镁合金在大气环境中的电偶腐蚀

研究了AZ91D,AM50,AM60三种镁合金分别与Q235碳钢、316L不锈钢、H62黄铜、LY12铝合金4种材料组成电偶对在青岛和武汉大气暴晒实验场进行周期分别为3,6,15,20,27个月的大气腐蚀行为及规律. 结果表明,镁合金作为电偶对的阳极其腐蚀速率在与实验所用材料偶接后显著提升. 其中,与Q235碳钢、316L不锈钢偶接后大气电偶腐蚀效应最大,而与LY12铝合金偶接后大气电偶腐蚀效应最小. 青岛站镁合金试样的大气电偶腐蚀效应要明显高于武汉站的试样. 不同镁合金的大气电偶腐蚀效应γ之间存在的基本关系为AZ91D最大,AM50最小.     

高腐蚀条件下用铝合金材料腐蚀机理

铝合金具有低密度、低熔点、高比强度及优良的耐腐蚀性能等特点，被广泛用于航空航天、建筑、船舶等领域。在服役过程中，铝合金的表层氧化膜易受到环境中活性阴离子的破坏而发生腐蚀，对其性能造成严重的损害，故研究铝合金在高腐蚀性环境的腐蚀行为对工程选材具有非常重要的指导意义。选择6061铝合金、2195铝锂合金和7075铝合金为研究对象，对其在特定腐蚀介质中的腐蚀过程和力学性能进行分析，研究了铝合金在特定腐蚀介质中腐蚀形貌与力学性能的变化规律。结果表明：腐蚀初期，在高Cl^-、NO₂^3-、SO₂^4-离子浓度的腐蚀环境中，3种铝合金的氧化膜受到阴离子破坏后发生点腐蚀，使基体暴露在腐蚀环境中，进而发生电化学腐蚀，6061铝合金和2195铝锂合金腐蚀方式是由点腐蚀向面腐蚀转变，7075铝合金腐蚀方式为晶间腐蚀；经过腐蚀后6061铝合金能保持稳定的强度和塑性，7075铝合金和2195铝锂合金的强度和塑性都明显降低。     

铝合金在3.5%NaCl中电化学腐蚀行为研究

铝是一种广泛应用于工业生产的金属元素,因此铝及其合金的耐蚀性能的研究对工业生产有着重要的意义。在制备阶段采用阳极氧化法对铝合金表面进行预处理,于是在合金表面获得了一层较致密的氧化膜。在电化学测试阶段利用PARM273A和M5210电化学综合测试系统,通过测定电化学极化曲线和交流阻抗谱研究了基体铝合金和阳极氧化处理后的铝合金在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。电化学测试结果表明:与基体合金相比,在3.5%NaCl溶液中,经过阳极氧化预处理后的铝合金的腐蚀电流明显下降,并且电荷传递电阻明显升高,说明经阳极氧化预处理后铝合金的耐腐蚀性能加强,腐蚀速度下降;阳极氧化后,铝合金在3.5%NaCl溶液中的阻抗图谱呈单容抗弧,因此腐蚀过程受电化学控制。     

应力水平对2219铝合金腐蚀损伤力学性能的影响

为明确应力水平及暴露时间对2219铝合金腐蚀损伤力学性能的影响,选择在不同应力水平作用下暴露于EXCO腐蚀溶液中,经不同时间加速腐蚀后的2219铝合金试样,开展表面蚀坑深度测量、力学性能测试、拉伸断口形貌观察试验。结果表明,应力水平、暴露时间都是影响试样应力腐蚀损伤发展从而影响材料力学性能变化的重要因素。在腐蚀的初期阶段,即0.0~1.5 h,应力水平因素的影响有限;当暴露时间大于等于2.0 h,应力水平引起的以蚀坑平均深度为表征的腐蚀损伤更加显著。但在试验时间（2.5 h）内,应力水平对腐蚀损伤所产生的影响小于暴露时间,因而对材料力学性能变化的影响也小于暴露时间。腐蚀损伤造成的点蚀坑、微裂纹破坏了材料的连续性,使试样材料的抗拉强度、延伸率、弹性模量等力学性能指标下降,是促使材料在拉伸试验中没有经过充分的塑性变形阶段就发生瞬间断裂的重要原因。深度大的点蚀坑、微裂纹,可能成为断口主裂纹的起源。     

采用开尔文扫描探针技术研究镁合金偶接铜合金的电偶腐蚀规律

采用开尔文探针技术(SKP)测量AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样在盐雾加速实验中的电偶腐蚀规律. 研究表明:AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应受到阳极与阴极的电位差的影响,AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样之间的伏打电位差约为-1.22V, AZ91D镁合金存在显著的电偶腐蚀效应. 由于存在较大的伏打电位差,在盐雾实验初始阶段,电偶腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧附近区域,而H62黄铜没有发生明显腐蚀. 由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用, AZ91D镁合金表面腐蚀产物与基体间存在显著的伏打电位差,导致AZ91D镁合金基体形成新的腐蚀产物. 因此,随着盐雾实验时间延长,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应降低,H62铜合金腐蚀加快.     

剥落腐蚀对7055铝合金板材力学性能的影响

通过室温拉伸、金相显微镜和扫描电镜研究剥落腐蚀(腐蚀时间为0～48 h)对7055铝合金板材力学性能的影响。研究结果表明:随着腐蚀时间的延长,板材的强度和伸长率在最初6 h内快速下降,6 h后慢速下降;腐蚀24 h后,板材的抗拉强度降至500 MPa以下,伸长率降至1%左右;腐蚀48 h后,板材的强度和伸长率分别下降约28%和87%;剥落腐蚀后板材表层产生了大量的沿晶腐蚀裂纹和腐蚀缺口;在拉伸时,腐蚀缺口处产生应力集中,增加了裂纹源数量,这是力学性能下降的主要原因。     

飞机用阳极氧化铝合金在醋酸钾型除冰液干湿交替作用下的腐蚀电化学行为研究

在实验室模拟了除冰液对飞机蒙皮材料干湿交替腐蚀过程,采用宏观电化学和扫描开尔文探针(SKP)微区技术研究了飞机蒙皮用阳极氧化2024铝合金接触醋酸钾型飞机除冰液的腐蚀电化学行为。结果表明:未加缓蚀剂的除冰液浓度较高时腐蚀性强,对阳极氧化铝合金腐蚀较为严重;随除冰液浓度降低,腐蚀倾向和腐蚀速率减小。添加缓蚀剂后,高浓度除冰液由于缓蚀剂浓度在其最佳浓度范围,缓蚀效率高,阳极氧化铝合金的腐蚀非常轻微;随除冰液浓度降低,缓蚀剂浓度亦随之降低,缓蚀剂逐渐失效,除冰液的腐蚀性反而增强,阳极氧化铝合金的腐蚀倾向和腐蚀速率均随之增大。随腐蚀周期延长,试样在除冰液中的膜电阻呈波浪形逐渐增大趋势,电荷转移电阻则先减小后增大;除冰液腐蚀前后,阳极氧化铝合金表面SKP微区电位均呈随机分布,且随腐蚀周期延长随机变化,无明显点蚀发生,除冰液对阳极氧化铝合金的腐蚀为全面腐蚀。     

铝合金表面防护体系的腐蚀疲劳性能

通过实验研究了２０２４－Ｔ３铝合金四种表面防护处理工艺的腐蚀疲劳性能。结果表明,在４５℃酸性盐水中铬酸阳极化抗腐蚀疲劳性能优于硫酸阳极化;表面阳极化后涂Ｈ０６－２锌黄底漆可显著提高抗腐蚀疲劳性能。通过对实验结果的定量分析,分别给出铝合金四种表面防护处理工艺在加载频率为１．２５Ｈｚ、４５℃酸性盐水中的腐蚀疲劳寿命表达式。     

6063铝合金阳极氧化膜腐蚀性能的正交试验研究

用硫酸直流阳极氧化法对6063铝合金表面进行处理。采用正交试验研究方法探索腐蚀时间、温度和腐蚀液浓度对氧化膜抗蚀性能的影响,运用极差分析法对6063铝合金的腐蚀增重量和最大腐蚀深度进行了分析。结果表明:在铜加速乙酸盐雾环境下,时间对腐蚀的影响最强,温度及盐溶液浓度的影响均较小。合金的阳极氧化膜主要以点蚀为主,在72h、35℃、3%盐溶液浓度条件下,最大蚀坑深度达180.79μm,而原样则是以均匀腐蚀为主,可见与点蚀相比,阳极氧化膜对于均匀腐蚀的改善作用更明显。     

轨道交通用7003铝合金型材失效行为分析

采用金相、扫描电镜和透射电镜观察以及慢应变速率拉伸应力腐蚀实验等分析测试方法对轨道交通用7003铝合金型材的失效原因进行分析。研究结果表明:型材失效件的裂纹为沿晶扩展,且有支裂纹向外扩展;失效件断口形貌呈冰糖块状花样特征,断口表面附集着铝、锌的氧化物,还有少量氯化物和硫化物,经分析失效型材的裂纹是由应力腐蚀导致的沿晶脆性断裂。型材试样在30 g/L Na Cl+10 m L/L HCl腐蚀溶液中的抗拉强度为181.5MPa,断裂时间为5.1 h,在空气中的抗拉强度为320.3 MPa,断裂时间为27.7 h,试样的应力腐蚀敏感指数(ISSRT)为0.46。晶界析出相尺寸较小、密度大,且呈链状连续分布,在腐蚀过程中,晶界连续析出相易成为阳极腐蚀通道,是较高的应力腐蚀敏感性的主要原因。