晶粒组织对7020-T5铝合金型材强度和抗腐蚀性能的影响

通过室温拉伸试验、剥落腐蚀试验、慢应变速率拉伸试验和四点弯曲试验,并结合金相观察、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等微观组织分析技术,研究晶粒组织对7020-T5铝合金型材的强度、抗剥落腐蚀性能以及抗应力腐蚀性能的影响。研究结果表明：完全再结晶型材的室温拉伸强度较低,其抗剥落腐蚀性能达到N级,但型材的抗应力腐蚀性能严重恶化,应力腐蚀敏感指数I_SSRT为9.55%,四点弯曲试验中应力腐蚀裂纹沿着再结晶晶粒向内快速扩展,24 h即发生应力腐蚀断裂。表层粗晶和内部再结晶晶粒降低材料的力学性能,使应力腐蚀裂纹在型材表面深度方向上的扩展速率加快。晶粒细小、不含表层粗晶、再结晶分数低的均匀变形组织有利于获得更高的综合性能,具有该种晶粒组织的7020-T5铝合金型材的抗拉强度和屈服强度分别达到366.6 MPa和314.2 MPa,断后伸长率达到15.7%,抗剥落腐蚀性能达到PB级,应力腐蚀敏感指数I_SSRT为2.38%,四点弯曲应力腐蚀试验中表面产生腐蚀裂纹和发生应力腐蚀断裂的时间分别为580 h和1 736 h,抗应力腐蚀性能优异。     

预拉伸对7050铝合金腐蚀性能的影响

通过硬度、电导率、Tafel极化曲线、慢应变速率拉伸测试及光学显微镜、透射电镜组织观察,研究预拉伸变形量对7050铝合金板材强度和腐蚀性能的影响.研究结果表明:预拉伸引入大量位错,在时效过程中促进η平衡相的形核;随着预拉伸变形量的增大,晶内η相增多、粗化,合金的强度降低,电导率升高;随着预拉伸变形量增大,合金内的位错密度增大,空位浓度降低,晶界析出相间距先增大后减小,抗腐蚀性能先增大后减小;无沉淀析出带(PFZ)先变宽后消失,抗腐蚀性能先减小后增大;综合晶界析出相的分布和PFZ宽度的共同影响,随着预拉伸变形量的增大,板材的抗腐蚀性能先逐渐减小后迅速降低.     

逐步固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织和局部腐蚀性能的影响

针对目前Al-Zn-Mg-Cu系铝合金热处理工艺中存在的不足,提出先低温保温后高温固溶的逐步固溶热处理工艺;通过金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析以及硬度、电导率测试,应力腐蚀、晶间腐蚀和剥落腐蚀性能测试,研究逐步固溶处理对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金锻件的再结晶及局部腐蚀行为的影响。研究结果表明:与常规固溶相比,通过逐步固溶处理明显减少了合金再结晶体积分数;同时,通过逐步固溶处理可使Al-Zn-Mg-Cu合金晶间腐蚀、剥落腐蚀和抗应力腐蚀性能得到明显提高,且合金的硬度也有所提高。     

回归加热速率对7050铝合金组织及抗腐蚀性能的影响

采用电导率、抗腐蚀性能测试及透射电镜观察等手段,研究了回归再时效处理过程中回归加热速率(340,57及4.3 ℃·min-1)对7050铝合金组织与抗晶间腐蚀和应力腐蚀性能的影响. 研究发现,回归加热速率对7050铝合金的抗腐蚀性能有显著的影响,在顾及合金的综合力学性能的情况下,中等回归加热速率能使合金具有较好的抗腐蚀性能. 7050铝合金在中速(57 ℃·min-1)回归加热条件下,经适当地回归再时效处理后,晶间腐蚀最大深度为50 μm,等级为3级,比在340 ℃·min-1和4.3 ℃·min-1回归加热速率条件下具有更好的抗腐蚀性能,其晶界析出相为较粗大的非连续颗粒,并有较宽的无沉淀析出带.     

退火温度对淬火后冷轧5083铝合金组织及腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、电镜、慢应变拉伸、阳极极化及交流阻抗测试研究退火温度对淬火后冷轧5083铝合金耐蚀性的影响。研究结果表明:冷轧后在100℃和150℃退火40 min的5083铝合金仍呈变形组织特征,在局部变形区呈现连续分布的β相(Mg5Al8),合金具有较强应力腐蚀敏感性和较弱的耐点蚀能力;在200℃和250℃退火40 min后的合金,局部开始发生再结晶,但组织中仍包含由位错缠结而成的胞状亚组织,球状β相在晶内和晶界不连续分布,合金具有高的抗应力腐蚀和耐点蚀能力;在300℃和350℃退火40 min的5083铝合金,为完全再结晶组织,β相又趋于连续分布,合金抗应力腐蚀和耐点蚀能力变弱。     

淬火介质对2519铝合金抗剥落腐蚀性能的影响

采用显微硬度测试与透射电镜分析,研究淬火介质对2519铝合金抗剥落腐蚀性能的影响.结果表明:采用空气、沸水和室温水(20 ℃)淬火后,各合金在时效过程中都表现出3个阶段时效特性:欠时效、峰值时效及过时效.合金经空气淬火并峰值时效后,晶界析出相呈不连续分布,且无沉淀析出带的平均宽度为100 nm;合金经室温水淬并峰值时效后,晶界析出相呈链状连续分布,无沉淀析出带平均宽度为60 nm;经室温水(20 ℃)淬火并峰值时效后合金抗剥落腐蚀性能最好,经100 ℃水淬火并峰值时效后的合金次之,经空气淬火并峰值时效后的合金抗剥落腐蚀性能最差.     

合金元素对铸造Al-Si合金腐蚀性能的影响

采用电化学实验和浸泡腐蚀实验研究了Al-7%Si合金在3.5%NaC1溶液中的腐蚀行为,同时还探讨了合金元素Cu,Mg,Mn,Sn对Al-7%Si合金开路电压、腐蚀电流密度和自腐蚀性能的影响规律,并利用扫描电镜对各合金浸泡腐蚀前后的形貌进行了观察与分析.电化学实验结果表明,所有实验合金均较快进入钝态,随着各合金元素的加入,实验合金的自腐蚀电位向负向移动,腐蚀电流密度增加.浸泡腐蚀实验结果表明,加入的合金元素均降低了Al-7%Si的腐蚀性能,其中Cu影响较大,使合金由点蚀转变为晶间腐蚀.     

热处理制度对7039铝合金抗腐蚀性能的影响

采用拉伸力学性能测试、金相显微观察、扫描电镜及透射电镜等分析手段,研究不同热处理制度下7039铝合金的力学性能及其在腐蚀液中浸泡后的腐蚀形貌.结合不同热处理制度后合金的腐蚀形貌与晶界析出相形貌,建立该系列合金晶界析出相形貌与腐蚀形貌的关系的示意模型.结果表明:在保持与T6处理的合金强度相当的基础上,经RRA处理可使抗腐蚀性能明显提高;在腐蚀液中浸泡腐蚀后,T6和RRA处理的合金表面呈成块状剥落腐蚀的现象,T73处理的合金呈点状腐蚀现象;T6处理后合金的纵向和横向最大腐蚀深度分别为378.53μm和31.91μm;T73处理的合金纵向和横向腐蚀深度分别为19.21 μm和8.07 μm:RRA处理的合金纵向和横向腐蚀深度分别为178.15 μm和15.38 μm.     

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。     

合金元素对铸造Al—Si合金腐蚀性能的影响

采用电化学实验和浸泡腐蚀实验研究了Al-7％Si合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为，同时还探讨了合金元素Cu，Mg，Mn，Sn对Al-7％Si合金开路电压、腐蚀电流密度和自腐蚀性能的影响规律，并利用扫描电镜对各合金浸泡腐蚀前后的形貌进行了观察与分析．电化学实验结果表明，所有实验合金均较快进入钝态，随着各合金元素的加入，实验合金的自腐蚀电位向负向移动，腐蚀电流密度增加．浸泡腐蚀实验结果表明，加入的合金元素均降低了Al-7％Si的腐蚀性能，其中Cu影响较大，使合金由点蚀转变为晶间腐蚀．     

微量稀土对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织及性能的影响

加入适量的稀土元素能有效改善铜合金的组织和性能.铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金中添加稀土Ce后,进行熔炼及热处理试验,再通过室温拉伸、导电率试验和金相观察,研究了微量Ce对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织与性能的影响.结果表明：铸态合金晶粒随着Ce含量的升高呈现先减小后递增的趋势;铸态合金的抗拉强度和导电性随着Ce的增加分别先升高后减低;当Ce的质量分数为0.06%时,铸态合金的抗拉强度最高、导电性最强.     

稀土含量对新型铸造铝合金组织和性能的影响

本文通过拉伸实验、金相分析,研究了稀土含量的变化对新型铸造铝合金的金相组织及其力学性能的影响,初步分析了稀土在新型铸造铝合金中的变质机理。     

铝合金微弧氧化陶瓷膜的微观结构和耐蚀性

采用非对称方波输出模式的恒流交流电源,利用微弧氧化方法在铝合金表面沉积Al2O3陶瓷膜,考察了微弧氧化工艺参数(电流密度、处理时间)对膜层微观结构和耐蚀性的影响.结果表明:工艺参数对膜层组织结构和性能的影响存在较佳的范围,即氧化时间为15-20min,电流密度在20A/dm2左右;氧化时间过短时,试样表面存在陶瓷膜未完全覆盖的区域,而当电流密度过大时,膜层表面将会出现大量的显微裂纹,导致膜层性能大幅度降低;在恒流非对称方波输出模式下,工艺参数对膜层的相组成影响不大,微弧氧化膜层由晶态Al2O3和非晶态Al2O3组成.     

稀土对热镀锌层耐蚀性的影响

实验研究了稀土元素对GI镀锌液的流动性、镀层厚度、镀层微观结构以及耐蚀性能的影响,初步探讨了稀土提高GI镀层耐蚀性的作用机理.结果表明:添加稀土具有细化镀层表面树枝晶、提高镀液流动性、降低镀层厚度和改善镀层耐蚀性的作用;镀层的耐腐蚀性随着稀土含量的增加先增后减,即稀土对镀层耐蚀性的影响存在一个最佳范围;实验条件下,稀土含量ω=0.045%～0.069%时,镀层的耐盐雾腐蚀性能约为纯锌层的2.8倍.     

混合稀土金属对锰黄铜耐蚀性能的影响

本文研究在锰黄铜中添加微量混合稀土金属对其金相组织、机械性能和耐蚀性能 的影响。试验结果表明；添加微量混合稀土时，锰黄铜的晶粒组织明显细化，而耐蚀 性显著提高。     

铝合金表面电镀镍的耐腐蚀性能

在铝合金表面电镀镍,考察镀液温度、电流密度和镀液pH值等因素对镀层耐蚀性能的影响,获得最佳电镀条件下的镍镀层.选择3.50%NaCl溶液作为腐蚀介质,采用稳态阳极极化曲线法研究镀层的耐蚀性能.用SEM和XRD研究镍镀层在腐蚀前后的微观结构和表观形貌的变化.结果表明镀镍的最佳工艺条件为温度50℃、电流密度30mA/cm2、镀液pH值3.82.XRD测试表明镍镀层的结构为立方晶系,晶面择优取向为(111),腐蚀前后晶面择优取向不变,但(111)晶面的织构系数由35.35%增至61.73%,说明低指数晶面(111)具有较好的耐蚀性能.SEM测试表明最佳条件下制备的半光亮镍镀层均匀致密,具有较好的耐腐蚀性能.     

Influence of Rare Earth Elements on Mechanical Properties and Corrosion Resistance of Cu-15Ni Alloy

In order to improve the mechanical property and Cl-+S2-corrosion resistance of B15 copper-nickel alloy,Cu-15Ni-xRE(x:0-0.1%by weight)alloy was prepared by adding rare earth(RE)in melted Cu-15Ni alloy using metal mould casting method.Optical microscopy(OM),electronic tensile testing machine,X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscope(SEM),and electrochemical testing system were used to analyze mechanical property,corrosion resistance property,and surface microstructure of different treatment samples.The results of OM and tensile testing show that the RE addition can effectively deoxidize the alloy melt and the microstructure of the alloy changes from coarse dendrite to small equiaxed grain.By addition of 0.05%RE,the tensile strength and elongation of Cu-15Ni alloys are improved from 294 MPa to 340MPa,and 8%to 33.5%respectively.The results of electrochemical testing show that the corrosion resistance of Cu-15Ni alloy is greatly improved by adding proper amount of RE,whereas excess addition of RE worsens the corrosion resistance.The optimum RE content was about 0.05%by weight.In comparison with the alloy without RE,the corrosion potential and corrosion current density of Cu-15Ni alloy containing proper RE decreased by about-0.28 V and 70A/cm2,respectively.     

硼稀土共渗钛合金的耐蚀性研究

采用不需保护性气氛的固体粉末法对Ti6Al4V(TC4)合金表面进行稀土与硼共渗,并对硼稀土共渗TC4钛合金、单渗硼TC4钛合金及未经渗硼处理的TC4钛合金基体,分别在35%NaCl和5%H2SO4(质量分数)溶液介质中进行了腐蚀实验.X射线衍射分析表明,TC4表面渗层由TiB2和TiB组成.扫描电镜观察表明,外层的TiB2具有平坦的生长前沿,而内层TiB为锯齿状形貌;其中外层的TiB2内部存在少量针孔,分析认为是Ce原子与B原子共渗时产生的Kirkendall效应所致.Tafel极化曲线分析结果表明,在35%NaCl和5%H2SO4溶液介质中,各样品的耐蚀性大小排序为单渗硼TC4钛合金>硼稀土共渗TC4钛合金>未经渗硼处理的TC4钛合金.     

热浸镀富铈稀土铝合金的耐腐蚀性研究

研究了富铈稀土对碳钢热浸镀铝合金组织及耐腐蚀性的影响.结果表明,在稀土含量为0.1%～0.5%范围内随着稀土含量的增加热浸镀层组织均匀,当稀土含量超过0.5%时扩散层厚度明显减小,稀土含量0.3%的热浸镀层具有最好的组织,并且在酸性介质腐蚀条件下具有最好的耐腐蚀性.含0.3%稀土的热扩散层的耐腐蚀性比纯铝提高2～3倍.     

稀土泡沫铝制备过程热力学研究

对稀土泡沫铝制备过程中的热力学条件进行分析,研究用CaCO3作为发泡剂制备泡沫铝过程中铝熔体中发泡剂的分解、气泡的形成、长大、稳定、消失等热力学过程,采用熔体发泡工艺制备出低成本、结构可控的高强度稀土泡沫铝合金。