反应时间对LY12铝合金微弧氧化膜层组织及性能的影响

在K2ZrF6电解液体系中,利用微弧氧化方法在LY12铝合金表面制备了氧化锆陶瓷膜．结果表明,膜层主要由t-ZrO2、m-ZrO2组成,还含有少量的γ-Al2O3和KZr2(PO4)3．随着反应时间的延长,膜层晶相物质的含量增多;膜层表面粗糙度增大,致密性提高;膜层的厚度近似线性增加,硬度增大,耐腐蚀性提高,抗热震性减弱．磨损实验表明,带有氧化锆陶瓷膜的试样耐磨损性能大幅度提高,铝合金的摩擦系数约为膜层的2／3,随着反应时间的延长膜层的磨损量先降低后升高,摩擦系数减小．

LY12铝合金表面电化学沉积制备DTMS硅烷膜及其耐蚀性研究

采用电化学技术在LY12铝合金表面沉积制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜.反射吸收红外光谱表明,DTMS硅烷试剂与铝合金基体表面发生了化学键合作用,生成—S iOA l键实现成膜.通过对膜覆盖电极在质量分数为3.5%的NaC l溶液中的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,与开路电位下相比,采用阴极电位沉积方法得到硅烷膜的耐蚀性能有明显提高,且存在一个最佳“临界电位”,在此电位下沉积得到的硅烷膜具有最高的耐蚀性.扫描电镜观察结果表明,在“临界电位”下制备得到的硅烷膜的结构最致密.给出了硅烷膜覆盖电极的阻抗模型及相关参数的拟合结果.

环氧树脂涂覆LY12铝合金在NaCl溶液中的阻抗模型

分别研究了裸LY12铝合金及涂覆环氧树脂涂层后合金在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS).结果表明,LY12铝合金在点蚀电位以下阻抗谱上出现两个容抗弧,高频段对应Cl-参与的成膜阻抗,低频段对应铝阳极溶解的电化学反应阻抗.合金发生点蚀后出现低频感抗弧.合金/电极在NaCl溶液中先发生涂层吸水,当水及O2抵达基体后建立起电化学反应界面,合金遭受腐蚀;受涂层阻挡的影响,腐蚀产物的扩散逐渐成为控制步骤;当扩散速度较慢的Cl-抵达涂层/金属界面后,与界面处聚集的腐蚀产物间发生化学反应,完成成膜过程,阻抗谱上出现盐膜的阻抗,而扩散阻抗消失.提出了不同浸泡失效阶段涂层电极体系的阻抗模型.

强脉冲磁场对LY12铝合金组织结构的影响

研究了强脉冲磁场对LY12铝合金凝固组织及微观结构的影响。试验表明 :在强脉冲磁场作用下 ,LY12铝合金的凝固组织发生了显著变化 ,脉冲磁场处理使晶粒明显得到细化。另外 ,在磁场中凝固的试样与未经磁场处理的试样相比 ,X -射线衍射谱中的 (111)、(2 0 0 )、(3 11)以及 (2 2 2 )

LY12铝合金摩擦塞焊接头组织分析

在介绍摩擦塞焊原理和优点的基础上,经过初步试验,分析了LY12铝合金摩擦塞焊接头的金相组织和硬度分布。结果表明,LY12铝合金摩擦塞焊接头明显分为五个区域,即母材、母材与塑化区Ⅰ过渡区、塑化区Ⅰ、塑化区Ⅰ和塑化区Ⅱ之间的过渡区、塑化区Ⅱ。其中塑化区Ⅰ和塑化区Ⅱ的材料发生了强烈的变形和流动,但流动方式和变形方式不同;硬度分布则是从母材区开始,硬度值逐渐下降,在塑化区Ⅰ达到最低值,随后硬度值逐渐增大,在塑化区Ⅱ趋于稳定且与母材硬度值相当。

LY12铝合金环氧涂层在NaCl溶液中的吸水与失效

对LY12铝合金/环氧电极在NaCl溶液中于不同浸泡阶段的阻抗参数进行了解析.根据涂层电容值(Cc)随时间的变化看出涂层中水的扩散是通过“两段吸收”来进行的,通过浸泡初期lnCc-t0.5曲线上的线性段求得了水在涂层中的表观扩散系数值.根据电化学阻抗谱中Cl-参与成膜阻抗出现时间求得Cl-在环氧涂层中的扩散系数值为4.67×10^(-12)·cm2s-1.受涂层吸水的影响,涂层电容上升与涂层电阻下降主要发生在浸泡初期,而涂层电极开路电位(Eoc)值的变化贯穿整个浸泡过程.开路电位值经历4个变化阶段:在前期Eoc急剧上升,随后上升速度变缓,在中后期Eoc上升速率再次增大,在浸泡后期Eoc值开始下降,金属基体发生活化,涂层失效.实验表明,含Cl-盐膜的形成、生长及溶解等过程与Eoc间存在密切关系,在LY12铝合金/环氧体系的失效过程中起到关键作用.

LY12铝合金在模拟酸雨溶液中的阻抗谱研究

利用电化学阻抗谱和极化曲线方法 ,研究了模拟酸雨溶液 pH值对LY12铝合金腐蚀行为的影响 .结果表明 ,当模拟酸雨溶液 pH小于 3 1时 ,LY12铝合金的腐蚀电位随pH值的升高而变负 ;当溶液 pH大于 3 4时 ,LY12铝合金的腐蚀电位随 pH值升高而变正 .在 pH小于 3 4的模拟酸雨溶液中 ,LY12铝合金的表面膜发生溶解 ,随着浸泡时间延长 ,膜厚度降低 ,膜阻抗降低 ,LY12铝合金的腐蚀速率升高 .而在 pH大于 3 8溶液中 ,LY12铝合金的表面膜厚度基本不随浸泡时间发生明显变化 ,随浸泡时间增加 ,膜阻抗增大 ,LY12铝合金的腐蚀速率降低 .从铝合金表面膜特性和离子吸附及腐蚀产物等方面 。

LY12铝合金氧化膜与钎剂的反应机制

采用CsF AlF3中温无腐蚀钎剂能够去除LY12铝合金表面复杂的氧化膜,实现LY12铝合金的中温钎焊。研究发现:改进的CsF AlF3钎剂是以反应、溶解方式去除氧化膜的;在去膜过程中,CsF化合物起主要去膜作用,钎剂的高活性与NH4F、NH4AlF4及复合盐熔体等化合物的存在有关,它们的存在可提高CsF AlF3钎剂的去膜能力,而HF的生成则是诱发和加速反应、提高溶解去膜能力的关键;微量稀土元素镧未在界面出现富集现象,微量的稀土氟化物则起着"助溶"的作用。

LY12铝合金表面有机-无机杂化膜的防腐性能研究

以乙烯基三甲氧基硅烷(VMS)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPMS)和γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷(GPMS)三种硅烷偶联剂为前驱体,制备了正硅酸乙酯(TEOS)改性的有机-无机杂化膜。采用动电位极化曲线测试了膜层的防腐性能,考察了TEOS含量对其的影响。以腐蚀电流为指标,比较了三种体系杂化膜的防腐能力。利用盐雾试验和电子扫描照片研究了杂化膜耐长久腐蚀行为。结果表明,杂化膜的存在有效地抑制了腐蚀反应的发生,VMS和MPMS膜层可使腐蚀电流减小300多倍。当TEOS含量为15%～20%(质量分数,下同)时,膜层的腐蚀电流最小。比较而言,VMS-TEOS膜层的耐蚀能力最强,GPMS-TEOS膜层最差。VMS膜层和VMS+20%TEOS膜层耐盐雾腐蚀的能力最强,总体来说,杂化膜耐长久腐蚀的能力较差。

LY12铝合金阳极氧化稀土封孔工艺及性能的研究

研究了LY1 2铝合金阳极氧化稀土封孔工艺。利用盐水浸渍和电化学方法评价了氧化膜的耐腐蚀性能。结果表明稀土封孔阳极氧化膜的耐蚀性与铬酸盐封闭阳极氧化膜具有可比性。

LY12铝合金微弧氧化尺寸变化及膜层相组成

采用螺旋测微器并结合涡流测厚仪,研究了LY12铝合金微弧氧化过程中的尺寸变化。在质量浓度为100g/L的Na2SiO3溶液中,在电压为550V、电流为25A、氧化时间为75min条件下,获得了厚度为30μm的稳定的陶瓷膜层。采用X射线衍射仪及扫描电镜并结合能谱仪研究了膜层的相组成、形貌及元素分布;分析了膜层相组成的形成机理。研究表明,微弧氧化使试样尺寸变大、基体尺寸变小,膜层外延生长和基体损耗的厚度是等距离的。膜层是由膜层基体和大量的直径只有几微米的孔洞组成,主要包含O、Si和Al元素;组成相包含非晶相和晶相,非晶相包含Al2O3和SiO2,晶相为Al相。膜层显微硬度(HV)为2200。

磁驱动准等熵压缩下LY12铝的强度测量

高压高应变率加载下材料的强度研究一直是冲击动力学的一个难题,目前动态载荷下材料的高压强度测量主要是基于平板撞击技术,冲击温升和应变率效应对材料强度的影响难以分离.基于小型磁驱动加载装置CQ-4,开展了磁驱动准等熵压缩下LY12铝的声速和强度测量的实验研究,讨论了考虑加载--卸载过程时磁驱动压缩实验的负载电极设计、实验样品设计、数据处理与分析等内容,并获得了12GPa压力范围沿加载--卸载路径的声速变化和峰值压力点的强度数据.

预变形对LY12铝合金板热处理后晶粒度的影响

为了制定合理的铝合金板多道次成形工艺,需确定每道次的粗晶临界应变.通过将单向拉伸试件拉伸到不同预应变,然后热处理测定晶粒度的方法,分别研究了不同预变形对退火和淬火热处理后LY12铝合金板晶粒度的影响.结果表明,不同预变形对退火热处理后晶粒度无影响;对淬火热处理后晶粒度影响显著,而且存在一个临界应变,当预应变大于该临界应变时,晶粒突然长大.对于包铝层,该临界应变小于0.8%;对于基体,该临界应变在4%左右.对于LY12铝合金板多道次成形工艺设计,退火前道次极限变形量的制定不需考虑粗晶影响,淬火前道次变形量的制定需考虑粗晶临界应变.

基于非线性时间反转声学的LY12板材裂纹识别

传统超声方法是根据线性声学原理检测的,这对于疲劳损伤尤其是微小疲劳裂纹的识别,存在灵敏度和精度不高的问题.针对此问题,提出了一种非线性声学和时间反转法联合识别介质中的疲劳裂纹.利用超声换能器、非接触激光测振仪、数字示波器和任意波形发生器等组建了铝合金板材微裂纹试验系统.以LY12铝合金板材为研究对象,研究了单频超声波激励下,试样缺陷处的非线性时间反转声学特征.不同时间反转窗的试验表明:三次谐波信号是表征裂纹存在的最佳时间反转窗.通过对试样裂纹处的逐点扫描获得了LY12铝合金薄板微裂纹位置和大小与三次谐波聚焦峰值幅度之间的关系,根据此研究结果,可以对LY12铝合金板材中裂纹的大小和位置做出识别.

温升率对LY12铝合金拉伸响应特性的影响

使用 Ｇｌｅｅｂｌｅ １５００热力模拟实验机对经历不同温升率历史和实验温度条件下两种热处理初始态的 ＬＹ１２铝合金的拉伸特性和变形特点进行了系统的实验研究．结果表明，在相同的温度下，经历不同温升率历史的ＬＹ１２试件的力学性能存在明显的差别，随温升率的提高，试件的承载能力下降。

利用VISAR测量LY12铝在冲击压缩下的声速

介绍了利用VISAR技术测量受冲击压缩LY12铝的高压声速的方法。平板对称碰撞实验在冲击波物理与爆轰物理实验室的二级轻气炮上进行,峰值应力约为20、32、55和71 GPa。每发实验中,VISAR同时使用三种条纹常数测量LY12铝和单晶LiF窗口的界面粒子速度剖面。从三种条纹常数计算的界面粒子速度剖面相互符合,完全一致。实验信号具有很高的信噪比,表明样品与窗口之间的界面连结和处理技术非常成功。这种测量技术不仅能够得到初始加载应力下的纵波声速,而且能够得到声速沿着卸载路径的变化。将声速的塑性段外推到初始冲击加载压力即得到该压力下的体积声速。LY12铝的声速测量结果与假定ργ为常数条件下用Mie-Grüneisen状态方程计算的结果符合得很好。

LY12铝合金电解着黑色方法及机理的研究

为了解决LY12铝合金电解着黑色存在的着变色和掉色问题,研究了LY12铝合金电解着黑色的工艺方法,观察了电解着黑色膜层的形貌,分析了膜层表面的成分,并用线性电位扫描法和循环伏安法探讨了电极反应过程中金属离子的电化学反应行为。结果表明,LY12铝合金在NiSO4-SnSO4盐溶液中电解着色能得到黑色膜层,元素镍和锡沉积于氧化膜孔内,其沉积反应过程为扩散控制。

LY12铝合金表面黑色微弧氧化陶瓷膜的制备

为进一步提高铝合金表面黑色氧化膜的耐蚀性及装饰性,利用微弧氧化技术在LY12铝合金表面制备黑色陶瓷膜。在Na2SiO3-Na3PO4-NaOH组成的基础电解液中,依次加入主着色剂NH4VO3,辅助着色剂Na2WO4、KMnO4、Cu(CH3COO)2对LY12铝合金进行微弧氧化,研究正向电压、氧化时间对膜层颜色、粗糙度、厚度、附着力的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对微弧氧化膜层的表面及截面形貌,元素组成及物相进行分析。结果表明:在一定的微弧氧化工艺参数下,Na2SiO3-Na3PO4-NaOH基础电解液中制备的膜层呈白色;加入NH4VO3、Na2WO4、KMnO4、Cu(CH3COO)2后,得到了均匀的黑色微弧氧化膜;随着正向电压的增加,膜层黑色加深,粗糙度、厚度均增加,附着力先增加后减小;随着氧化时间的增加,膜层黑色加深,粗糙度先增加后减小而后又增加,厚度增加,附着力先增加后减小;黑色微弧氧化膜主要元素为Al、O、Si、V、Mn、Na、P、K、Cu,主要组成相为Al和Al2O3;黑色微弧氧化膜的腐蚀电流密度约为基体的1/2,腐蚀电位较基体的增加了0.2 V,提高了LY12铝合金的耐腐蚀性能。

LY12铝合金表面有机-无机杂化膜特性研究

作为一种有机-无机杂化材料,倍半硅氧烷(SSO)近年来被发现其具有良好的防腐性能,并有望成为传统的防腐材料-铬酸盐转化膜的替代物.本文用乙烯基三甲氧基硅烷(VMS)通过溶胶凝胶法制得了SSO,并涂敷于LY12铝合金表面.用(EIS)对不同水解时间下制得的VMS膜层的结构进行了表征.水解3d所获得的VMS在不同固化时间下的EIS谱图上出现了一个新的时间常数,证实了在VMS膜层与铝合金基体之间产生了一个新的中间层.根据实际的可能性,该层包含A l-O-S i,膜层与基体以化学键合;然而,完全水解的VMS膜层的EIS谱图中没有这个新的时间常数.不同水解时间的VMS膜层的EIS谱图表明为获得致密的膜层且与基体间以化学键合,VMS需在本文反应条件下水解3d.

LY12铝合金的拉扭复合加载疲劳

对LY12铝合金的拉扭复合加载疲劳性能进行了研究,并用扫描电镜对疲劳试样的断口进行了观察。试验选用单轴轴向、0°同相拉扭复合、45°非同相拉扭复合、90°非同相拉扭复合和纯扭转五种加载路径,并使试样在不同加载路径下的最大等效应变值相等。结果表明,LY12铝合金试样在五种加载条件下,均出现循环硬化和饱和现象。LY12铝合金试样在纯扭转加载时的寿命最长,在90°非同相拉扭复合加载时的寿命最短。用W ang-B rown模型的损伤参量,可以较好解释不同加载条件的疲劳寿命差异。单轴轴向加载和0°同相拉扭复合加载试样的断口均出现疲劳条纹,纯扭转加载和90°非同相拉扭复合加载断口形貌以裂纹面间相互摩擦的痕迹为主。