B95铝合金在铈盐溶液中形成转化膜的电极反应机理

采用电化学阻抗谱(EIS)研究B95铝合金在10 mmol/L CeCl3溶液中转化膜的形成过程,在建立稀土转化膜成膜过程三阶段机理基础上,采用电化学阻抗谱(EIS)技术研究溶液中氧含量、H2O2、pH值等各种条件变化对转化膜形成过程的影响。结果表明:O2参与的反应不是Ce转化膜形成速度的决定步骤,添加H2O2加快Ce转化膜形成速度,特别是形成过程的第一阶段;微阴极区氧主要按二电子途径还原,使局部pH上升,当pH达到或超过8.05时,Ce(Ⅲ)水合氢氧化物/氧化物开始沉积;Ce(Ⅲ)转化膜达到稳定平衡阶段,部分Ce(OH)3会被氧还原的中间产物H2O2氧化成CeO2;在中性或弱酸性溶液中,提高溶液的pH值对最终成膜有利。

B95оч铝合金的热变形行为研究

采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行高温等温压缩变形试验,研究了B95оч铝合金在变形温度为330～450℃、应变速率为0.001～1.000 s-1条件下的热变形行为,并利用金相显微镜(OM)和透射电子显微电镜(TEM)分析了B95оч铝合金在不同变形条件下的组织特征。研究结果表明:变形温度和应变速率对B95оч铝合金的流变应力大小有着显著的影响,合金的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而增大。B95оч铝合金在450℃以下热变形过程中析出大量的第二相粒子,并随着温度的降低数量显著增加。B95оч铝合金热变形后平均亚晶尺寸随Zener-Hollomon参数的升高而减小,即随着变形温度的降低、应变速率的升高而减小。B95оч铝合金热变形的流变应力行为可以用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数来描述,其变形激活能为124.09 kJ·mol-1。

铝合金表面稀土转化膜性能与耐蚀机理研究

在全面分析国内外稀土转化膜的研究成果和存在问题的基础上,结合前期稀土对铝合金缓蚀机理、成膜机理研究成果,对含氧化促进剂的化学方法形成的稀土铈转化膜进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线散射能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)分析、X射线光电子能谱(XPS)的Survey谱图分析转化膜的主要成分和铈的价态。结果表明:铝合金表面稀土转化膜主要由非晶态的四价Ce氧化物/氢氧化物和铝氧化物的混合物组成;在整个转化膜中Ce元素总体分布均匀;转化膜致密均匀,局部镶嵌一些富含Ce沉积物。电化学研究证明,在NaCl溶液中含氧化促进剂H2O2形成致密的非晶态的铈转化膜能够阻止水和Cl离子在转化膜中的渗透,同时抑制了铝合金表面发生电化学腐蚀的阴极过程和阳极过程,稀土转化膜产生点蚀后还具有一定的自修复能力。