第二相粒子在Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金局部腐蚀中的作用机制

基于原位腐蚀观察方法,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)、盐水浸泡实验等研究Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀机理,探讨不同第二相在合金局部腐蚀中的作用机制。结果表明,合金腐蚀初期表现出典型的点蚀特征,富Gd和富Y粒子作为阴极相导致边缘基体相α-Mg的优先溶解,富Zr粒子中的Mg和边缘α-Mg都优先发生腐蚀,且腐蚀源的具体位置与第二相粒子和基体表面间的方位有关。在局部腐蚀过程中,具有更高稀土或锆含量的第二相微区表现出更好的耐蚀性能。此外,在第二相密集分布的区域,第二相粒子充当腐蚀屏障,使微区的耐蚀性能提高。     

挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金在模拟体液中的电化学腐蚀行为

通过对挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金进行电化学测量(稳定开路电位、极化曲线、阻抗)以及浸泡在模拟人体体液(SBF)不同时间后的阻抗测试,研究其在模拟体液中的电化学腐蚀行为。结果表明:挤压态Mg-2Sn-1Al-1Zn合金的稳态开路电位值(OCP)约为-1.57 VSCE,极化腐蚀速率(Vi)为8.98 mm/a,阻抗(Rp)为1011.21Ω·cm^2。浸泡在模拟体液中不同时间的阻抗结果表明,阻抗呈先增大后减小的趋势,浸泡2 h后,峰值阻抗为2151.62Ω·cm^2,这与浸泡后合金表面出现致密的腐蚀产物层有关。     

Nd在挤压态AZ31镁合金中的行为及作用

通过金相显微镜、SEM和XRD观察研究挤压态AZ31-xNd镁合金的微观组织和析出相,并测试合金的室温和高温力学性能。结果表明:Nd在合金中以Al2Nd和Mg12Nd化合物形式存在,且随着Nd量的增加,其数量增加;Nd使合金的晶粒细化、室温和高温性能提高。加入0.6%Nd的合金晶粒尺寸由未加Nd时的26μm降至约10μm,加入0.6%Nd合金的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325MPa、247MPa和18.1%。含Nd合金的抗拉强度和屈服强度随温度升高而下降,而伸长率随温度的升高而增加。     

镁及镁合金在环境(介质)中的腐蚀行为

叙述了镁和镁合金的化学电化学腐蚀特点,较全面的介绍了镁合金在不同环境(介质)中的腐蚀性能,为镁合金的腐蚀保护提供了可以借鉴的依据。     

热轧MB8镁合金的超塑性

对热轧MB8(Mg-1.5Mn-0.3Ce)镁合金板材的超塑性进行了研究。高温拉伸实验结果表明,合金在573～723 K及2×10-2～4×10-4s-1应变速率范围内具有良好的超塑性,在673 K及4×10-4s-1条件下得到最大断裂伸长率为441.6%;在723 K时最高应变速率敏感系数m为0.42,此时流变应力仅为6.3 MPa。此外,采用SEM对拉伸试样断口形貌进行了观察,并通过断裂区域显微组织的观察分析了Mg-1.5Mn-0.3Ce镁合金超塑性变形的机制。     

电镀锌镍合金的盐水腐蚀行为

研究了电镀锌镍合金在5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,12％～16％Ni镀层5％红锈出现时间是锌镀层的5倍,而且在腐蚀过程中出现腐蚀增重。SEM,EPMA,AES和XRD分析表明,锌镍合金镀层的高耐蚀性和腐蚀增重与生成粘附力强、绝缘性好的腐蚀产物ZnCl2·4Zn（OH）2有关。盐水腐蚀过程中未发现微裂纹,其腐蚀机理与盐雾腐蚀不同。     

合金化对镁电化学腐蚀速率影响的研究进展

基于金属镁电化学腐蚀的一般特征,从电化学角度综述了合金化导致的微观结构变化对镁合金腐蚀速率影响的研究进展,包括合金元素、第二相、晶粒尺寸以及晶体缺陷在镁合金的电化学腐蚀中发挥的作用以及对腐蚀速率产生的影响;对利用多组元合金化、微合金化以及微观组织的调控等方法实现镁合金腐蚀性能改善的前景进行了分析;展望了今后基于合金化影...     

挤压对Mg-Mn-Zn合金力学性能和腐蚀行为的影响

研究了铸态和挤压态Mg-Mn-Zn合金的微观组织、力学性能和在模拟人体体液中的腐蚀行为。结果表明:铸态Mg-Mn-Zn合金的平均晶粒尺寸为300μm;而挤压后Mg-Mn-Zn合金的平均晶粒尺寸降低为9μm。挤压态与铸态Mg-Mn-Zn合金相比,抗拉强度由174.5MPa提高到280.2MPa,屈服强度由43.6MPa提高到246.5MPa,伸长率达到21.6%。铸态Mg-Mn-Zn合金断口呈脆性断裂,挤压态合金为韧性断裂。挤压态Mg-Mn-Zn合金的耐蚀性能也明显高于铸态Mg-Mn-Zn合金。     

第二相对Al-Zn-Sn-Ga-Mg合金腐蚀行为的影响

通过分析Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga-2Mg阳极合金中的第二相及其腐蚀特性,研究第二相对该合金腐蚀行为的影响。结果表明:Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga-2Mg阳极合金中的第二相主要为球状和棒状的MgZn2相。MgZn2相的腐蚀电位较α(Al)基体的负,腐蚀电流密度较高且极化电阻较小。MgZn2相对于α(Al)基体为阳极相,其在3.5%NaCl溶液中与α(Al)基体组成腐蚀微电池,引起MgZn2相自身优先溶解,进而引发合金全面溶解。     

AZ61A镁合金搅拌摩擦焊接头在NaCl溶液中的腐蚀行为(英文)

对6mm厚的挤压态AZ61A镁合金板进行搅拌摩擦对接焊。采用浸泡试验研究焊接接头在NaCl溶液中的腐蚀行为,建立了一个经验公式来预测在不同的溶液pH值、浸泡时间和氯离子浓度下的接头腐蚀速率。该经验公式的可信度水平为95%。采用3因素、5水平的中央复合旋转设计方法来减少实验工作量。采用响应面方法来构建方程。结果表明,在碱性溶液中AZ61A镁合金接头的腐蚀速率要比其在酸性或中性溶液中的低,而且腐蚀速率随着氯离子浓度的降低和浸泡时间的延长而减少。β相的分布对其腐蚀形貌有重要影响。     

挤压态Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn合金的组织特征、力学性能和体外腐蚀行为（英文）

为改善医用镁合金微观组织特征与降解行为,采用挤压形变工艺改变医用镁合金的晶粒尺寸特征及析出相/金属间化合物尺寸、分布规律,探究了挤压态医用Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn镁合金微观结构特征及降解行为。结果表明：不同的热挤压变形并没有改变Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn镁合金中第二相的类型,但改变了第二相的分布和形貌。Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn镁合金的成分主为α-Mg和W-Mg₃Y₂Zn₃。电化学测试结果表明,铸态、挤压370℃和挤压390℃合金腐蚀电流密度分别为2.498、3.656、1.012μA·cm^-2。这是由于铸态组织中析出相/金属间化合物呈带状分布在基体中,可作为微阴极形成电偶腐蚀位点,加速合金腐蚀速率。合金在370℃挤压时,由于实际温度较低,部分粗化相未能充分溶解到α-Mg基体中,随着析出相数量增加及分布混乱无序,微阴极面积比例增大,进而导致腐蚀速率加剧。而390℃挤压态镁合金的挤压速度快、耗散行为慢,且铸锭与挤压机间摩擦强烈,已发生充分动态再结晶行为...     

第二相对Al-zn-sn—Ga阳极合金腐蚀行为的影响

采用SEM、EDAX及XRD分析Al-zn-Sn-Ga阳极合金组织中第二相和典型区域的成分及其分布.观察显微组织与腐蚀发展过程,研究第二相对合金腐蚀行为的影响.结果表明.A1-Zn-Sn-Ga阳极合金中的第二相主要为腐蚀电位较负的A1_2Zn相,其中粒径较大的第二相由于贯穿合金钝化膜而优先腐蚀,从而引起钝化膜的脱落溶解.为合金整体活化提供前提条件.     

Al-Cu-Li合金在盐溶液中的腐蚀行为以及腐蚀机理研究进展

Al-Cu-Li合金是航天航空工业中重要的轻质结构材料,已成为国产大飞机结构件的关键材料之一。飞行器在海洋等潮湿环境服役时,易受到具有腐蚀性的卤化物阴离子的侵蚀,尤其是在Cl^-离子侵蚀作用下,Al-Cu-Li合金构件表面易出现点蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀现象。Al-Cu-Li合金的局部腐蚀主要归因于合金相与合金基体间存在电势差,进而导致在腐蚀介质中形成微型腐蚀原电池。综述了Al-Cu-Li合金在NaCl溶液中的腐蚀行为以及热处理工艺对合金耐腐蚀性能的影响,重点分析了粗大第二相颗粒和时效析出相对Al-Cu-Li合金腐蚀性能的影响,研究了典型第3代Al-Cu-Li（2A97-T3、2A97-T6、2060-T8和2099-T83）合金以及航空用常规高强铝合金2024-T4在3种不同浓度NaCl溶液中的侵蚀行为以及在质量分数3.5%NaCl溶液中的电化学行为。综合分析各试样的微观腐蚀形貌、腐蚀电化学参数以及腐蚀程度,最终得出各试样的耐腐蚀性能由强至弱为：2A97-T3>2A97-T6>2024-T4>2060-T8>2099-T83。最后揭示了Al-Cu-Li合金在腐蚀介质中的腐蚀机理,总结了在海洋环境下铝合金的防腐措施。本文为后续Al-Cu-Li合金防腐性能的发展和飞机耐腐蚀性能的提升提供了参考。     

镁锂合金在人体模拟汗液中的腐蚀行为

为了研究镁锂合金在人体模拟汗液中的腐蚀特性,测试了镁锂合金在该溶液中开路电极电位与时间的关系曲线及在该溶液中浸泡不同时间的极化曲线,对比了镁锂合金在模拟汗液中及在pH=7的3．5％NaCl溶液中的电化学阻抗谱。采用数码相机、扫描电镜观察了镁锂合金在人体模拟汗液中的腐蚀形貌,用失重法测得了腐蚀速率。结果表明：在1～35min内,随浸泡时间的增加,镁锂合金会出现钝化现象,腐蚀速率降低;镁锂合金在人体模拟汗液中的电化学反应电阻为47．69Ω／cm^2,腐蚀为全面的点腐蚀,腐蚀速率为4．40g／（m^2·h）。     

Sr添加Mg-6Zn-4Si铸态合金的腐蚀行为研究

利用XRD、OM、SEM、EDS、极化曲线测试和浸泡试验分析研究Sr元素添加Mg-6Zn-4Si铸态合金的显微结构和腐蚀行为。适量的Sr元素能够有效地改善Mg-6Zn-4Si合金中初生及共晶Mg2Si相的形貌和尺寸。随着Sr元素含量的增加,初生Mg2Si相的尺寸先降低后逐渐增加。腐蚀测试结果表明：Sr元素能够有效地改善合金的耐腐蚀性。当Sr添加量为0.5%时,合金具有最优的耐蚀性,此时表现为最高的腐蚀电位,最低的腐蚀电流密度和腐蚀速率。添加Sr元素后,细小且分散均匀的Mg2Si相是耐蚀性提高的主要原因。过量的Sr添加会形成针状SrMgSi新相,降低了合金的耐蚀性。     

超声冲击对MB8镁合金耐磨性能及显微硬度的影响

采用HJ-III型超声冲击设备对MB8镁合金表面进行冲击处理,利用高倍透射电子显微镜研究了超声冲击表层的微观组织及晶粒细化机制。对经超声冲击处理和未冲击处理的MB8镁合金的耐磨性能进行了对比研究。用扫描电镜和显微硬度计分别研究了超声冲击处理对磨损表面形貌和显微硬度的影响。结果表明：超声冲击使MB8镁合金的表面出现了严重的塑性变形,塑变层深度约为180 μm,表面组织明显得到细化。耐磨性能和显微硬度随超声冲击时间的延长而提高。与未冲击试样相比,在冲击时间为6分钟时,冲击电流为1.2A时,冲击试样的显微硬度和耐磨性分别提高了102.8% 和51.83%。     

Zr-1.0Fe-0.2Cu合金在400 ℃/10.3 MPa过热蒸汽中的腐蚀行为

以高纯锆为母材制备Zr-1.0Fe-0.2Cu合金,并在400 ℃/10.3 MPa过热蒸汽中进行腐蚀实验。用SEM和TEM对合金基体及其腐蚀后生成氧化膜的显微组织进行研究。结果表明：Zr-1.0Fe-0.2Cu合金中只存在底心正交的Zr₃Fe第二相,Cu元素易偏聚在Zr₃Fe相内,使其不易以Zr₂Cu相的形式析出,Cu元素的添加能够细化合金中Zr₃Fe第二相。Zr-1.0Fe-0.2Cu合金在 400 ℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀100 d后,耐腐蚀性能优于Zr-1.0Fe以及Zr-4重熔合金,表明添加少量的Cu元素有利于改善合金的耐腐蚀性能。在腐蚀氧化过程中,含Cu的Zr₃Fe相会滞后于合金基体α-Zr相氧化而进入氧化膜。随着氧化进程的加深,第二相中的Zr元素氧化后会以t-ZrO₂的形式存在,Fe元素则氧化成m-Fe₃O₄。伴随着第二相的氧化进程,合金元素Cu和Fe会在氧化膜中扩散流失,不再呈现聚集状态。     

MB8镁合金CO2激光焊接工艺及接头性能

采用高功率CO2激光器对MB8镁合金进行一系列激光焊接工艺试验,并对焊缝成形的形成规律、接头的微观组织和力学性能进行研究.结果表明:焊缝熔深基本和激光功率呈正比关系,激光功率每增加1 kW,熔深约增加2 mm.焊缝熔合区组织主要由粗大的等轴晶组成,晶粒内有连续析出的条纹状β-Mn,晶粒尺寸约为60μm;热影响区组织为相对细小但大小不一的等轴晶,晶粒尺寸为15~40μm.在消除焊缝表面缺陷后,焊接接头抗拉强度能达到基材的90%左右.此外,熔合区内的粗大晶粒、晶粒内连续分布的第二相及焊缝内气孔缺陷是造成接头拉伸性能低于基材的主要原因.     

铸态晶粒尺寸对AZ91合金固溶时效行为的影响

研究铸态晶粒尺寸对AZ91合金固溶时效组织的影响,并对析出相与合金显微硬度之间的关系进行了分析.结果表明,合金铸态晶粒尺寸越小,其固溶效率越高,时效处理时β相的连续析出速度越快;在时效处理过程中,无论铸态晶粒尺寸或大或小,合金的显微硬度值都随着连续析出的β相数量的增加先升高后降低;并且铸态晶粒尺寸越小,其硬度峰值越高,达到峰值所用的时间越短.