铝合金阳极氧化层在江津污染大气环境中暴露腐蚀行为研究

采用扫描电镜、能谱和X射线衍射仪以及腐蚀失重等分析测试方法研究了1060纯Al、2A12和7A04铝合金表面阳极氧化膜层在江津工业大气环境中的暴晒腐蚀行为。结果表明,1060纯Al、2A12和7A04铝合金阳极氧化膜层失重与暴露时间的关系符合幂函数规律;随腐蚀时间的延长,腐蚀产物不断增多,失重增大。3种铝材腐蚀严重程度顺序由大到小依次为:2A12铝合金7A04铝合金1060纯Al。腐蚀产物呈团状和块状形貌,主要由Al2O3、Al(OH)3和硫酸铝水合物组成。3种铝材除去表面腐蚀产物的阳极氧化膜层损伤和腐蚀坑数量差别明显,腐蚀机制为Al2O3在酸性介质中的溶解。     

铝及铝合金在南疆沙漠大气环境中的腐蚀行为

将铝及铝合金L3、LF21和LY12置于在南疆沙漠大气环境下进行现场暴露试验,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和红外光谱仪(FTIR)分析腐蚀形貌、元素分布和腐蚀产物组成.结果表明:在南疆沙漠大气环境中,铝及铝合金发生较严重的大气腐蚀,主要腐蚀产物为Al2O3和水合Al(OH)3;铝及铝合金的腐蚀质量损失随暴露时间的变化遵循幂函数C=Ktn,短期内随着暴露时间的延长腐蚀速率会不断下降;地表浮土中的MgCl2 等成分的存在增加了金属表面的湿润时间,浮土中较高的pH值以及氯离子和硫酸根离子等的共同作用促进了铝及铝合金在南疆沙漠大气环境下的腐蚀.     

1050A铝合金在模拟海洋大气环境中周浸腐蚀行为

采用室内周浸试验研究了1050A铝合金在模拟海洋大气环境的腐蚀行为,采用电化学阻抗谱、失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)等方法研究了腐蚀产物表面形貌、结构和组成。结果表明,随着腐蚀的进行,腐蚀产物增多、失重增加、阻抗值逐渐减小。腐蚀产物主要以团状和块状的形式存在,并不断向外延伸扩大,呈现不均匀的凹凸形貌;腐蚀产物主要有铝的氯化物、Al2O3,Al(OH)3和AlO(OH)等;电化学阻抗谱拟合结果显示,腐蚀速率先增加后降低。     

NaCl颗粒沉积对Q235钢早期大气腐蚀的影响

在实验室模拟含有5×10-6(体积分数)SO2和1%(体积分数)CO2污染成分的大气环境,采用增重法研究沉积NaCl的Q235钢的初期大气腐蚀规律.用扫描电镜和X射线衍射分析腐蚀产物.结果表明,当Q235钢表面沉积NaCl时,在SO2、CO2和NaCl的协同作用下,导致Q235钢发生严重腐蚀,腐蚀产物主要是Fe3O4,其次为γ-Fe2O3,还存在有γ-FeOOH.     

紫铜T2和黄铜H62在热带海洋大气环境中早期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了紫铜T2和黄铜H62在西沙群岛典型热带海洋大气环境中暴露1、3、6个月后的腐蚀行为。采用扫描电镜观察腐蚀产物的表面和断面微观形貌,并用能量色散谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了腐蚀产物元素和组成。测试紫铜T2和黄铜H62电化学阻抗谱(EIS)。结果表明,紫铜T2和黄铜H62在西沙海洋大气环境中暴露早期均发生了明显的局部腐蚀,O和Cl~-是促进早期腐蚀的主要原因,高的相对湿度、温度、Cl~-含量和长日照以及砂石粉尘对铜及铜合金的腐蚀起到加速作用。紫铜T2的主要腐蚀产物为Cu_2O,黄铜H62的主要腐蚀产物为Cu_3Cl_4(OH)_2和Zn_5(OH)_8Cl_2·H_2O。     

Zn在模拟酸雨大气环境中的腐蚀行为

利用自制的降雨喷淋装置模拟Zn在酸雨条件下的大气腐蚀行为,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电化学测试技术分别研究Zn腐蚀48、96、144、192和240 h后的腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性,分析了锈层对Zn腐蚀行为的影响。结果表明:主要的腐蚀产物为Zn(OH)2、Zn SO4、Zn4SO4(OH)6·3H2O和Zn5(OH)8Cl2·H2O;腐蚀过程中,Zn的表面形成了具有较好保护性的锈层,随着腐蚀时间的延长,锈层对Zn的保护作用先增强后减弱。     

纯铝1060在中国南沙群岛严酷海洋大气中的腐蚀以及点蚀行为

通过质量损失测量、扫描电子显微术、能谱分析、X射线光电子能谱和电化学阻抗谱等技术研究纯铝1060在南沙群岛海洋大气环境中暴露34个月后的腐蚀行为以及点蚀行为.结果表明,在纯铝表面发生严重的点蚀,并且暴露13个月后的平均腐蚀速率达到1.28 g/(m2·a).X射线光电子能谱的测试结果表明主要的腐蚀产物为Al2O3、Al...     

近海含SO_2环境中高压隔离开关铝合金部件的组织及腐蚀特征

运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对近海含SO_2环境中使用过的高压隔离开关2A12-T4铝合金部件的组织以及腐蚀特征进行分析。结果表明:2A12-T4铝合金晶粒沿变形方向拉长,并形成了一定数量的亚晶;主要的第二相是T相,并有大量的位错缠绕在T相周围。2A12-T4铝合金主要的腐蚀产物是Al(OH)_3和Al2(SO_4)_3·14H_2O,腐蚀主要受到湿润条件下Cl-和SO_2两种腐蚀性介质的联合作用,而拉长变形的晶粒以及第二相粒子则加速了腐蚀。     

沈阳大气环境下纯铜的初期腐蚀行为

通过1年的遮雨和未遮雨大气暴露实验,研究了在沈阳大气环境下纯铜的初期腐蚀行为.不同暴露环境下,纯铜的大气腐蚀速率、腐蚀产物组成及其保护性都存在差异.未遮雨暴露条件下,纯铜的大气腐蚀速率较高,尤其在降雨较多的暴露期间,雨水冲刷使纯铜经历了更长的润湿周期,从而显著加速了纯铜的大气腐蚀.不同暴露条件下,纯铜表面形成的大气腐蚀产物主要为Cu2O.遮雨条件下,腐蚀产物的组成还有Cu4SO4(OH)6·H2O和Cu4SO4(OH)6;而未遮雨条件下,雨水的冲刷、溶解作用延缓了Cu4SO4(OH)6·H2O的形成,因而在6个月时腐蚀产物仅为Cu2O;随着暴露周期的延长,12个月后逐渐有Cu4SO4(OH)6·H2O形成.未遮雨暴露的纯铜表面形成了致密的厚腐蚀产物膜,有效地抑制了大气腐蚀的阴极反应,具有更好的保护性.     

7475高强铝合金在海洋和乡村大气环境中的腐蚀行为研究

目的研究海洋和乡村大气环境对7475高强铝合金腐蚀行为的影响,为7475高强铝合金环境适应性设计提供支撑。方法在万宁和北京大气环境试验站开展了7475高强铝合金为期36个月的户外暴露试验,通过腐蚀失重分析方法研究了7475高强铝合金在我国2种典型大气环境中的腐蚀动力学规律;借助环境扫描电镜(ESEM)、金相显微镜和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术研究了7475高强铝合金的微观腐蚀形貌和锈层成分。结果2种大气环境中,铝合金腐蚀都呈现出初始阶段腐蚀迅速发展,之后腐蚀速率减慢,最后进入腐蚀扩展相对平稳时期的变化规律。在海洋大气环境中户外暴露36个月后,7475高强铝合金呈现明显的点腐蚀特征,腐蚀产物组成为Al(OH)_3、Al_2O_3和Al_2Cl_3。7475高强铝合金在乡村大气环境中表面腐蚀非常轻微,个别表面出现非常小且浅的腐蚀点。结论在乡村大气环境和海洋大气环境中,7475高强铝合金腐蚀动力学遵循幂函数规律。相比较乡村大气环境,7475高强铝合金在海洋大气环境中表现出非常强的腐蚀敏感性。     

热浸锌铝合金镀层表面纳米晶腐蚀产物共沉积机理

采用XRD和TEM对热浸锌铝合金镀层在动态充气海水全浸试验时所形成的白色腐蚀产物进行了研究,结果表明：腐蚀产物主要由典型的纳米级Zn4CO3(OH)6.H2O,Zn5(OH)8Cl2和Zn6Al2CO3(OH)16.4H2O微晶组成,而这种纳米晶的形成与由吸附引起的Zn^2 和Al^3 离子的共沉积有关,镀层表面腐蚀后首先生成Al(OH)3凝胶,当凝胶吸附的锌离子超过异相核的临界过饱和度时,发生锌、铝氢氧化物的共沉淀,生成双氢氧化物,由于晶体长大速度较慢不能与沉淀形核同步进行,导致镀层表面形成了微晶状态的腐蚀产物。     

Characterization of Atmospheric Corrosion of 2A12 Aluminum Alloy in Tropical Marine Environment

In this work, corrosion product formed on 2A12 aluminum (Al) alloy after 3 months of natural exposure in South China Sea atmosphere was characterized by various surface analysis techniques, including scanning electron microscopy, energy-dispersive x-ray analysis, x-ray photoelectron spectroscopy, and x-ray diffraction. The atmospheric corrosion mechanism of Al alloy in marine environment was derived. Results demonstrated that Al alloy specimen experiences serious general corrosion and pitting corrosion. Al and O are enriched in the product film, and Ca and Cl are also found in the film and corrosion pits in Al alloy substrate. The main component compounds existing in the film include Al₂O₃, Al(OH)₃, and AlOOH while AlCl₃ and CaCO₃ are also identified. Al alloy encounters corrosion under tropical marine atmosphere. Although somewhat protective, the formed surface film on Al alloy specimen is attacked by chloride ions, resulting in significant pitting corrosion of Al alloy.     

风电系统散热器用0359铝合金的盐雾腐蚀行为

目的研究0359铝合金的腐蚀行为,对其腐蚀使用寿命进行预测。方法采用盐雾实验模拟海洋大气环境,对腐蚀试样进行SEM、EDS、腐蚀深度、腐蚀失重、极化曲线和阻抗分析。结果 0359铝合金在盐雾腐蚀实验的条件下,腐蚀产物主要含O、Al、Si。随腐蚀时间延长,腐蚀点增多,腐蚀产物增多,且部分溶解脱落,腐蚀失重增加,腐蚀坑增大、加深。腐蚀时间由8 h逐渐增加至72 h,自腐蚀电位由-852.859 m V负移至-966.046 m V,腐蚀电流密度由0.346μA/cm~2增大至3.971μA/cm~2,腐蚀阻抗降低,腐蚀速率增加。腐蚀96 h时,自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,腐蚀阻抗增加,腐蚀速率降低。0359铝合金腐蚀失重-时间拟合曲线为y1=0.1927t~(0.6997),LC4铝合金在万宁地区户外暴露10年的腐蚀拟合失重为3.2629 g/m~2,此时,0359铝合金户外腐蚀10年的当量腐蚀深度为43.80μm,为翘片厚度的17.52%。结论 0359铝合金腐蚀形貌表现为点蚀,Al发生了吸氧腐蚀。腐蚀初期,0359铝合金表面的钝化膜阻碍了腐蚀,随腐蚀时间增加,钝化膜逐渐被破坏,腐蚀速率增加;腐蚀后期,大量腐蚀产物覆盖,阻碍了O、Cl-与铝合金的接触,降低了腐蚀速率。0359铝合金表面钝化膜和腐蚀产物具有减缓腐蚀的作用,且0359铝合金满足10年以上使用寿命。     

盐沉积条件下CO2对LY12铝合金大气腐蚀的影响

目的研究在有/无CO_2存在的恒温恒湿条件下,表面有沉积盐的LY12铝合金的大气腐蚀行为与腐蚀机理,搞清CO_2对其大气腐蚀的影响。方法将LY12铝合金表面分别沉积不同浓度的NaCl和MgCl_2,分别进行通/不通CO_2的恒温恒湿实验,借助扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等表面技术以及腐蚀失重分析方法,研究盐沉积条件下CO_2对LY12铝合金大气腐蚀的影响。结果在试验条件下,MgCl_2造成的LY12铝合金腐蚀都以点蚀为主,失重高于NaCl造成的。以MgCl_2为介质时,主要腐蚀产物都为(Mg1–xAlx(OH)_2)x+(Cl~–,CO~(2–))x×mH_2O(简写为LDH);以NaCl为介质时,主要腐蚀产物都为Al_2O_3或Al(OH)_3。两种介质的腐蚀产物都出现了Cu元素的富集。结论无论是否存在CO_2,Mg元素都参与了腐蚀产物的形成。合金元素Cu的存在及其富集,是造成CO_2对纯铝和LY12铝合金腐蚀行为不同影响的主要因素。     

镀锌钢在红沿河大气环境中的腐蚀行为

目的研究镀锌钢在红沿河地区SO2和Cl-含量较高的大气环境中的腐蚀行为与机理。方法根据GB/T 6464—1997将制备好的试样在红沿河核电厂进行现场暴晒试验,分别暴晒4、12、18、24个月后取回试样。利用失重分析、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等技术,观察与分析试样暴晒后的腐蚀产物。结果镀锌钢腐蚀失重随暴晒时间的延长而线性增加;随着暴晒时间的延长,锌镀层表面形成的腐蚀产物成分变化不大,以Zn12(SO4)3Cl3(OH)15·5H2O和6Zn(OH)2·Zn SO4·4H2O为主;腐蚀产物随暴晒时间的延长逐渐增加,产物形貌略有变化,以球状和针状为主。暴晒18个月后,腐蚀产物分为双两层,内层致密,外层疏松;暴晒24个月后,腐蚀产物厚度稍有增加,疏松层向致密层转变。结论 SO2与Cl-是镀锌钢在红沿河地区的大气腐蚀过程的主要影响因子。镀锌钢表面形成的腐蚀产物对锌镀层的保护作用较差。     

Cu-Al-Mn-Zn-Zr形状记忆合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

通过动态电位极化测量、电化学阻抗谱(EIS)和X射线光电子能谱(XPS)研究铜基形状记忆合金(Cu-Al-Mn-Zn-Zr)在3.5％NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀行为.腐蚀开始时,形状记忆合金表面形成的氧化产物不断覆盖合金表面,导致腐蚀速率降低.合金在NaCl溶液中浸泡4 d后,腐蚀产物层变厚及更加疏松多孔,导致腐...     

高速电弧喷涂铝涂层在模拟深水下的腐蚀行为

目的探究高速电弧喷涂铝涂层在深水压力环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱、扫描电镜微观形貌观察、物相衍射和红外光谱等锈层分析手段,分析高速电弧喷涂铝涂层在不同实验条件下的腐蚀行为,并对实验结果进行了对比研究。结果 3 MPa高压浸泡72 h的铝涂层表面腐蚀产物呈现疏松粉状,并出现了腐蚀坑洞,铝涂层快速失效。常压浸泡72 h后的铝涂层表面腐蚀较轻,常压浸泡720 h后的铝涂层表面则已被腐蚀产物完全覆盖。经XRD分析,三种条件下的铝涂层腐蚀产物基本一致。进一步利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析可知,3 MPa高压条件下,压力加速了碱式氯化铝水合物Al9Cl6(OH)21·18H_2O、Al5Cl3(OH)12·4H_2O等腐蚀产物的形成。这些腐蚀产物在高压下不能有效结合,且易于流失,致使涂层耐蚀性能快速下降。结论铝涂层在高压条件下形成的腐蚀产物不能有效覆盖在涂层表面阻止腐蚀介质侵入,导致铝涂层的耐蚀性能下降。     

7050铝合金环锻件超声波探伤缺陷分析

7050铝合金环锻件内部经超声波探伤发现大量缺陷,缺陷将影响锻件性能,极易在精加工过程中暴露在成品表面,危害性极大.为了分析原因,利用低倍检验、金相显微镜、扫描电镜对7050铝合金环锻件的探伤缺陷进行相关检测,确定缺陷形貌及分布特点,解剖的缺陷特征属于典型的Al-Mg-O的化合物夹杂.     

铝合金表面ZnO/Y2O3/Al2O3微弧氧化涂层的制备及其热控性能研究

目的 改善铝合金表面热控性能。方法 通过微弧氧化技术,采用六水合硝酸钇(Y(NO3)3.6H2O)为稀土改性剂,在铝合金表面原位构筑ZnO/Y2O3/Al2O3微弧氧化涂层。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜,分析涂层晶体结构、化学组成和表面形貌;利用红外发射率仪和紫外/可见/近红外分光光度计分别测量涂层的发射率与太阳吸收率,进而探究涂层热控性能及其影响因素。结果 实验表明,钇源的用量能够显著影响涂层结构和热控性能,当钇源质量浓度为6 g/L时,所得ZnO/Y2O3/Al2O3涂层的红外发射率为0.859,太阳吸收率为0.405,具有最低吸辐比0.471,显示出优异的热控性能。结论 原位构筑稀土元素Y改性的微弧氧化涂层可有效提高铝合金表面的热控性能。这得益于微弧氧化过程中所生成的Y2O3,它可有效调控涂层的形貌、粗糙度和厚度。此外,由于Y2O3具有较大的禁带宽度,可降低微弧氧化涂层中ZnO在高能紫外光波段的吸收。