Nd对AZ91镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响

用金相显微镜、扫描电镜和静态质量损失法对AZ91-xNd镁合金(x=1.1%,1.4%,1.9%)的微观组织和腐蚀性能进行表征,研究了Nd对AZ9l镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响.结果表明:稀土Nd的添加明显细化了合金的组织,使半连续网状β(Mgl7Al12)相变为细小的长条状,且分布更加均匀.在合金中还生成了颗粒状...     

合金元素对镁合金耐腐蚀性能影响的研究进展

镁及其合金作为最轻的金属结构材料,在产品轻量化方面具有巨大的应用潜力.然而,金属镁具有较强的腐蚀敏感性,且表面形成的氢氧化镁膜疏松多孔,几乎无保护性,这导致其应用受到限制.如何提高镁的耐腐蚀性已经成为制约其应用的世界性难题.合金化是从根本上改善镁合金耐蚀性的方法之一.基于此,本文从合金元素对镁腐蚀行为的影响出发,阐述纯镁的腐蚀机理和合金元素对镁合金腐蚀性能的影响机制,归纳合金元素对镁合金所产生的保护机制及其相应特征,这可以为开发新型镁合金和改善镁合金的耐蚀性提供一定的借鉴.此外,本文有助于更好地理解镁合金腐蚀行为.目前,还没有一种镁合金能像铝合金或不锈钢一样具有较好的耐蚀性,因此耐蚀镁合金的开发还需要进一步研究.本文为镁合金中元素之间的交互关系提供理论基础,可对新型耐蚀镁合金的开发提供思路.元素之间的协同作用会对新型耐蚀镁合金设计、工艺及性能有较大影响,随着研究的深入,期望构建出类似"不锈钢"的新型耐蚀镁合金.     

合金元素对镁合金耐腐蚀性能影响的研究进展

添加合金元素即合金化是改善镁合金性质、性能的有效途径。总结了基础合金元素(Al、Zn、Mn、Zr等)和微量合金元素(Ce、La、Sc、Er、Nd、Y、Sm、Ho、Gd及混合稀土等稀土元素和Ca、Sr等碱土金属元素以及Pb、Sn、Sb、Si、Hg、Ga等)对合金化镁合金耐腐蚀性能的影响,评述了失重法、电化学方法等合金化镁合金耐腐蚀性能的主要研究方法,指出了当前镁合金合金化及耐腐蚀性能研究中存在的问题和发展方向。     

挤压AZ63镁牺牲阳极的组织和电化学性能

为了给挤压AZ63镁阳极的工程应用提供理论参考,研究了挤压温度对挤压AZ63镁阳极组织特征和电化学性能的影响,并与铸态AZ63镁阳极的组织特征和电化学性能进行对比分析。结果表明:当挤压温度较低时,晶内偏析形成的Mg_(17)Al_(12)相不均匀地残留在晶界上,且再结晶程度较低,使镁阳极产生严重的不均匀自腐蚀,降低其电化学性能;提高挤压温度能够使Mg_(17)Al_(12)相在晶界几乎消失,并提高再结晶程度,使阳极的电化学性能相对于铸态镁阳极显著提高;铸态AZ63镁阳极中的Mg_(17)Al_(12)相在晶界呈现出接近连续网状分布,体积分数较大,晶粒粗大。     

稀土含量对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极材料电化学性能的影响

研究了3种不同RE含量的Al-Zn-In-Mg-Ti合金牺牲阳极材料。通过测试合金的电流效率、极化曲线、电化学阻抗谱研究铝合金阳极材料在3％NaCl溶液中的电化学行为。结果表明：Al-5％Zn-0．03％In-1％Mg-0．05％Ti-0．5％RE阳极的电流效率为91．9％，工作电位为-1．020 - -1．033V；稀土元素对阳极材料电位影响较小；随着稀土元素含量的增加，阳极表面氧化膜变厚，溶解变得不均匀。     

Al-Zn-In-Cd牺牲阳极材料的电化学性能研究

通过正交实验确定出Al Zn In Cd牺牲阳极材料的最佳成分比。结果表明,Al 3.5Zn 0.02In 0.01Cd牺牲阳极材料的电化学性能指标均达到或超过国家标准。     

Al-Zn-Sn-Bi系合金添加Ga,Ce后牺牲阳极的电化学性能

为了提高Al-Zn-Sn-Bi合金牺牲阳极的电化学性能,通过不同方式添加Ga和稀土元素Ce,熔炼了Al-Zn-Sn-Bi(1号),Al-Zn-Sn-Bi-Ce(2号),Al-Zn-Sn-Bi-Ga(3号),Al-Zn-Sn-Bi-Ga-Ce(4号)4种阳极合金,分析了4种阳极合金在人造海水中的开路电位、电流效率、腐蚀均匀性、腐蚀产物黏附状态等电化学性能,并通过阳极合金的微观形貌及其在3.5%NaCl溶液中的极化曲线、电化学阻抗谱分析了添加Ga,Ce对阳极合金电化学性能的作用机制。结果表明:同时添加Ga和Ce的Al-Zn-Sn-Ga-Bi-Ce电流效率达96.7%,综合电化学性能明显改善;Al-Zn-Sn-Bi和Al-Zn-Sn-Bi-Ce合金阳极的活化机理可用Rs[CcoxRcox(QR1)(L1Rad1)(L2Rad2)]等效电路表示,Al-Zn-Sn-Bi-Ga和Al-Zn-Sn-Bi-Ga-Ce合金阳极的活化可用Rs[QR1(C1Rw1)(C2Rw2)(LRad)]等效电路表示。     

镁合金海水电池阳极材料电化学性能研究进展

镁及镁合金以其低密度、高电化学活性、高比容量等优点成为优异的海水电池阳极材料,自20世纪40年代以来备受关注.镁合金作海水电池阳极材料常用于Mg/C海水溶解氧电池及Mg/AgCl、Mg/PbCl或Mg/CuCl海水激活电池.目前常见的镁合金海水电池阳极材料体系为Mg-Al-Zn、Mg-Hg-Ga及Mg-Al-Pb系,此类材料能够满足大部分海下工作设备尤其是小功率用电设备的用电需求.然而,对海下大功率用电设备(如鱼雷等)而言,镁海水电池仍存在一些亟待解决的问题,如由于负差数效应、放电产物膜钝化、电压滞后及粒子脱附等问题导致电池阳极利用率低、放电活性下降.目前提高镁合金阳极材料放电性能的思路主要为合金化、改变加工工艺及微观组织特征三个方面.常见海水电池用镁合金阳极材料合金化元素Al、Zn、Hg、Ga、Pb、In、Sn等通过改变合金微观组织特征调控合金的电化学性能,取得了显著的成果;加工工艺(如均匀化热处理、挤压、轧制后退火等)通过均匀合金微观组织、细化晶粒尺寸、破碎粗大第二相粒子、减少塑性变形导致的晶内缺陷以减少析氢副反应、提高阳极利用率;微观组织如杂质及成分均匀性、第二相粒子、晶粒尺寸、织构及放电产物膜等对镁合金阳极放电性能的影响视其特征而定.本文归纳了近年来镁及镁合金作海水电池阳极材料时电化学性能提升方面的研究进展,分别从合金化、加工工艺及微观组织特征三个方面综述了镁合金电化学性能的影响因素及其作用机理,分析了镁合金海水电池阳极材料电化学性能存在的问题及其应用前景,以期为提高镁合金阳极材料放电性能及发展镁合金海水电池提供参考.     

铝锌铟锡系合金牺牲阳极性能研究

本文对铝锌铟锡系合金性能进行了初步研究,阐述了合金成分、金相组织与合金性能的关系,微孔蚀的形成及热处理对合金性能的影响。     

稀土Ce和Nd对AZ31镁合金耐蚀性能的影响

采用盐雾腐蚀和动电位扫描研究了稀土元素Ce、Nd对AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响.采用数码相机、金相显微镜和扫描电镜观察及定量金相分析系统测量分析了样品的腐蚀程度,并采用恒电位仪测量了动电位扫描极化曲线.结果表明,盐雾腐蚀试验中,合金试样腐蚀面积百分数随时间延长呈直线上升,添加稀土Ce和Nd后腐蚀速率降低50%以上.在电化学试验中.添加稀土后合金腐蚀电流密度降低了1/3～1/2.稀土可以起到提高α(Mg)固溶体耐蚀性能的作用,还可以形成含稀土的第二相并使AZ31合金中的β(Mg17Al12)相均匀分布,发挥其阻碍腐蚀的作用,从而最终提高AZ31镁合金的耐蚀性能.     

搅拌摩擦加工对AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响

目前,鲜见有关对AZ31镁合金采用搅拌摩擦加工改善其微观形貌进而提高其耐蚀性能的报道。采用电化学测试仪、光学显微镜、扫描电镜及分析天平研究了AZ31镁合金搅拌摩擦加工前后在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:在含Cl-溶液中,与原材AZ31相比,加工后的AZ31自腐蚀电位较高,自腐蚀电流密度较小,阻抗较大,且腐蚀失重速率较小,两者的腐蚀机制均为点蚀,加工后的AZ31点蚀程度较轻,形成了细小的等轴晶及第二相的固溶,提高了其耐蚀性能。     

合金元素对Al－Zn－In－Ga合金牺牲阳极性能的影响

研究了在铝中添加Ｚｎ、Ｉｎ、Ｇａ等合金元素，对铝合金牺牲阳极性能及负差异效应（ＮＤＥ）的影响，探讨了阳极溶解过程中的活化机制。     

合金元素对Mg-Hg-Ga阳极材料电化学行为的影响(英文)

用恒电流法,析氢法和交流阻抗法等方法测试了合金元素Hg和Ga对镁阳极电化学腐蚀行为的影响,并用扫描电镜和X射线衍射法分析了合金元素Hg和Ga对镁阳极的显微组织和相结构的影响。结果表明:铸态的Mg-4.8%Hg-8.8Ga合金晶界析出Mg5Ga2和Mg21Ga5Hg3相,铸态的Mg-8.8%Hg-8%Ga和Mg-7.2%Hg-8%Ga合金晶界析出Mg21Ga5Hg3相,铸态的Mg-7.2%Hg-2.6%Ga合金析出Mg3Hg和Mg21Ga5Hg3相。各合金析氢速率从小到大依次为:Mg-7.2%Hg-2.6%Ga合金,Mg-4.8%Hg-8%Ga合金,Mg-7.2%Hg-8%Ga合金和Mg-8.8%Hg-8%Ga合金。最小的析氢速率为1.75ml/(cm2.min)。各合金电化学活性从大到小依次为:Mg-8.8%Hg-8%Ga合金,Mg-7.2%Hg-8%Ga合金,Mg-4.8%Hg-8%Ga合金和Mg-7.2%Hg-2.6%Ga合金。在200 mA/cm2恒电流测试中最负的稳定电位-1.932 V出现在Mg-8.8%Hg-8%Ga合金中。     

AZ镁合金空气电池阳极在NaCl溶液中的电化学性能

采用动电位极化扫描、恒电流放电、化学浸泡法研究不同Al含量AZ31、AZ61、AZ913种AZ镁合金阳极的放电性能和腐蚀电化学行为。结果表明,3种镁合金阳极随Al含量的增加,腐蚀电位发生正移。合金的腐蚀电流密度呈先减小后增大的趋势;25℃的3.5%(质量分数)NaCl溶液中,3种合金阳极的放电电位随放电电流密度的增大而正移。30 mA/cm~2放电电流密度下,AZ61合金具有较负的平均放电电位,随时间延长平均放电电位负移且逐渐趋于平稳,表现出良好的放电性能。随Al含量的增加合金阳极自腐蚀速率有所下降,阳极利用率呈先增大后减小的趋势。3种合金阳极中,AZ61合金中形成大量点状或不连续短条状的β相,金属颗粒脱落较少,阳极利用率较高。     

合金元素对镁合金氧化性能的影响

概述了合金元素在镁合金抗氧化性能的作用.介绍了Ca、Be以及稀土元素对镁合金抗氧化性能的影响,并对相应的作用机理进行了分析.最后指出了合金化方法中存在的问题和发展方向.     

镁含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn合金牺牲阳极组织和性能的影响

采用金相显微、扫描电镜以及电化学测试等方法,研究了合金元素Mg含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极组织及电化学性能的影响。结果表明:随着Mg含量的增加,合金阳极中偏析相逐渐增多,牺牲阳极晶间腐蚀倾向增加,阳极性能降低。当阳极中Mg含量低于2%时,合金中偏析相适中,阳极性能优异。     

AZ镁合金用于干电池负极材料的电化学性能研究

采用失重法、线性电位扫描、扣式电池放电测试等方法,研究AZ21和AZ31镁合金作为镁锰干电池负极材料时的电化学性能以及电解质添加剂Li2CrO4对其电化学性能的影响。结果表明,作为干电池的负极材料,在Mg(ClO4)2作电解质时,AZ21与AZ31相比,其自腐蚀速率大,开路电压稍高,电池容量和正极材料利用率低;添加少量的Li2CrO4能大大降低AZ21和AZ31合金的自放电速率,其缓蚀作用随Li2CrO4浓度的增加而增加,但当超过0.3%(质量分数)后反而降低;Li2CrO4的添加可提高电池的工作电压、电池容量和正极材料利用率。     

提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响

研究了提高海水温度对锌合金和铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明，锌合金和铝合金牺牲阳级的电化学性能都随着海水温度的提高而变劣；凡是发生晶间腐蚀的合金，其晶间腐蚀程度都随着海水温度的提高而加剧。低含铝量的锌－铝－镉合金阳极在７０℃海水介质中，工作电位仍负于－１．０１０Ｖ，电流效率＞８０％，阳极工作表面溶解均匀，且不产生晶间腐蚀。     

Sn对Al-Mg-Ga-Sn阳极合金电化学性能的影响

为提高铝合金在金属空气电池中作为阳极的电化学性能,本文研究了不同含量的Sn元素对Al-Mg-Ga合金电化学性能的影响,测试了不同Sn含量的合金在6 mol/L KOH电解液中的开路电位、极化曲线、交流阻抗谱和恒流放电等性能.结果表明:Sn元素能够明显改善铝合金阳极的性能,与纯铝相比,合金的电化学性能得到了大幅度提升;当加入的Sn含量为0.1wt％时,合金的析氢腐蚀最慢、电化学性能最佳,合金具有最好的综合性能.     

Cu杂质含量对Al-Zn-In系牺牲阳极性能的影响

为提高铝合金的阳极性能,采用电化学方法、电偶实验和电感耦合等离子体质谱,研究了不同Cu杂质含量的Al-Zn-In牺牲阳极在海水条件下的阳极性能.结果表明:铝合金牺牲阳极的Cu质量分数为0.005%时,阳极表面溶解均匀,工作电位处于-1.047!-1.068 V,电流效率达到93%以上,耦合电位较负且稳定,耦合电流适中,2 h时Al和Zn的溶解量分别为22和3.8μg/L,2和48 h时的扫描电流峰值分别为27和36"A,试样的耐蚀性增强;而Cu质量分数超过0.005%后,会限制In的活化作用,活性溶解阻力逐渐增大,随着Cu含量的增加电流效率明显下降.Cu质量分数0.005%的铝合金材料具有较好的阳极性能.