5182铝合金表面锆化膜的制备及其性能研究

目的提高5182铝合金的耐蚀性能及与有机漆膜的结合力。方法采用氟锆酸试剂与5182铝合金反应制备锆化膜,探究锆化液pH值、浸泡时间对锆化膜耐蚀性能的影响,并优化制膜工艺。采用SEM、EDS能谱仪及超薄切片仪分析锆化膜的微观结构和成分,结合SKPFM分析合金中第二相颗粒的电位对锆化膜形成机理的影响,采用EIS对锆化膜的耐蚀性能进行评价分析,采用涂层附着力自动划痕仪评价锆化涂层对巴斯夫有机漆膜结合力的影响。结果制备锆化膜的最佳工艺为:pH=4.5,浸泡时间2.5 min。在5182铝合金表面制备了一层50～100 nm厚的锆化膜,且该锆化膜优先在阴极性的第二相颗粒上形成。EIS分析表明,在Na_2B_4O_7×10H_2O和NaOH水溶液中,锆化处理试样的低频阻抗值比未锆化处理试样高80?。划痕测试表明,锆化处理试样与未锆化处理试样相比,其临界载荷提高了75%。结论经过锆化最佳工艺处理后,5182铝合金的耐蚀性能提高,且锆化涂层作为中间层,能显著提高有机漆膜与合金基体的结合强度。

5182铝合金表面硅烷涂层的制备与性能研究

目的提高5182铝合金表面耐蚀性能及其与漆膜的结合力。方法采用KH550硅烷试剂在5182铝合金表面制备硅烷涂层,同时探究不同浸泡时间、溶液pH值和固化温度对硅烷涂层结构和性能的影响,并优化硅烷涂层的制备工艺。采用扫描电子显微技术(SEM)、接触角试验仪和拉曼光谱研究硅烷涂层的结构和成分。采用电化学阻抗谱(EIS)技术评价涂层的耐蚀性能。采用涂层附着力自动划痕仪评价硅烷涂层对有机漆膜结合力的影响。结果浸泡时间180 s、溶液pH值11、固化温度90℃为5182铝合金表面硅烷涂层的最佳制备工艺,该工艺条件下制备的硅烷涂层均匀、致密地覆盖于铝合金基体表面,厚度约为100 nm。在Na_2B_4O_7×10H_2O和NaOH水溶液中,硅烷处理试样的低频阻抗值比未硅烷处理试样高约2个数量级,硅烷处理样品与漆膜的结合力明显优于未经过硅烷处理的试样。结论采用优化工艺制备的硅烷涂层能改善5182铝合金的耐蚀性能。当硅烷涂层作为中间层存在时,显著提高了有机涂层与合金基体的结合强度。

数值模拟在金属腐蚀与防护领域的应用研究现状

如何准确研究金属的腐蚀失效行为,快速评价材料的耐蚀性能,进而提供有效的腐蚀防护措施是腐蚀领域一直关心的热点话题。为了弥补常规实验研究方法周期长、实验样本小等不足,近年来研究者开始采用数值模拟的方法研究金属腐蚀机理、预测腐蚀寿命以及对金属构件进行防腐保护设计。综述了元胞自动机、人工神经网络和边界元法3种数值模拟方法各自的特点以及在金属腐蚀与防护领域中的应用,以期为解决复杂腐蚀问题寻找新的方法和途径。

5182铝合金轧制板材截面亮线组织形成机理研究

针对5182铝合金轧制板材截面亮线组织现象,通过金相显微技术、显微硬度技术、扫描电子显微技术(SEM)及电子背散射衍射技术(EBSD),表征了板材截面不同区域的微观组织结构,并结合板材的生产工艺过程,分析并讨论了该亮线组织的形成机理及其对板材力学性能的影响。研究结果表明:5182铝合金轧制板材截面亮线组织的产生与板材冷变形程度及稳定化退火工艺有关,板材表层区域变形量比中心区域变形量大且稳定化退火温度较低或保温时间较短,造成β相(Mg_5Al_8、Mg_2Al_3)在表层区域更容易析出,且沿晶界呈连续网状分布,而中心区域β相数量较少,且未形成连续网状,结果在轧制板材截面上形成亮线金相组织。