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。     

镁海水电池阳极活化机理研究

研制了新型Mg-Hg-X合金阳极材料,用扫描电镜(SEM)、能谱、X-射线衍射(XRD)和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成,研究了Mg-Hg-X合金阳极的溶解过程及活化机理.结果表明:在放电初期,Mg-Hg-X合金阳极材料中的第2相粒子随点腐蚀的发生直接脱落,形成腐蚀坑,随后Mg-Hg-X合金阳极溶解在介质中的合金元素离子与基体镁发生反应,再沉积于镁阳极材料表面的点蚀孔中,形成Hg、X的沉积层,破坏钝化膜的结构,降低了Mg-Hg-X合金阳极极化.使电极电位负移,同时沉积的具有高析氢过电位的Hg、X抑制了析氢腐蚀.     

Mg_2Si及Si粒子在Al-Mg-Si合金晶间腐蚀中协同作用机理的多电极偶合研究

通过测定Al-Mg-Si合金晶界各组成相的极化曲线及不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金晶界组成相(AlMg_2Si及Al-Mg_2Si-Si)间的动态电化学偶合行为,研究了不同Mg/Si比Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si电位比其边缘Al基体正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解。晶界Mg_2Si电位比其边缘Al基体负,在腐蚀初期将作为阳极而发生阳极溶解;由于Mg_2Si中活性较高元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si富集,致使Mg_2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界只存在不连续分布的含Mg、Si的析出相,不能在晶界形成连续腐蚀通道,合金不表现出晶间腐蚀敏感性。Mg/Si1.73的Al-Mg-Si合金晶界同时析出含Mg、Si析出相和Si粒子;腐蚀首先萌生于Mg_2Si相;而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面通过加速Mg_2Si和晶界无沉淀带的极性转换,协同促进了Mg_2Si边缘无沉淀带的阳极溶解,即腐蚀沿晶界Si粒子及Mg_2Si粒子边缘的无沉淀带发展。Si粒子促进了腐蚀的发展,导致合金表现出严重的晶间腐蚀敏感性。     

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。     

残留结晶相对Al-Mg-Si-Cu合金晶间腐蚀行为的影响

采用光学显微镜、透射电镜、X射线衍射、扫描电镜及能谱等研究中性和酸性NaCl腐蚀溶液中残留结晶相对Al-Mg-Si-Cu合金晶间腐蚀行为的影响。结果表明:实验合金含有Mg2Si和Al4.01(MnFeCrCu)Si0.74两种残留结晶相。在中性和酸性溶液中,Mg2Si相通过Mg优先溶解,由阳极转换成阴极,进而造成基体点蚀。Al4.01(MnFeCrCu)Si0.74相在中性溶液中作为阴极,导致周围Al基体发生点蚀,而在酸性溶液中只发生自身腐蚀。当点蚀发生在晶界上时,能直接诱发晶间腐蚀;而当点蚀发生在晶内时,则需点蚀扩展至晶界才能诱发晶间腐蚀。不同于中性溶液,酸性溶液中的晶间腐蚀也可以由晶界直接形成。     

Al-Mg-Si合金中Mg_2Si和Si粒子在晶间腐蚀过程中的作用机理

研究Al-Mg-Si合金晶界组成相（Al-Mg2Si及Al-Mg2Si-Si）间的电化学行为和动态电化学耦合行为,提出Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si的电位比其边缘Al基体的正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解;晶界Mg2Si的电位比其边缘Al基体的负,在腐蚀初期作为阳极发生阳极溶解,然而由于Mg2Si中活性较高的元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si的富集,致使Mg2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。当n（Mg）/n（Si）〈1.73时,随着腐蚀的进行,合金晶界同时会有Mg2Si析出相和Si粒子,腐蚀首先萌生于Mg2Si相和Si边缘的无沉淀带,而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面加速Mg2Si和晶界无沉淀带的极性转换,从而促使腐蚀沿晶界Si粒子及Mg2Si粒子边缘向无沉淀带发展。     

η相在Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极合金中的活化作用

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、电化学性能测试等方法,研究了Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti牺牲阳极合金中析出相的腐蚀行为。结果表明,该合金主要含η-MgZn2析出相。η析出相相对α-Al基体呈阳极相,在3.5%的NaCl溶液中与α-Al基体组成微腐蚀电池,引起析出相自身溶解。溶解的Zn2+沉积在蚀坑周围,增加这些位置氧化膜的缺陷,促使氧化膜脱落。该牺牲阳极合金的溶解是以η析出相为活化中心,由此向外扩展,引发合金全面溶解。     

7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝的电化学局部腐蚀行为

7A52铝合金搅拌摩擦焊焊缝的成分虽然与母材相同,但其经历了再结晶过程和特殊的热处理过程,粗大第二相发生的变化会导致其电化学行为发生改变.文中分析了焊缝的显微组织和粗大第二相,对母材和焊缝分别进行了电化学测试,并观察了腐蚀后的表面形貌和特征,以确定局部腐蚀形核处.研究结果表明,焊缝的电化学局部腐蚀过程与母材相似,均为Mg2Si优先阳极溶解,产生自身的点蚀坑,随着腐蚀的进行,Mg2Si周围的基体被腐蚀.而a-Al12(Fe,Mn)3Si与Al6(Mn,Fe)并未被腐蚀.     

Al-Zn-Sn-Ga合金点蚀行为及扩展机理

通过分析Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga(质量分数,％)合金在3.5％ NaCl溶液中的点蚀形貌及电化学阻抗谱(EIS)研究该合金的点蚀行为及扩展机理.结果表明:该合金析出相界面处由于Cl-吸附和微电池的共同作用优先溶解引发点蚀.蚀孔内金属离子浓度增加,Cl-向孔内迁移导致孔内Cl-浓度升高,同时孔内金属离子水解使孔内H+浓度升高,蚀孔迅速纵深发展.随着析出相溶解及孔深增加,腐蚀产物在蚀孔处堆积造成金属离子传质阻力增大,产生浓差极化导致蚀孔底部电位正移,纵向腐蚀速率减慢;回沉积在蚀孔处的Ga和Al形成Ga-Al汞齐,分离氧化膜使铝基体不断溶解,也使腐蚀产物不断脱落,使点蚀坑横向扩展.     

铝青铜在3.5%NaCl溶液中的脱成份腐蚀行为

用电化学方法和表面分析技术对铝青铜的脱成份腐蚀行为进行研究．结果表明，铝青铜系合金中亚稳态的β相与α相基体相比，具有明显的优先腐蚀倾向，这主要是亚稳的β相组织的含Al量高于α相造成的．在阳极活性溶解区，由于β相中的Al元素溶解造成合金表面产生了点蚀坑，在阳极活化-钝化转化区β相中的Al元素大量溶解，β相腐蚀严重．β相溶解电位正移接近α相溶解电位，α相开始发生腐蚀，在极限电流区，材料表面α相成为富铝相(即阳极区)，也发生严重的脱铝腐蚀，α相和β相中的其它合金元素也发生腐蚀脱落．     

N80油管钢CO2腐蚀点蚀行为

在模拟油田CO2 腐蚀环境下 ,利用XRD、EDS和SEM研究了N80钢点蚀坑的形成与发展 .结果表明 ,Cl-会在腐蚀产物膜与金属界面处富积成核 ,加速该区域的阳极溶解 ,促使点蚀坑的形核 ;点蚀坑内也有Cl-富积 ,在膜与基体界面处形成厚度为 3 μm的富积层 ,加速点蚀坑内基体的腐蚀 ,使得点蚀坑进一步发展 .同时 ,讨论了阳极反应与点蚀坑形貌之间的关系     

应力作用下2195Al-Li合金的腐蚀行为研究

通过测量动电位极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）,并结合SEM研究恒应力作用下2195Al-Li合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,应力增加,材料腐蚀加剧;合金主要腐蚀类型为晶间腐蚀和孔蚀,是由于合金的主要时效强化相为晶内析出的T1（Al2CuLi）相,T1相与基体合金相互交替作为阳极相发生溶解,加速了合金孔蚀;同时晶界处析出粗大的平衡相T2（Al6CuLi3）相,T2相相对周围PFZ为阳极相发生溶解,导致合金发生晶间腐蚀。     

高温退火对阴极铝箔腐蚀性能的影响

采用扫描电子显微镜、透射电镜分析和腐蚀量试验，研究了高温退火对铝箔第二相形貌及分布和对阴极箔腐蚀性能的影响。结果表明：3003合金中第二相粒子呈条状时，其周围基体中的位错密度分布不均，尖角部位位错密度高，成为优先腐蚀的区域，导致阴极箔腐蚀形貌不均，易发生剥落腐蚀；第二相粒子呈球状且弥散分布时，阴极箔的腐蚀均匀性好，无剥落腐蚀；在630℃高温下退火，第二相发生溶解，并在空冷时重新析出，重新析出的第二相数目减少，形状细小且弥散分布在基体中，从而提高了铝箔的抗腐蚀性能和腐蚀均匀性。630℃退火4h为最佳工艺。     

N80油管钢C02腐蚀点蚀行为

在模拟油田CO2腐蚀环境下，利用XRD、EDS和SEM研究了N80钢点蚀坑的形成与发展。结果表明，Cl^-会在腐蚀产物膜与金属界面处富积成核，加速该区域的阳极溶解，促使点蚀坑的形核；点蚀坑内也有Cl^-富积，在膜与基体界面处形成厚度为3μm的富积层，加速点蚀坑内基体的腐蚀，使得点蚀坑进一步发展。同时，讨论了阳极反应与点蚀坑形貌之间的关系。     

盐雾环境下高强度铝合金的点蚀行为

采用断面金相法和局部交流阻抗技术对高强度航空铝合金7B04在连续盐雾腐蚀试验下的点蚀行为进行分析。试验结果表明,合金表面点蚀呈现腐蚀速度快速憎加,到腐蚀中期减缓,后期又急剧增加的趋势;但最大点蚀深度始终呈线性增长, 点蚀坑的形成机理主要有：阴极相粒子周围基体的溶解、铝本身的去合金化及腐蚀残留物Cu粒子的二次点蚀,其中AlCu和AlCuMg第二相粒子阴极相是其点蚀形成的诱因。局部交流阻抗技术可以提供微小区域阻抗变化的有效信息,适合用于研究点蚀发展的溶解动力学。     

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。     

AZ91镁合金和MAO涂层的点蚀行为研究

采用循环极化曲线研究了AZ91镁合金及其表面微弧氧化(MAO)涂层在3.5%NaCl溶液中的点蚀行为。采用光学显微镜和扫描电镜观察循环极化不同阶段的点蚀形貌,探讨了点蚀在AZ91镁合金和MAO涂层上的萌生和扩展机制。结果表明,合金上点蚀倾向于在α-Mg相上萌生,而涂层上点蚀在多孔结构和裂纹处萌生,合金和涂层上点蚀的初始形态均为开口的“火山口”形貌。合金上点蚀坑中沉积一层腐蚀产物层对点蚀产生一定钝化效果,导致了点蚀在合金上横向扩展。而涂层上点蚀造成涂层的剥离和腐蚀产物的溶解,无法对点蚀形成钝化效果,导致点蚀在涂层上向纵深扩展。点蚀在循环极化过程中持续扩展的微观形貌验证了合金和涂层的循环极化曲线上出现正的滞后环,而不同的点蚀扩展现象也验证了涂层上较大的滞后环面积。     

压铸AlMg5Si2Mn合金的腐蚀和腐蚀疲劳行为

研究压铸AlMg5Si2Mn合金的电化学腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀疲劳机理。结果表明:合金的自腐蚀电位和点蚀电位分别为-1220和-690 mV,钝化区间约为530 mV,说明合金的耐腐蚀性能良好。合金的晶间腐蚀倾向明显,这主要是由于Mg2Si相自腐蚀电位较低,且(Al+Mg2Si)共晶区的体积分数较大(29.6%)。电化学腐蚀反应和Mg2Si自身溶解产生的氢元素导致疲劳试样表面发生阳极溶解,加速了疲劳裂纹的萌生,从而显著降低了合金的疲劳寿命。腐蚀疲劳试样的裂纹主要是沿晶界扩展。氢元素也导致合金塑性下降,造成应力腐蚀开裂。     

Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.05Ti-0.5Mn合金中析出相的腐蚀行为

采用扫描电镜、透射电镜、x射线衍射、电化学性能测试等方法,研究了析出相对Al-5Zn-0.03In-1Mg-0.05Ti-0.5Mn合金牺牲阳极腐蚀行为的影响.结果表明,该合金主要含MgZn2(η相)及A16Mn析出相,这些析出相相对а(Al)基体呈阳极相,在3.5%NaCl溶液中与а(Al)基体组成腐蚀微电池,引起析出相自身溶解.析出相的溶解一方面活化牺牲阳极合金,另一方面过多的析出相降低合金电流效率.因此适量且均匀分布的η及Al6Mn析出相有利于该牺牲阳极合金综合电化学性能的提高.     

铝合金的腐蚀路径（英文）

研究AA2024-T3、AA5083-O和AA6082-T6合金的腐蚀路径,以进一步了解铝合金局部腐蚀机理。采用扫插电子显微镜研究合金在3.5%Na Cl溶液中动电位极化测试后腐蚀表面,利用扫描振动电极技术分析阳极电解液的流动。结果表明:各合金的腐蚀路径明显不同,且受阳极电解液流动的影响。另外,在AA5083-O和AA6082合金中,腐蚀以两种方式进行扩展:一种为腐蚀前端扩展路径(AA5083的丝状扩展路径和AA6082合金有条理的线性扩散路径);另一种为沿?100?方向的晶体学通道扩展路径。与AA2024-T3合金相比,AA5083-O和AA6082-T6合金的扩展路径与晶粒特征有关,而与粗大的第二相粒子无关。而AA2024-T3的扩展路径与第二相粒子和晶界特征有关。