12-T4铝合金在盐雾环境下的腐蚀行为与腐蚀机理研究

采用失重法、扫描电镜 (SEM)、X射线衍射仪 (XRD) 和电化学技术研究了2A12-T4铝合金在盐雾环境下的腐蚀规律及机理。结果表明：2A12-T4铝合金的腐蚀失重量与腐蚀时间符合幂指数函数规律。腐蚀初期,在Cl^-作用下2A12-T4合金发生点蚀,随后点蚀发展为全面腐蚀,电化学腐蚀产生大量Al(OH)₃导致疏松腐蚀产物层增厚;腐蚀中、后期,外层腐蚀产物发生脱落,剩余致密堆叠的腐蚀产物层。电化学测试表明,随着腐蚀时间的延长,2A12-T4合金的自腐蚀电流密度先减小后增大再减小,容抗弧先收缩后扩大,最后略有收缩。     

3A21铝合金在乙二醇水溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了3A21铝合金在乙二醇水溶液中在不同浓度、温度和浸泡时间条件下的腐蚀电化学行为。采用扫描电子显微镜研究了腐蚀前后3A21铝合金的形貌及表面腐蚀产物。结果表明,随着乙二醇水溶液浓度的增加,铝合金腐蚀速率下降;随着溶液温度升高,铝合金腐蚀速率增大;随着铝合金浸泡时间的延长,一方面,氧化膜的生成和溶解达到动态平衡,另一方面氧化膜薄弱区出现点蚀,点蚀的发展伴随着点蚀的自愈合,并向点蚀加剧方向发展。     

2219铝合金搅拌摩擦焊接接头剥落腐蚀机理

采用原位腐蚀试验、静态失重试验、浸泡试验研究了2219铝合金搅拌摩擦焊接接头的剥落腐蚀行为与机理。结果表明:2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝腐蚀速率比母材小,焊缝的抗腐蚀性提高;腐蚀从局部点蚀开始,起源于第二相粒子与其边缘的铝基体,第二相粒子作阴极;原位腐蚀2 h后焊核与热机影响区发生晶间腐蚀,母材发生严重的点蚀;均匀分布的第二相粒子与细小的等轴晶组织是焊核区剥落腐蚀敏感性降低的主要原因。     

腐蚀对2024铝合金板材力学性能的影响

2024铝合金常用于航空工业中,在海洋大气环境下服役时受到盐水环境的腐蚀,会显著缩短结构的使用寿命。本文以2024铝合金为研究对象,通过力学试验、电化学分析和扫描电子显微镜等分析手段,探讨2024铝合金在不同腐蚀时间下的力学性能变化、电化学腐蚀机理与断口裂纹演化特征。结果表明：2024铝合金在EXCO溶液中腐蚀0～9 h后,其腐蚀形貌表现为点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀模式;随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率加快,蚀坑尺寸逐渐增大。腐蚀坑对2024铝合金的力学性能有较大影响。腐蚀时间在1 h内时,蚀坑导致的应力集中使试样的硬度、抗拉强度和伸长率迅速下降,蚀坑萌生的裂纹源诱发疲劳寿命显著下降69%;腐蚀时间超过1 h时,蚀坑在深度方向的缓慢扩展削弱了应力集中的影响,使硬度、抗拉强度、伸长率及疲劳寿命下降趋势减缓。2024铝合金在EXCO溶液中腐蚀后的疲劳断裂为沿晶断裂、解理断裂和韧性断裂的混合断裂模式。     

铝合金在NaHSO_3溶液中干湿周浸腐蚀行为

采用干湿周浸实验、失重法和电化学阻抗谱研究了铝合金1060、2A12和7A04在0.02 mol/L NaHSO3溶液中的腐蚀行为与规律,用扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物形貌,并用能谱仪(EDX)和光电子能谱仪(XPS)分析其组成,并测试力学性能.研究表明,随腐蚀时间的延长,铝合金表面的腐蚀产物不断增多,失重增加,力学性能下降;腐蚀产物形貌以团状为主,并不断向外延伸,呈现不均匀的凹凸形貌;腐蚀产物主要为Al2O3和Al的硫酸盐水合物;电化学阻抗谱拟合结果显示,腐蚀速率先增加后降低,腐蚀时间为360 h时腐蚀速率达到最大值;耐蚀性能由强至弱依次为1060,2A12,7A04铝合金.     

304不锈钢和5083铝合金在模拟城市地下空间环境中的腐蚀行为对比

目的 研究对比了304不锈钢与5083铝合金在模拟武汉地下空间环境条件下的腐蚀行为。方法 在对武汉工况调研的基础上,设计了符合地下环境特点的室内加速试验谱,包括循环盐雾试验和湿热试验等,以一个加速周期模拟实际服役环境中1 a的腐蚀量;利用扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜等方法分析了304不锈钢与5083铝合金的表面形貌、腐蚀产物成分和腐蚀动力学等。结果 根据模拟武汉地下空间环境设计的加速试验,经过5个循环周期后,不锈钢与铝合金均在局部发生不同程度的点蚀,5083铝合金表面钝化膜被破坏,腐蚀产物堆积,而304不锈钢腐蚀轻微。根据拟合结果,不锈钢最大点蚀深度与腐蚀时间时间符合指数函数关系D1=7.637+1.212e^0.517t,形成的腐蚀坑小而深;铝合金符合幂函数关系D2=11.75t^0.699,主要形成宽而浅的腐蚀坑,其宽深比逐渐增加。结论 随着服役时间的延长,304不锈钢在模拟城市地下空间环境中的点蚀深度发展较5083铝合金更快,304不锈钢的点蚀率受地下运行环境的影响逐年增加,而5083铝合金局部腐蚀放缓。     

模拟海洋大气环境下 Cl- 质量分数对 3003 铝合金腐蚀行为的影响

目的研究Cl-质量分数对3003铝合金腐蚀性能的影响,为风电散热器的腐蚀检测和使用寿命评价提供依据。方法采用连续盐雾腐蚀实验模拟海洋大气环境,分析3003铝合金腐蚀产物的微观形貌、元素分布、腐蚀质量损失、点蚀深度,利用极化曲线和阻抗技术分析腐蚀样品的电化学行为。结果当Cl-质量分数低于9%时,样品质量损失随Cl-质量分数的升高而增加,9%时达到最大为7.9937 g/m2;样品腐蚀深度随着Cl-质量分数升高不断加深,9%时达到峰值为44.15μm;腐蚀电流密度随Cl-质量分数的增加而增大,容抗弧半径随Cl-质量分数的增加而减小;Cl-质量分数大于9%时,随着Cl-质量分数增加,腐蚀质量损失和腐蚀深度不断减小,容抗弧半径不断增大,腐蚀电流密度逐渐减小。结论当Cl-质量分数在1%~9%之间时,Cl-质量分数的增加对3003铝合金的腐蚀速率具有明显的加速作用;当Cl-质量分数大于9%时,腐蚀速率呈现逐渐降低的趋势。     

基于元胞自动机法的铝合金腐蚀行为模拟

基于元胞自动机方法从介观的尺度对铝合金的腐蚀行为进行模拟。结合金属的局部腐蚀机理,建立了一个新的扩散和空间分离电化学反应耦合的点蚀模型,根据阴极和阳极半反应的物理化学过程,对铝合金点蚀的扩展、离子的扩散和腐蚀产物的生成进行模拟。通过调节参数λ和ε的值模拟了蚀坑内阳极区的自催化现象,并得到了单个蚀坑的腐蚀形貌随着模拟时间的变化情况,将模拟结果与铝合金的实际腐蚀形貌进行对比。结果表明,元胞自动机方法可以实现铝合金电化学腐蚀的复杂模拟,这对于理解铝合金腐蚀以及研究材料的结构完整性有着重大的意义。     

2024-T3铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验,模拟2024-T3铝合金在海洋大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和电化学技术分别对腐蚀117、242、362、487和598 h的2024-T3铝合金试样进行测试分析,得到腐蚀动力学、腐蚀产物和点蚀坑的形貌、腐蚀产物的成分以及表面锈层的电化学特性,研究锈层对2024-T3铝合金大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中2024-T3铝合金的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱然后再略增强的变化过程。     

1060纯铝腐蚀膏加速腐蚀试验与大气暴露试验相关研究

采用扫描电镜、能谱仪、拉曼光谱仪和失重法观察分析1060纯铝在腐蚀膏条件下腐蚀行为和腐蚀过程动力学规律,并与之在大气环境下暴露试验作对比,探究其相关性。结果表明,1060纯铝在腐蚀膏腐蚀试验中,腐蚀类型为点蚀,腐蚀产物主要为Al2O3、Al OOH、Al(OH)3的混合物,腐蚀失重C与时间t的方程为C=0.65t0.74,呈幂指数关系;1060纯铝在大气环境的腐蚀过程中,腐蚀类型为点蚀,腐蚀产物与腐蚀膏腐蚀结果一致,腐蚀失重与时间之间关系为幂指数函数关系。腐蚀膏对1060纯铝具有加速腐蚀的效果,且与大气暴露试验之间具有相关性,可作为模拟1060纯铝大气腐蚀的一种加速腐蚀试验方式。     

盐水环境下2A12铝合金搅拌摩擦焊缝腐蚀速率

采用静态失重法测量了2A12铝合金搅拌摩擦焊缝在3.5% NaCl水溶液中的平均腐蚀速率,结合焊缝腐蚀机理、腐蚀产物成分与腐蚀损伤宏-微观形貌分析了不同腐蚀时间下搅拌摩擦焊缝腐蚀速率的变化规律. 结果表明,焊缝平均腐蚀速率经历了从大幅下降到缓慢回升的过程,这与焊缝的腐蚀经历了由点蚀到沿晶腐蚀,最后发展为剥蚀的腐蚀机理变化密切相关;试件质量去除率表明腐蚀时间越长,焊缝腐蚀越严重;焊缝不同区域腐蚀敏感性不同,焊核区腐蚀严重,前进侧次之,返回侧腐蚀相对较轻.     

430不锈钢室内加速腐蚀与大气暴露的相关性研究

目的研究室内腐蚀膏试验对430不锈钢的加速性,以及腐蚀膏试验与大气暴露腐蚀试验的相关性。方法采用室内腐蚀膏腐蚀试验对材料进行腐蚀,研究其腐蚀过程的电化学特性和机理,腐蚀产物形貌、组成和结构,以及腐蚀过程的动力学规律,并与材料大气环境暴露试验的结果对比,探讨腐蚀膏试验与大气暴露试验的相关性。最后计算出室内腐蚀膏试验对430不锈钢的加速性。结果 430不锈钢在腐蚀膏腐蚀试验中,腐蚀失重与时间方程为P=0.3998t1.0391,呈幂指数关系,在腐蚀初期腐蚀速度最大。腐蚀机理主要是点蚀。由于腐蚀膏中的Cl-对钝化膜的穿透作用,使得钝化膜在一定点能够维持高的电流密度,并使阳离子杂乱移动而活跃起来,当膜-溶液界面电场达到临界值,点蚀发生。腐蚀表面存在点蚀坑,且随着腐蚀时间的增加,点蚀区域增加,相邻点蚀相互连接,形成腐蚀面。腐蚀面可见红色锈斑,对腐蚀产物进行XPS分析,其主要成分为Fe OOH和Fe3O4。430不锈钢在大气环境的腐蚀过程中,其腐蚀机理也是点蚀,腐蚀失重与时间也呈幂指数关系,腐蚀产物和形貌结构与室内腐蚀膏试验相同。结论腐蚀膏试验对430不锈钢腐蚀具有加速性,且与其大气暴露试验具有相关性,可以作为模拟430不锈钢大气腐蚀的一种加速试验。     

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.     

高强铝合金在不同SO_2模拟环境中的腐蚀行为及相关性研究

采用扫描电镜(SEM/EDX)、失重法等研究了7A04铝合金在两种模拟SO2气氛条件下的腐蚀行为和规律,以及与江津大气暴晒试验结果的相关性。结果表明,随试验时间的延长,铝合金腐蚀产物不断增多,腐蚀失重与时间的关系符合指数规律C=A·t~n;表面腐蚀产物形貌呈团状或圆团状,并不断向外扩展延伸,呈现不均匀的凹凸形貌;腐蚀产物为氢氧化铝和硫酸铝水合物;从腐蚀动力学角度分析,7A04铝合金在0.067%SO_2气氛环境中间隙腐蚀的试验结果与江津户外暴露试验的相关度最高。     

Q345R与S31803异种钢手工电弧焊接头的耐蚀性能研究

通过化学浸泡法、电化学法和失重法研究了用E2209、E309Mo和E309三种焊材所得Q345R与S31803异种钢手工电弧焊接头的耐蚀性能,并采用能谱法对晶间腐蚀产物进行了分析。结果表明:在化学浸泡法试验中,三种焊缝的耐腐蚀性能相差不大,随腐蚀时间延长,点蚀坑不断长大,最终得到深而大的腐蚀坑,但不能很好地区分三种焊缝耐点蚀性能的差异;在电化学法试验中,母材S31803的自腐蚀电位最大,耐点蚀性能最好,其次分别为E2209、E309Mo和E309;在失重法试验中,耐晶间腐蚀能力排序为S31803>E2209>E309Mo>E309;晶间腐蚀产物的能谱分析表明,腐蚀产物中的Cr/Ni值均高于原始的Cr/Ni值,三种焊材基本能够达到与S31803母材接近的抗腐蚀能力。