锂含量对镁锂合金表面碳酸锂膜层耐蚀性的影响

利用低温等离子体在LAZ141镁锂合金表面制备绿色环保且高耐蚀的碳酸锂膜层是一种全新的镁锂合金表面处理技术,为进一步探索合金中Li含量对所形成的碳酸锂膜层结构及耐蚀性能的影响,本文采用SEM、EDS、EIS和析氢测试等方法对不同Li含量镁锂合金的碳酸锂膜层进行了表征和分析。研究结果表明：合金基体中Li含量决定了膜层中Li₂CO₃成分的含量,当合金中Li含量达到10 wt. %以上时,膜层外层能够形成主要由Li₂CO₃成分构成的保护层;电化学测试及析氢结果表明,该保护层能够在0.6 M氯化钠溶液中将膜层阻值提高2个数量级以上并将析氢速率降低3倍以上。     

镁锂合金腐蚀行为及干法镀膜防护工艺研究

目的利用PVD磁控溅射技术,在样品上沉积纯铝膜,以提高镁锂合金的耐腐蚀性能。方法采用动态极化曲线、交流阻抗方法研究镁锂合金在去离子水和3.5%Na Cl溶液两种介质中的电化学行为,并利用感应耦合等离子体发射光谱仪技术和荧光金相显微镜,分别测定合金的成分,分析微观组织结构。采用扫描电子显微镜和EDS能谱仪分析镁锂合金纯铝膜的组织形貌与结构成分。此外,采用电化学技术测试纯铝膜的保护行为。结果在3.5%Na Cl溶液中,镁锂合金的腐蚀电流密度比去离子水介质中的高约两个数量级,且腐蚀电位较负;交流阻抗结果显示,比去离子水中的阻抗模值低一个数量级,说明镁锂合金抗Cl?侵蚀的能力较差。通过磁控溅射技术,获得了厚度为4μm致密的纯铝膜。镀铝后,镁锂合金的腐蚀电流密度降低了约一个数量级,腐蚀电位正移,耐蚀性提高。结论致密的纯铝膜在3.5%Na Cl溶液介质中容易发生钝化,阻碍Cl?的扩散,进而提高了镁锂合金耐Cl?侵蚀性。     

占空比对LA103Z镁锂合金微弧氧化膜的生长特性及微观形貌的影响

通过不同的占空比进行微弧氧化试验,研究了超轻LA103Z镁锂合金在硅酸盐碱性电解液中氧化膜的生长特性与微观形貌的变化。分别在5种不同的占空比下制备出微弧氧化陶瓷层,利用扫描电子显微镜、涡流测厚仪和粗糙度仪分别研究了陶瓷膜层的检测了陶瓷层的形貌、厚度、元素含量以粗糙度等,根据极化曲线和交流阻抗曲线评价了膜层的耐蚀性能。结果表明,在相同的电流密度与频率下,随着占空比的增大,微弧氧化膜层的厚度增加,膜层重量增加,占空比的增加有利于膜层的增厚和质量的增加、粗糙度的降低和电绝缘性的提高;从微观形貌看,形貌最好的占空比为10%时制得的样品;经微弧氧化后的镁锂合金腐蚀电位有提高,即微弧氧化可以提高LA103Z镁锂合金的耐蚀性。     

石墨烯掺杂对镁锂合金微弧氧化膜Cl?腐蚀敏感性的研究

为了研究添加石墨烯后镁锂合金微弧氧化膜在不同NaCl浓度下的腐蚀行为,通过向硅酸盐体系电解液中添加石墨烯,在镁锂合金表面制备出改性的MAO(Micro-arc oxidation)膜层,采用电化学极化曲线和阻抗谱方法研究改性膜层对NaCl溶液的腐蚀敏感性。结果表明:石墨烯的添加可有效改善由于微弧放电形成的孔洞及微裂纹等缺陷,提高膜层致密性和耐蚀性;改性的MAO膜层耐腐蚀性能随着NaCl溶液浓度的升高而降低,主要因为在较高的浓度梯度作用下,侵蚀性离子向膜层中扩散速率加快,进而加速了对MAO膜层的腐蚀破坏。     

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）。     

建筑装饰用Cu-Ni合金的腐蚀行为研究

通过浸泡静态腐蚀和电化学试验方法,研究了不同浸泡时间下建筑装饰用Cu-Ni合金的腐蚀行为。结果表明,随着浸泡时间的延长,铜合金的腐蚀速率逐渐降低;铜合金的表面腐蚀膜层的颜色逐渐从紫红色、棕色、黄绿色转变为墨绿色;腐蚀初期的产物主要为Cu_2O,随着腐蚀时间延长过渡为Cu_2O和CuO;继续延长腐蚀时间,腐蚀产物膜层不断增厚,外层腐蚀产物膜中的Cu_2O与溶液中的Cl-发生反应生成Cu_2(OH)_3Cl;致密均匀的腐蚀产物膜层在一定程度上抑制了腐蚀反应的进行,使得腐蚀速率逐渐降低。     

单脉冲电沉积Ni-Co合金镀层在NaCI盐膜下的腐蚀行为

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜/能谱(SEM/EDS)及热重分析法研究了单脉冲电沉积法制备的Ni-Co合金镀层在NaCI盐膜下于800℃的空气中的腐蚀行为.结果表明,所制得的镀层在NaCI盐膜下发生了加速腐蚀,形成的表面腐蚀层疏松且与基体的粘附性较差.讨论了在该腐蚀环境下Ni-Co合金层的腐蚀机制.     

N80钢CO2腐蚀产物膜研究

在模拟油田CO2腐蚀环境下，用XRD、EDS和SEM研究了N80钢腐蚀产物膜的形成与发展情况。结果表明，在本试验条件下N80钢CO2腐蚀产物膜对基体具有一定的保护作用，可以降低腐蚀速率。腐蚀产物膜分3层，讨论了3层膜的结构特征与形成机理。初步研究了腐蚀产物膜的破坏特征。腐蚀产物膜的晶体类型是（Fe,Ca)CO3复盐。     

LA43M镁锂合金表面水热合成Mg-Al LDH膜层的耐腐蚀及磨损性能

目的 提高镁锂合金的耐蚀和耐磨性,拓宽其应用范围。方法 保持水热温度为90 ℃,改变水热时间,采用原位水热法在LA43M镁锂合金表面制备了Mg-Al 层状双金属氢氧化物(LDH)膜层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分别表征了膜层的表面形貌、成分及物相。采用浸泡试验、析氢试验、动电位极化测试以及摩擦磨损试验对膜层的耐蚀性、耐磨性进行了评估。结果 水热反应后,在合金表面形成了细小片状结构,且随着水热时间的延长,尺寸变大,数量增加,分布越密集。经XRD分析,得到了LDH特征衍射峰。浸泡及析氢试验表明,LDH膜层的耐蚀性顺序为LDH-30 h＞LDH-18 h＞ LDH-12 h＞LA43M基体。其中LA43M基体在浸泡8 d后,腐蚀严重,出现了明显的腐蚀坑和裂纹;而LDH膜层试样腐蚀程度较轻,只在部分区域出现点蚀和微裂纹。动电位极化测试表明,水热30 h的膜层具有良好的耐蚀性。与基体相比,其自腐蚀电位提高了143.7 mV,腐蚀电流密度降低了约2个数量级。摩擦磨损试验结果显示,基体的摩擦因数最大,磨痕深而宽,而LDH膜层的摩擦因数均明显小于基体,磨痕浅而窄。结论 Mg-Al LDH膜层在提高镁锂合金基体耐蚀性的同时,也能使基体的耐磨性有所改善。     

单脉冲电沉积Ni-Co合金镀层在NaCl盐膜下的腐蚀行为

采用X射线衍射（XRD）、扫描电钳能谱（SEM／EDS）及热重分析法研究了单脉冲电沉积法制备的Ni—Co合金镀层在NaCI盐膜下于800℃的空气中的腐蚀行为。结果表明，所制得的镀层在NaCl盐膜下发生了加速腐蚀，形成的表面腐蚀层疏松且与基体的粘附性较差。讨论了在该腐蚀环境下Ni-Co合金层的腐蚀机制。     

Corrosion and self‐healing behaviour of AZ91D magnesium alloy in ethylene glycol/water solutions

Corrosion behaviour of magnesium alloy‐based engine parts in cooling system is an urgent fundamental issue in automotive field where magnesium alloys are increasingly used. In the present work, the corrosion behaviour of AZ91D magnesium alloys in various ethylene glycol/water solutions was studied by electrochemical measurements and immersion tests at room temperature. The surfaces of the samples after immersion tests were examined using scanning electron microscope (SEM) and X‐ray diffraction (XRD). The results showed that the corrosion rates of AZ91D magnesium alloys decreased with the increase of ethylene glycol concentration in ethylene glycol/water solutions and the corrosion process was dominated by pitting corrosion. A continuous protective film transferred from corrosion products was formed on the corroded surface after sufficient immersion duration in ethylene glycol/water solutions, which is able to heal the corrosion pits. The self‐healing behaviour inhibited the further corrosion of AZ91D magnesium alloy.     

铝合金散热器腐蚀失效分析

采用宏观检测、化学成分分析、力学性能试验、显微组织观察等方法,对铝合金散热器漏水失效的原因进行了综合分析。结果表明:散热器管内漆膜存在涂覆不均匀、堆积、气泡、鼓泡等质量问题,无法有效地隔绝循环水与铝合金基体接触,使铝合金基体优先在内漆膜缺陷处发生局部腐蚀,并在循环水的冲刷作用下,加速腐蚀,最终造成散热器管的腐蚀穿孔。     

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

在北京大气环境下，研究AM60镁合金和不同金属材料（碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金）偶接的电偶腐蚀行为规律。研究表明，镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀，通过1a的北京大气环境下的暴露试验后，AM60镁合金的电偶腐蚀效应由强到弱的顺序为：碳钢、黄铜、不锈钢和铝合金，其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其它地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应的对比，表明环境因素影响着镁合金的电偶腐蚀效应。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。经1a曝晒的AM60镁合金形成了具有保护性的腐蚀产物层阻碍了腐蚀发展。北京地区高自然降尘量导致金属表面湿润时间加大，从而加速了AM60镁合金的电偶腐蚀。采用XRD方法分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为

采用中性盐雾加速试验、扫描电镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪等研究了Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为。结果表明:在中性盐雾腐蚀过程中,该合金具有良好的耐盐雾腐蚀性能,合金的腐蚀速率随腐蚀时间的延长而迅速降低,腐蚀480 h后平均腐蚀速率仅为0.010 mm/a。这是因为腐蚀后合金表面生成一层致密的Cu2O膜,随着腐蚀的进行,Cu2O膜增厚,同时外层的Cu2O膜被进一步氧化生成疏松的Cu2(OH)3Cl颗粒。合金在中性盐雾中腐蚀后,主要是α(Cu)固溶体被腐蚀,合金中的第二相仍残留在晶界处。     

Nd对挤压态AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响

采用盐雾腐蚀和动电位扫描法研究稀土元素 Nd 对挤压态 AZ31 镁合金耐腐蚀性能的影响,并利用扫描电镜分析合金腐蚀试样的微观形貌,用X射线衍射衍射仪分析合金的物相组成和腐蚀产物。结果表明, Nd 能够明显提高AZ31 合金的耐腐蚀性能,且合金的腐蚀速率随 Nd 含量的不同而发生变化,盐雾、电化学腐蚀实验结果一致     

AZ91D镁合金在含Cl-溶液中腐蚀机理的研究

探讨了溶液中的Cl-离子、合金的成分及微观组织结构、氧化膜的结构对AZ91D镁合金腐蚀的影响。从腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀类型及表面膜的状态等几个方面对AZ91D镁合金的腐蚀行为进行了定量和定性的描述。表面膜的疏松多孔,溶液中的活性阴离子是造成AZ91D镁合金腐蚀的动力学因素,由于Cl-（高解离度,高吸附性,高导电性,表观尺寸小）的特殊作用,合金表面所发生的是有选择的点蚀,最后呈蜂窝状;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率也随之增大。     

Role of CO2 in the initial stage of atmospheric corrosion of AZ91 magnesium alloy in the presence of NaCl

The effect of CO2 and NaCl on the initial stage of atmospheric corrosion of AZ91 magnesium alloy was studied. The observation of surface morphology by optical microscopy （OM）, scanning electron microscopy （SEM） and the analysis of corrosion products by X-ray diffraction （XRD） were integrated to investigate corrosion evolution. The results showed that NaCl stimulated the corrosion by promoting the formation of thin electrolyte film, increasing the conductivity and breaking the protective film in the absence of CO2. The morphology of the corroded samples with deposited NaCl was more homogenous in the presence of CO2. It was suggested that NaCl-induced corrosion was inhibited in the presence of CO2 by the formation of slightly soluble corrosion products containing hydroxy carbonates and hydroxy chlorides that provided a partly protective layer on the surface of the magnesium alloy.     

Mg合金AZ91D在城市大气环境中的腐蚀行为

用扫描电镜、X射线衍射方法对Mg合金AZ91D在城市大气中的腐蚀层形貌,腐蚀产物进行了分析和研究。结果表明:腐蚀初期在材料表面生成一层Mg(OH)_2薄膜,随着腐蚀的不断进行,膜增厚并开裂,最终形成网状结构,在裂纹处水蒸气容易凝聚,腐蚀性气体及盐粒容易吸附,且裂纹或缝隙为氧的扩散提供了通道,造成Mg合金局部腐蚀严重,生成的腐蚀产物主要为Mg(OH)_2,Al(OH)_3,Mg_2CO_3(OH)_2·3H_2O和Mg_2(OH)_3Cl-4H_2O,这些微溶的腐蚀产物对基体起到了一定的保护作用,从而在后期降低了Mg合金的腐蚀速率。     

AZ31镁合金沉积类金刚石薄膜的表面形貌和腐蚀行为

为了改善镁合金的耐蚀性,扩展其应用范围,采用等离子全方位离子镀膜技术在AZ31镁合金表面沉积了含有Si-N和Si-O的2种类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)薄膜,研究了其表面形貌及其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,探究了DLC薄膜对AZ31镁合金腐蚀行为的影响。利用SEM和AFM观察了AZ31镁合金表面沉积DLC薄膜的表面形貌,采用电化学法测试表面沉积DLC薄膜的AZ31镁合金在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和开路电位,通过拉伸试验测试其在空气和3.5%NaCl溶液中的应力应变。结果表明:镁合金试样表面的DLC薄膜光滑致密,在3.5%NaCl溶液中表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金的极化行为与表面未沉积DLC薄膜AZ31镁合金相似,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金电位正向移动,耐蚀性提高;与表面未沉积DLC薄膜AZ31镁合金相比,在空气中,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金极限抗拉强度与其接近,延伸率略低;在3.5%NaCl溶液中,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金极限抗拉强度略有降低,延伸率略高。