镁合金腐蚀与防护的研究现状

对镁合金的腐蚀机理进行了分析,包括高温氧化、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂、疲劳腐蚀等。总结了影响镁合金耐蚀性的因素。对镁合金表面防护技术进行了概述,包括在表面制备阳极氧化/微弧氧化膜、制备金属/有机涂层、气相沉积、激光表面处理以及离子注入改性,指出了开发具备高强、耐磨、耐蚀的新型镁合金的发展趋势。     

PREP法制备球形CuAl10 Fe3铜合金粉末的性能表征

采用等离子旋转电极雾化技术制备球形Cu Al10Fe3铜合金粉末,利用激光粒度分析仪、ON分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和纳米压痕仪对Cu Al10Fe3铜合金粉末的粒径分布、氧氮含量、微观形貌、组织物相及纳米硬度和弹性模量特性进行表征。结果表明,Cu Al10Fe3粉末的体积平均粒径(D_(50))为74μm,松装密度、振实密度和流动性分别为4.45 g/cm~3、4.6 g/cm~3、16.3 s/50 g;其平均氧、氮含量分别为0.024%和0.004%,其中氧含量随Cu Al10Fe3粉末粒度的减小而增大,氮含量则基本保持一致。XRD分析表明,Cu Al10Fe3粉末主要由α相、马氏体β'相和少量的富铁K相组成。大粒径粉末的表面形貌为快速凝固形成的花瓣状胞状树枝晶。随着粉末粒度的减小,表面形貌由胞状树枝晶向平面晶转变,截面形貌则由大块胞晶向细条状晶转变,且小粒径颗粒截面组织明显细化,纳米硬度和弹性模量也增大。     

Al-Si系铝合金电弧增材再制造成形机理及性能评价

针对6082铝合金的磨损、腐蚀、掉块等损伤,采用CMT (Cold metal transfer)电弧增材再制造技术和自主研发的Al-Si-Cr-Er丝材在其表面制备了单层多道、多层单道及多层多道成形层。综合运用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能力学实验机、电化学工作站等分析成形层微观组织并评价其力学及电化学等综合性能。结果表明：成形层平滑光亮,焊道和焊道之间搭接平整紧密,无气孔、热裂纹、咬边、焊瘤等缺陷,Cr及稀土元素Er的加入,有效抑制了晶粒长大,促进了成形组织细化。相较于通用ER4043丝材,Al-Si-Cr-Er成形层的平均抗拉强度达228.7 MPa,最高延伸率达13.5%,微孔聚集形韧窝断裂是其主要失效机制;自腐蚀电位提高了约0.2 V,自腐蚀电流密度降低了一个数量级,成形组织的细化和杂质元素含量的降低是其耐腐蚀性能提升的主要原因。     

Er添加对Al-12Si铝硅合金组织和力学性能的影响

通过真空电弧熔炼法制备了含不同量稀土元素Er的Al-12Si合金。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、硬度测试仪对其组织形貌、物相分布及力学性能进行了研究。结果表明:向Al-12Si合金中加入稀土元素Er后,合金的晶粒得到细化,片状共晶硅转变为短棒状,在晶界处析出第二相粒子Al3Er,起到弥散强化效果。该合金的硬度、抗拉强度明显提高。Er质量分数为0.2%时,合金具有最佳的综合力学性能。与未添加稀土元素相比,该合金的硬度提高24%,抗拉强度提高近30%,合金断口出现少量韧窝,断裂方式由脆性解理断裂转变为混合型断裂。     

V与Ce微量添加对Al_(0.5)CoCu_(0.5)NiSi系轻质高熵合金组织与力学性能的影响

研究制备Al_(0.5)CoCu_(0.5)NiSi(V、Ce)系列轻质高熵合金。分析了微量添加V与Ce对合金组织与力学性能的影响。结果表明:Al_(0.5)CoCu_(0.5)NiSi轻质高熵合金的物相结构为AlNi基bcc固溶体相+Ni_2Si或Co_2Si基δ脆性相。加入V或V和Ce微合金化后,最强衍射峰左移,晶格常数变大,但物相结构均保持不变。母合金抗压强度为1298MPa、断裂应变为2.22%、合金的塑性变形很小。加入V后,该合金的抗压强度相比母合金提高了将近270MPa、断裂应变为2.84%。在含V高熵合金中加入Ce后,该合金的抗压强度与母合金相当,断裂应变为4.29%。整体上3种合金的强度较高、塑性较差,可制备成粉末用于金属表面防护。