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两种氧化处理的铝合金空泡腐蚀行为的差异

雍兴跃 , 李栋梁 , 张晓云 , 刘明 , 孙志华 , 张永顺

腐蚀科学与防护技术

对比研究了硬质阳极氧化和微弧氧化铝合金在3.5%NaCl溶液中的空泡腐蚀行为. 结果表明:两种氧化铝合金的空泡腐蚀失重在第1 h内都随着空化作用时间明显增大,此后则缓慢增大. 超过4 h之后, 随着时间又迅速地增大.当硬质阳极氧化和微弧氧化两种膜的厚度相当时,氧化工艺对氧化铝合金的耐空泡腐蚀性能影响并不明显. 在空泡腐蚀过程中,两种氧化处理铝合金的电化学过程都是受阴阳极混合过程控制.硬质阳极氧化铝合金的电化学阻抗谱为一变形的容抗弧, 并且低频出现收缩,呈现多孔电极的阻抗谱特征.微弧氧化铝合金电极的电化学阻抗谱在高频区为一容抗弧,接着又为一容抗弧, 低频区出现扩散阻抗谱特征.

关键词: 硬质阳极氧化 , micro arc oxidized , aluminum alloy , cavitation corrosion , cavitation , electrochemical impedance spectroscopy

微/纳米力学技术对金属空泡腐蚀表层力学性质的定量表征

雍兴跃 , 吉静 , 张雅琴 , 李栋梁 , 张占佳

中国腐蚀与防护学报

采用微/纳米力学测试技术,在研究奥氏体不锈钢空泡腐蚀规律的基础上,对奥氏体不锈钢受到空化作用后其金属表层的纵向截面微米硬度和腐蚀表层的纳米力学性能进行定量表征,研究奥氏体不锈钢腐蚀表层力学性能参数及其空间分布,并初步探讨腐蚀表层力学性质劣化与金属空泡腐蚀间的关系。结果表明,奥氏体不锈钢在空泡腐蚀过程中,表层中由硬度较小的腐蚀表层、硬度较大的硬化层和机体层构成。在空化作用下,因空化与介质腐蚀交互作用引起奥氏体不锈钢空泡腐蚀表层力学性质劣化,使得奥氏体不锈钢发生严重腐蚀,并存在空泡腐蚀表层力学性质劣化的阈值。其中,奥氏体不锈钢的空泡腐蚀表层纳米硬度起主要作用。无量纲函数--空泡腐蚀表层纳米硬度与弹性模量之比, 可用于描述金属空泡腐蚀表层力学性质劣化程度,并可与金属空泡腐蚀评价深度相关联。

关键词: 微纳米力学测试技术 , nanohardness and elastic modulus , cavitation corrosion , corrosion surface layer , mechanical property degradation , null

空化作用下奥氏体不锈钢空泡腐蚀的过程与AFM形貌

雍兴跃 , 吉静 , 张雅琴 , 李栋梁 , 张占佳

腐蚀科学与防护技术

在研究奥氏体不锈钢的空泡腐蚀规律和SEM形貌的基础上, 采用原子力显微镜(AFM)观察奥氏体不锈钢空泡腐蚀过程中的形貌变化, 并利用电化学极化技术进一步验证. 结果表明: AFM腐蚀形貌并非呈塑性断口特征, 而是晶界优先腐蚀、晶粒凸显且受到明显磨损与腐蚀的形态. 电化学极化研究进一步验证在空化作用下不锈钢表面的钝化膜由局部被冲蚀逐渐转变为全部被冲蚀, 且空化作用主要促进电极的阳极溶解过程,而对阴极过程影响不显著.

关键词: 空化 , austenitic stainless steel , AFM morphology , cavitation corrosion , electrochemical corrosion

TC4钛合金在溴化锂水溶液中的空蚀行为

张翼飞 , 林翠 , 杜楠 , 赵晓斌

腐蚀与防护 doi:10.11973/fsyfh-201506003

利用超声波气蚀试验机研究了TC4钛合金在温度为25℃蒸馏水和38%溴化锂水溶液中的空蚀行为.利用扫描电镜跟踪观察了空蚀形貌,测量了空蚀条件下的累积失重以及表面粗糙度的变化,对比了其在溴化锂溶液中静态和空蚀条件下的动电位极化曲线.结果表明,在空蚀相同时间条件下,TC4在溴化锂溶液中的累积失重量相比蒸馏水中有所升高.与静态相比,空化使TC4的自腐蚀电位正移近230mV,电化学腐蚀速率增加一个数量级.两种介质中的空蚀形貌相似,都是由初期出现裂纹和蚀坑发展到后期的蜂巢状结构.在溴化锂水溶液空蚀过程中,力学因素是造成腐蚀磨损失重的主要因素,但在交互作用中腐蚀对空蚀的促进作用更为明显.

关键词: 空蚀 , TC4钛合金 , 溴化锂水溶液 , 电化学腐蚀 , 力学作用

铝合金电火花沉积层的组织和抗空蚀性能

王维夫 , 陈军 , 徐贤统 , 周华侨 , 郑玉贵

材料热处理学报

为了研究铝合金电火花沉积(ESD)的典型组织特征与抗空蚀修复应用的可行性,在ZL101铝合金表面制备了纯Al和Al-Si两种铝基合金ESD沉积涂层,并对所获涂层的典型显微组织和抗空蚀性能进行了研究.结果表明,两种沉积涂层均表现为典型的多层结构.纯Al涂层以α相为主,显微硬度仅为约50 HV,内部缺陷较多.Al-Si涂层内缺陷则较少,Si相呈均匀的枝蔓状分布,其显微硬度较纯铝涂层高约75%.沉积材料中Si元素的加入能够改善沉积微过程中熔融液滴的流动性,从而减少缺陷的产生.4h空蚀测试表明:纯铝涂层的累积质量损失为137.8 mg,约为基体的189%,抗空蚀性能较差;而Al-Si沉积涂层则较好,累积质量损失仅约为基体的32%(23.6 mg).分析认为,更好的子层间结合质量和高强度枝蔓状Si相的均匀分布是Al-Si沉积涂层拥有较好抗空蚀性能的主要原因.

关键词: 电火花沉积 , 铝合金 , 组织 , 空泡腐蚀 , 硬度

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