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。     

2024铝合金型材在不同气候区的大气腐蚀行为

在国内7个大气腐蚀试验站对2024铝合金挤压型材进行了6年暴露试验。用扫描电镜、能谱对腐蚀产物进行了分析,对Cl~-及SO_2的影响进行了电化学实验,讨论了2024铝合金大气腐蚀机理。     

2024铝合金搅拌摩擦焊接接头在EXCO溶液中的腐蚀行为

试验研究了2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接接头在EXCO溶液中的腐蚀行为以及腐蚀后力学性能的退化情况。观察了接头在EXCO溶液中的浸泡腐蚀形貌,并对腐蚀后的力学性能进行测试。采用电化学腐蚀试验检测了接头在EXCO溶液中的极化曲线。研究结果表明:搅拌摩擦焊接接头焊核区耐蚀性低于母材的,电化学测试结果和浸泡腐蚀结果一致,浸泡腐蚀后接头拉伸性能显著降低。     

切削液中类产碱假单胞菌对铝合金腐蚀行为的影响

目的 从切削废液中分离出类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)菌株,研究该菌株对切削液的劣化,以及5754铝合金在含该菌株的切削液中的微生物腐蚀(MIC)行为.方法 采用平板划线法,从切削废液中分离提纯出单一菌株,并通过16S rDNA进行菌株测序.将类产碱假单胞菌接种至切削液中,...     

罗伊氏乳杆菌胞外聚合物抑制碳钢腐蚀行为

目的：研究罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀的抑制作用。方法采用腐蚀失重、X射线衍射( XRD)、扫描电镜( SEM)等检测手段,研究浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后碳钢腐蚀速率、界面腐蚀产物以及腐蚀形貌结构的变化。结果罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀具有抑制作用,可以使平均腐蚀速率降低25.60%;浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后,碳钢界面的腐蚀产物种类没有变化,但两者在磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的比例上存在显著差异;浸涂工况下,前9天磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的质量百分数之比为1.0：1.0：1.1;浸涂后,界面腐蚀产物与碳钢表面结合牢固,不易脱落。结论在碳钢界面浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物可以有效抑制腐蚀;罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢界面晶体间转化关系以及腐蚀产物稳定性的改变,是碳钢腐蚀速率下降的主要原因。     

时效析出相微结构改变对AA2024铝合金应力腐蚀行为的影响

通过恒载荷应力腐蚀实验、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等测试方法,研究了时效处理中析出行为的变化对AA2024铝合金应力腐蚀行为的影响。结果表明,合金在T3态时对应力腐蚀较为敏感,进行T8时效处理后,合金的应力腐蚀敏感性显著降低。利用高角环形暗场成像扫描透射电镜技术（HAADF-STEM）对合金进行准原位腐蚀实验观察,研究了合金T3和T8时效状态下的腐蚀过程和析出行为的变化情况,直观地展示了不同时效状态合金的腐蚀形态：T3态的合金为晶间腐蚀形貌,T8态的合金为晶间腐蚀和晶粒腐蚀相结合。由于析出行为和腐蚀机制的改变,不同时效状态的AA2024铝合金的应力腐蚀敏感性不同。     

不同热处理态2024铝合金的腐蚀行为

分别在3.5%NaCl溶液、3.5%NaCl＋1.0%H2O2溶液和pH=12的3.5%NaCl溶液中进行动电位极化实验,研究2024 Al-Cu-Mg合金在不同热处理状态下的腐蚀行为。极化曲线表明,随着合金时效时间的延长,合金的腐蚀电位向负方向移动;向NaCl溶液中添加H2O2会使腐蚀电位正移;在pH=12的3.5%NaCl溶液中的极化曲线表现出明显的钝化现象。腐蚀试样表面表现为常见的腐蚀特征,但也有扩大的点蚀、晶间腐蚀现象出现。循环动电位极化曲线显示有宽的循环极化滞后环,不同的腐蚀模式表明合金的点蚀生长对合金的热处理状态敏感。通过显微组织分析,探讨了不同热处理状态下合金在不同NaCl溶液中的腐蚀机理。     

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。     

2024铝合金小边距点焊行为分析

小边距点焊2024铝合金是航空、航天器点焊生产过程中经常遇到的情况,不可避免。研究此种条件下点焊过程动态参数的行为特征与接头形貌、力学性能以及显微组织之间的对应关系,为实现在线判识焊点质量提供可靠的理论依据。研究发现小边距焊点的外观与标准焊点相比无明显异样,但其熔化核心的形状以及显微组织存在明显区别。力学性能试验结果表明:随着边距的减小,焊点的负荷能力有所下降。在边距足够小的条件下点焊,容易产生喷溅或未焊透缺陷。分析所采集的动态参数行为特征,得知小边距点焊时的动态电阻减小、焊接电流增加、热膨胀位移量减小等监测信息与上述焊点质量信息之间存在必然的关联。     

搅拌头旋转速度对2024-T3铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为的影响

在不同的搅拌头旋转速度v(400r/min、600r/min、800r/min、900r/min)下搅拌摩擦焊接2024-T3铝合金,研究了搅拌摩擦焊接接头的力学性能和电化学腐蚀行为.研究结果表明:当v=600 r/min时,焊接接头具有最佳的力学性能,焊核区和热影响区均呈现最高的腐蚀电位和最低的腐蚀电流密度,表明v=...     

微生物胞外聚合物(EPS)对金属耐蚀性的影响

微生物胞外聚合物(EPS)对金属腐蚀具有抑制作用,研究了EPS中的主要成分蛋白质和多糖对碳钢、铸铁、黄铜和304不锈钢腐蚀速率的影响,并以此为基础,开展了蛋白质、多糖抑制碳钢腐蚀的单因素试验以及正交试验。结果表明:单因素作用下,蛋白质或多糖的质量浓度为1.0mg/mL时,碳钢的腐蚀速率最低;多因素作用下,多糖加入量为0.7mg/mL、蛋白质加入量为0.7mg/mL、浸涂时间为36h时,碳钢的腐蚀抑制效果最佳。研究结果可以为金属防护领域研发新型防腐蚀涂料提供技术支持。     

2024铝合金混合酸阳极氧化

目的在混合酸溶液中,对2024铝合金进行不同条件下的阳极氧化,并制备氧化膜,研究比较氧化膜厚度、表面形貌和耐腐蚀性等的不同。方法 2024铝合金在硫酸-磺基水杨酸-乳酸体系中进行阳极氧化,改变氧化时间(20~60 min)与氧化电流密度(2.5~4.5 A/dm^2),观察氧化膜的表面形貌、显微硬度、厚度、晶体结构以及耐蚀性的变化。结果每次实验的氧化时间为40 min不变,改变电流密度得到一系列阳极氧化膜,当电流密度为3.0 A/dm^2,自腐蚀电位最正,接近0.0 V时膜层的耐蚀性最好。若继续增加电流密度,则自腐蚀电位会负向移动。当电流密度为4.5 A/dm^2时,自腐蚀电位最负,为-1.1 V。保持电流密度为2.5 A/cm^2不变,改变氧化时间,得到一系列阳极氧化膜,当氧化时间达到50 min时,氧化膜的耐腐蚀性最好,自腐蚀电位为-0.6 V。XRD分析表明,氧化膜由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。氧化膜的显微硬度和厚度会随着电流密度及时间的增加而增大,氧化膜硬度、厚度最大分别为372.3HV、6.8μm。结论当阳极氧化电流密度为3.0 A/d、氧化时间为50 min时,膜层的耐蚀性最好。     

Si-69应用于2024铝合金表面硅烷化防腐蚀处理的工艺研究

采用正交试验探索硅烷偶联剂Si-69的水解工艺条件,研究了Si-69用量、水解pH值、水解时间等水解因素和老化成膜条件(温度、时间)对硅烷成膜试样耐蚀性的影响,确定了最佳水解工艺和老化成膜工艺.经电化学测试表明,硅烷膜的生成使2024铝合金基体表面的多孔性降低,有效阻止了腐蚀介质所参与的阴极活性点还原反应,极大地提高了...     

焊接参数对2024铝合金FSW接头组织及腐蚀行为的影响

对2024铝合金板进行不同参数下搅拌摩擦焊接, 分析了焊缝表面组织, 检查了在EXCO溶液中焊缝表面的腐蚀行为, 并讨论硬度分布与腐蚀发生的关系. 结果表明, 焊后轴肩作用区晶粒细化明显. 随转速的增加, 焊缝上表面热影响区范围加宽、轴肩作用区硬度上升、耐蚀性能提高. 在转速1500 r/min、行进速度1000 mm/min下所得焊缝金属塑性流动剧烈, 轴肩作用区硬度值已接近母材的硬度值, 在EXCO溶液中浸泡10 h后仅发生点蚀. 与母材相比, 接头硬度的软化区是腐蚀发生的区域, 但硬度值最低的位置与腐蚀最严重的区域没有严格的对应关系.     

铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为研究进展

介绍了铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为的最新研究进展,重点讨论了铝合金搅拌摩擦焊接接头腐蚀行为的研究方法,包括应力腐蚀法、盐雾实验法、溶液浸泡法、电化学法、凝胶可视化法等,并指出其存在的问题,分析了接头腐蚀机理及提高接头耐蚀性的方法。     

溶剂中水对2024铝合金表面膦酸自组装膜缓蚀性能的影响

以无水乙醇以及无水乙醇和水的混合液作为溶剂,分别配制5mmol/L的十四烷基膦酸溶液,并采用浸泡法在2024铝合金表面制备了十四烷基膦酸自组装膜。根据接触角、动电位扫描、交流阻抗以及腐蚀形貌分析,研究了采用不同溶剂时十四烷基膦酸自组装膜对Harrison溶液中2024铝合金的缓蚀作用,探讨了溶剂中水对膜自组装行为及缓蚀性能的影响机理。     

2024铝合金表面无铬钛锆转化膜的制备与性能

采用钛酸盐和锆酸盐为主盐,开发了一种应用于2024铝合金表面的无铬钛锆转化膜。通过扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDS)、中性盐雾实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析。结果表明：制备的无铬钛锆转化膜由微米级的微小颗粒组成,膜层均匀平整,无明显缺陷;无铬钛锆转化处理后的2024铝合金,经中性盐雾168 h,无明显腐蚀产物产生;钛锆转化膜具有较低的腐蚀电流和一定的钝化能力,可有效的提高铝合金的耐蚀性能。     

ECAP变形后超硬铝合金的电化学腐蚀行为

采用电化学测量技术,研究了等径转角挤压方法(ECAP)变形后的AA7075-T651铝合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:同道次ECAP状态下,随着Cl-浓度增加,AA7075-T651的自腐蚀电位和点蚀电位负移,耐腐蚀性能降低;而在同浓度NaCl溶液中,随着ECAP挤压道次增加,AA7075-T651的自腐蚀电位和点蚀电位正移,耐腐蚀性能提高。本次试验也表明了Cl-浓度对于该铝合金耐腐蚀性能的影响程度要远超过ECAP技术。     

拉应力条件下微弧氧化膜对铝合金腐蚀及电化学行为的影响

为研究在拉应力条件下微弧氧化膜对铝合金腐蚀及电化学行为的影响,采用恒载荷应力环在3.5% NaCl溶液中研究了经微弧氧化（MAO）处理后的7050铝合金（AA7050）应力腐蚀行为。用原位电化学阻抗谱（EIS）的方法评价在拉应力条件下,膜层的腐蚀破坏随浸泡时间的变化,并建立了相应的等效电路模型。结果表明,在3.5% NaCl溶液中,微弧氧化膜在有无拉应力的条件下都可以提高AA7050的耐蚀性和减少AA7050的塑性损失。在400 MPa拉应力条件下,微弧氧化膜的阻抗在应力腐蚀的过程中呈现出先减小后增大,再减小最后趋于稳定的规律;另外,AA7050在有拉应力的条件下,拉应力会促进基体的点蚀形核,提高腐蚀速率,微弧氧化膜的疏松层在拉应力的作用下会失去对基体的保护作用。