Ni含量对提高Zn-Ni合金在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响（I）：极化和阻抗研究

Zn在保护钢铁材料不被海水腐蚀方面发挥重要作用。Zn和Ni的合金化能改善它的耐腐蚀性能。通过Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究Zn?Ni合金在合成海水(3.5% NaCl,质量分数)中的腐蚀行为,并比较不同Ni含量(0.5%~10%,质量分数)合金和纯 Zn 的耐腐蚀性能。结果表明：Zn?Ni 合金的耐腐蚀性能优于纯 Zn,只有Ni含量为0.5%的合金除外。Ni含量为10%的合金具有最好的耐腐蚀性能,这是由于在合金中形成了γ-Zn3Ni 和γ-ZnNi相。但Ni 含量为0.5%的合金比纯Zn具有更高的腐蚀速率(更差的耐腐蚀性能)。     

Zn-Sn-Cu-xNi无铅焊料合金的电化学腐蚀行为（英文）

通过铸造法制备Zn-30Sn-2Cu-xNi (x=0, 0.5, 1.0, 1.5,质量分数,%)无铅焊料合金,并研究该合金的微观组织演化及在0.5 mol/L Na Cl溶液中的腐蚀行为。采用电位动力学极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究其电化学行为,以此评估Ni元素含量对Zn-Sn-Cu合金腐蚀性能的影响。通过观察腐蚀过程中合金表面显微组织的演变,分析Zn-Sn-Cu-Ni合金的腐蚀机理。结果表明,添加0.5%Ni由于形成致密而均匀的腐蚀层从而有效提高Zn-30Sn-2Cu合金的耐腐蚀性能,且其主要腐蚀产物为Zn O, Zn(OH)₂和Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O。当Ni含量达到1.0%和1.5%时,Zn-30Sn-2Cu合金的耐腐蚀性能下降,主要是由于(Ni,Cu)₅Zn₂₁金属间化合物与富Zn相之间的电偶腐蚀加速富Zn相的溶解。因此,Zn-30Sn-2Cu-0.5Ni焊料合金具有最佳的耐腐蚀性能。     

Ni合金化对Zn在3.5% NaCl溶液中阳极溶解行为的影响(Ⅱ):动电位、恒电位和恒电流研究（英文）

Zn是钢防腐常用的金属。进一步添加其他元素,如Ni,可以降低其腐蚀速率,保持其牺牲性保护作用。采用动电位、恒电位和恒电流技术研究Zn、Ni和不同Ni含量(0.5%~10%)的Zn-Ni合金在3.5%Na Cl溶液中的阳极溶解行为。利用EDX和SEM对Zn,Ni和Zn-Ni合金腐蚀层的成分和显微组织进行表征。恒电位曲线表明,所有研究电极的阳极行为都呈现活化/钝化转变,而且除99.5Zn-0.5Ni合金外,随着Ni含量的增加,合金的钝化趋势减弱。而动电位曲线表明,只有Zn表现出活化/钝化转变。表面分析表明,腐蚀产物主要为氧化物、氯化物和氢氧氯化物。与Zn相比,90Zn-10Ni合金中可观察到细微的裂纹。     

Mg-Zn-Y-Zr合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

研究了Zn含量(质量分数)分别为4.3%,6%和8.6%的Mg-Zn-Y-Zr合金在5%(质量分数)NaCl溶液中的质量损失腐蚀和电化学腐蚀行为,并对不同腐蚀时间的合金表面腐蚀形貌、微观组织和相成分进行了分析.结果表明,Mg-Zn-Y-Zr合金中的第二相和Zn含量可显著影响合金的耐腐蚀性能,Zn含量为4.3%的Mg-Zn-Y-Zr合金表现出良好的抗腐蚀性能.随着Zn含量的增加,合金晶界上形成了电偶腐蚀加速效应更强的W相,同时使α-Mg基体中的Zn含量增加,从而导致合金的耐蚀性能逐渐变差.     

挤压态Mg–1.8Zn–0.5Zr–xGd(0≤x≤2.5%)生物镁合金微观组织演化及降解机理

目的 提高Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd(x=0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)生物镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。方法 先对Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金进行固溶处理,然后利用反向挤压技术对其进行组织细化处理,采用OM、SEM、EDS、EBSD和TEM分析了挤压后Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金的晶粒形貌、织构特征、相组成和表面腐蚀形貌。利用电化学工作站和静态腐蚀测试了挤压后合金的耐腐蚀性能。利用XPS对Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金腐蚀前、后的表面元素及其化学状态进行表征。结果 挤压温度和挤压比分别为360 ℃和7.7时,合金都发生了较为完全的动态再结晶。随Gd含量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,耐腐蚀性能先增强后减弱。当Gd质量分数为1.5%时,合金具有较好的耐腐蚀性能,其静态腐蚀速率约为0.447 mm/a;Gd质量分数为1.5%时,合金中析出了少量的纳米级圆棒状(Mg,Zn)3Gd相颗粒和纳米级椭圆球状Mg2Zn11相颗粒,且随着Gd含量的增加,合金中第二相颗粒的数量及体积分数逐渐增大。Mg–0.5Zr–1.8Zn–1.5Gd合金在SBF中浸泡120 h内,随浸泡时间的增加,腐蚀过程分3个阶段,首先合金表面Mg(OH)2腐蚀产物的生成及增厚导致腐蚀速率在腐蚀初期快速降低,随后致密的Mg(OH)2、(Ca,Mg)3(PO4)2和Ca10(PO4)6(OH)2腐蚀产物的生成及增厚导致腐蚀速率缓慢降低,最后腐蚀产物的生成与溶解达到动态平衡导致腐蚀速率逐渐趋于稳定。结论 挤压变形能够显著细化Mg–0.5Zr–1.8Zn–xGd合金的晶粒,均匀化和弥散化析出相分布,有效改善镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。     

EDTA和NH_4Cl添加剂对氯化胆碱基离子液体中电沉积Zn-Ni薄膜的影响（英文）

在低共熔溶剂中添加乙二胺四乙酸(EDTA)和氯化铵2种添加剂电沉积制备Zn-Ni合金镀层。研究添加剂对合金电沉积行为、成分、形貌和腐蚀性能的影响。循环伏安测试表明,EDTA的加入可以促进Zn进入Zn-Ni镀层中,而氯化铵起抑制Zn还原的作用。随着EDTA含量的增加,镀层中的Zn含量增加,但镀层的晶粒尺寸和电流效率降低。氯化铵浓度的增大能够有效地降低镀层的晶粒尺寸和Zn的含量,提高阴极电流效率。腐蚀实验表明,从含有氯化铵的镀液中得到的Zn-Ni镀层比从含有EDTA的镀液中得到的镀层具有更高的耐腐蚀性能。此外,添加剂的加入提高了镀层的耐腐蚀性能。     

连续柱状晶组织Cu-12%Al合金在3.5%NaCl和10%HCl溶液中的腐蚀行为

采用静态浸泡腐蚀实验、电化学分析方法等研究连续定向凝固方法制备的具有连续柱状晶组织的Cu-12%Al(质量分数,下同)合金在3.5%NaCl(质量分数)溶液和10%HCl(体积分数)溶液中的耐腐蚀性能及腐蚀机理。结果表明:Cu-12%Al合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能可达到耐蚀级。虽然在40℃以下的10%HCl溶液中该合金的耐腐蚀性能可达到耐蚀级,但在40℃以上的10%HCl溶液中的耐腐蚀性能欠佳。连续柱状晶组织Cu-12%Al合金的耐腐蚀性能优于Al含量为5%~11%的传统铝青铜和QBe2合金的耐腐蚀性能,但劣于QBe2.15合金的耐腐蚀性能。在3.5%NaCl溶液和10%HCl中连续柱状晶组织Cu-12%Al合金的自腐蚀电位分别为-271 mV(vs SCE)和-333 mV(vs SCE)。腐蚀发生后试样表面的Al元素含量明显下降,腐蚀机制为脱铝腐蚀。     

固溶处理Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd生物可降解镁合金的微观组织、力学性能和腐蚀性能（英文）

研究了Mg-0.5Zr-1.8Zn-x Gd (x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,质量分数,%)镁合金经过470℃和10 h固溶处理后的组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,Gd含量在0%～2.5%范围内,随着Gd含量增加,合金晶粒尺寸逐渐减小。当Gd含量低于1.5%时,合金元素几乎完全固溶于合金基体中,第二相主要由纳米尺度的(Mg,Zn)3Gd析出颗粒组成。当Gd含量在1.5%～2.5%范围时,合金中出现未固溶的微米尺度的(Mg,Zn)3Gd相,并且该相数量和尺寸随着Gd含量增加而增加。由于组织均匀分布和纳米尺寸的第二相颗粒存在,Mg-0.5Zr-1.8Zn-1.5Gd合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。在120 h浸泡实验中,Mg-0.5Zr-1.8Zn-1.5Gd合金平均腐蚀速率首先降低,然后增加,接着缓慢降低,最后,随着浸泡时间延长,腐蚀速率最终变得稳定。     

Gd含量对挤压态Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd生物镁合金组织及耐腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

研究了Gd含量对挤压态Mg-0.5Zr-1.8Zn-x Gd(0~2.5%,质量分数)生物镁合金组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明:挤压比为7.7、挤压温度为350℃时,合金发生了完全动态再结晶,其晶粒尺寸随Gd含量的增加先减小,最后趋于稳定。合金中的第二相主要由颗粒状(Mg, Zn)_(3)Gd相和Mg_(2)Zn_(11)相组成,其数量、尺寸及体积分数随Gd含量的增加逐渐增大,同时,纳米级棒状(Mg, Zn)_(3)Gd相与合金基体具有半共格界面关系。Gd含量大于2.0%(质量分数)时,部分未溶第二相以弯曲线条状在合金基体中随机分布,其尺寸及数量随Gd含量的增加逐渐增大。合金的耐腐蚀性能随Gd含量的增加先增强后减弱,Gd含量为1.0%(质量分数)时,合金具有较好的耐腐蚀性能。     

Zn对粉末冶金法制备Mg-Zn合金组织与性能的影响（英文）

以Mg粉和Zn粉为初始原料,采用粉末冶金技术制备Mg-Zn合金。研究了Zn含量对Mg-Zn合金烧结密度、显微组织、物相组成、弯曲强度和显微硬度的影响。测量了Mg-Zn合金的耐腐蚀性,探讨了Zn元素在粉末冶金过程中的作用机理。结果表明,添加Zn元素后,烧结产物的晶粒细小,烧结密度提高。此外,随着Zn含量的增加,烧结产物的致密度持续增加。XRD分析表明Mg-3%Zn(质量分数)合金主要由α-Mg相组成,而Mg-4%Zn合金由α-Mg和MgZn_2两相组成。随着Zn含量的增加,Mg-Zn合金的抗弯曲强度先增加而后降低,但是显微硬度(HV)持续增加。Mg-3%Zn合金的抗弯强度为123.6 MPa,显微硬度为1017 MPa,分别比纯Mg样品高出58%和45%。耐腐蚀性能测试表明当添加Zn元素后,Mg-Zn合金的腐蚀速率降低,Mg-3%Zn合金具有最低的腐蚀速率和最佳的耐腐蚀性能。     

Ni含量对Zn-Ni合金镀层的耐蚀性影响

    采用中性盐雾试验对Zn-Ni合金镀层的耐蚀行为进行了研究,并用扫描电镜、辉光放电光谱仪和X射线衍射仪等手段分析了不同Ni含量的Zn Ni合金镀层的微观形貌与结构、成分变化规律以及腐蚀产物.结果表明:（1）随着镀层的不断沉积,Ni的含量先增加后减小,在镀层中出现Ni的富积层;（2）Ni含量在5%~15%范围内时,Zn-Ni合金镀层的相结构体现出很复杂的结构特征:（3）经过钝化处理的Zn-Ni合金镀层的耐蚀性远高于镀Zn钝化层、镀Cd钝化层和Cd-Ti合金镀层的耐蚀性;（4）Zn-Ni合金镀层腐蚀产物主要是ZnO和ZnCl₂·4Zn(OH)₂,并且含有少量的2ZnCO₃·3Zn(OH)₂.     

真空蒸馏Zn-Ni二元合金气−液相平衡研究

在系统压力5～10 Pa、蒸馏温度1173～1423 K条件下,开展Zn-Ni二元合金真空蒸馏实验研究.结果表明:液相中Ni含量(质量分数)由18.21％增至96.05％时,气相中的Zn含量由0增至99.9966％,并且通过实验获得真空蒸馏中Zn-Ni二元合金的气?液平衡(Vapor-liquid equilibriu...     

Ni和Ni-Dy合金在熔融LiCl-Li_2O中的腐蚀行为

采用浸没腐蚀实验研究了纯Ni和Ni-Dy合金在937 K熔融LiCl-5%(质量分数)Li_2O中的腐蚀行为。结果表明,Ni和Ni-Dy合金主要发生氧化反应。纯Ni表面腐蚀产物为NiO,Li_2Ni_8O_(10)和LiNiO_2。Ni-Dy合金除形成上述富Ni氧化物外,还形成Dy_2O_3。Ni-Dy合金的腐蚀速率随Dy含量的增高而增大。其中Ni-1Dy和Ni-3Dy合金的腐蚀速率小于纯Ni,而Ni-5Dy和Ni-10Dy合金的腐蚀速率大于纯Ni。因此,加入适量Dy可提高Ni在熔融LiCl-Li_2O中的抗腐蚀能力。     

镍对热镀锌耐蚀性的影响

对Q235和Q345两种材料表面热浸镀纯Zn和Zn－Ni合金，研究Ni对热镀锌耐蚀性的影响。采用中性盐雾试验对镀层耐蚀性测试，将纯Zn镀层和Zn-Ni合金镀层进行对比，并用电子天平称量试样重量变化。结果表明Zn－Ni合金镀层比纯Zn镀层更耐腐蚀。     

机械合金化制备可降解Mg-Zn合金:用分式析因设计对其弹性模量和质量损失进行统计预测（英文）

用机械合金化方法制备可降解Mg-Zn合金,并用分式析因设计法建立统计学模型来预测块体合金的弹性模量和腐蚀质量损失。研究机械合金化参数(球磨时间、球磨速度、球料比和Zn含量)及其交互作用对合金性能的影响,共涉及4因素2次重复,因此进行了16次2水平分式析因设计。方差分析(ANOVA)、回归分析和R2测试结果表明此模型预测精度高。统计模型预测的可降解Mg-Zn合金的弹性模量为40.18~47.88 GPa,类似于自然骨(30-57 GPa)。添加质量分数为3%~10%Zn(9.32~15.38 mg)后,可以改善合金的耐腐蚀性能,腐蚀后纯Mg质量损失约33.74 mg。最显著的自变量是Zn含量,且只有球磨时间和球料比的交互作用具有显著性,P值小于0.05。建立的模型可以从统计学上有效预测可降解Mg-Zn合金的力学性能(通过弹性模量反映)和耐腐蚀性能(通过重量损失反映)。     

可降解血管支架用Mg-2Y-xZn-0.4Zr合金腐蚀性能的研究

为了提高镁合金耐腐蚀性能,制备了血管支架用Mg-2Y-xZn-0.4Zr(x=0,1,2,4质量分数%)合金,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、失重等方法研究了四种合金在模拟人体体液(SBF溶液)中的腐蚀性能。结果表明,Zn元素的加入使得合金晶粒细化,1%的Zn元素加入后合金出现Mg_3YZn_6相,当Zn含量提高到2%时出现Mg_3Y_2Zn_3相,合金耐腐蚀性能先提高后降低。Mg-2Y-1Zn-0.4Zr合金展现出最佳的耐腐蚀性能。     

固溶处理Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd生物可降解镁合金的微观组织、力学性能和腐蚀性能

研究了Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd (x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,质量分数,%) 镁合金经过470 ℃和10 h固溶处理后的组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,Gd含量在0%~2.5%范围内,随着Gd含量增加,合金晶粒尺寸逐渐减小。当Gd含量低于1.5%时,合金元素几乎完全固溶于合金基体中,第二相主要由纳米尺度的(Mg,Zn)₃Gd析出颗粒组成。当Gd含量在1.5%~2.5%范围时,合金中出现未固溶的微米尺度的(Mg,Zn)₃Gd相,并且该相数量和尺寸随着Gd含量增加而增加。由于组织均匀分布和纳米尺寸的第二相颗粒存在,Mg-0.5Zr-1.8Zn-1.5Gd合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。在120 h浸泡实验中,Mg-0.5Zr-1.8Zn-1.5Gd合金平均腐蚀速率首先降低,然后增加,接着缓慢降低,最后,随着浸泡时间延长,腐蚀速率最终变得稳定。     

放电等离子烧结制备生物Mg-Zn合金的组织及性能

以Mg粉和Zn粉为原料,采用高能球磨混粉和放电等离子烧结(SPS)的方法制备了Zn含量为0%,2%,4%,6%,8%(质量分数)的生物Mg-Zn合金,对其显微组织、力学性能和腐蚀性能进行了研究。结果表明:制备的Mg-Zn合金内部结构致密,组织分布均匀;显微硬度(HV)和抗压强度随Zn含量的增加而增加,当Zn含量为6%时达到最大值(690和379.5 MPa);模拟体液中的电化学腐蚀电位随Zn含量的增加而升高,腐蚀电流密度则降低,在6%时分别达到最大值和最小值。浸泡试验中,Zn含量为6%合金表现出最好的耐腐蚀性能,随Zn含量的增加,腐蚀形式由严重的点蚀和颗粒剥落转变为轻微的点蚀和颗粒内均匀的晶内腐蚀。     

添加Cu对M5合金在500℃过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响

用高压釜腐蚀实验研究了添加0.05%-0.5%Cu(质量分数)对M5(Zr-1%Nb)合金在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响;用TEM和SEM分别观察了合金基体和腐蚀后氧化膜的显微组织.结果表明:Cu含量低于0.2%时,随着Cu含量的增加,合金的耐腐蚀性能得到明显改善;继续提高Cu含量则对进一步改善...     

稀土含量对BFe10-1-1铁白铜在流动人工海水中的腐蚀行为影响

测量了不同稀土含量的BFe10-1-1合金在流动海水介质中的腐蚀速率,并采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等手段分析腐蚀产物.结果表明,对于成分相同的BFe10-1-1合金,海水流速越大,腐蚀速率越大;在流动的人工海水中,BFe10-1-1合金腐蚀类型以剥蚀为主,稀土含量为0.04%时合金的耐海水腐蚀性能最好,表面形成一层致密的含稀土相(如CeNi_5)的腐蚀产物层,微裂纹较少,与基体结合牢固,能有效地减缓腐蚀速率,提高耐腐蚀性能;当稀土含量过高时,耐腐蚀性能反而降低.