LC4铝合金剥蚀及其电化学阻抗行为

研究了LC4铝合金双级过时效处理板材在EXCO剥蚀溶液中的剥蚀行为及其相应的电化学阻抗谱。结果表明 ,腐蚀由晶界孔蚀发展为沿平行于表面的晶界腐蚀 ,并在晶界堆积大体积的楔形腐蚀产物 ,挤压表层晶粒而导致剥蚀。由于双级过时效处理使强化相 η均匀析出 ,降低了合金的晶间腐蚀程度 ,导致合金剥蚀程度很轻 ,主要表现为局部小面积的金属表层鼓泡剥蚀。剥蚀后 ,电化学阻抗谱由两个容抗弧组成 ,其中高频容抗弧源于合金原表面 ,而中低频容抗弧源于剥蚀后露出并与腐蚀介质接触的新界面。有可能根据这两个容抗成分的分析来定量判断合金的剥蚀程度。

LC4铝合金在氯化钠溶液中的孔蚀特征

LC4铝合金在 2 .0 %NaCl溶液中发生局部腐蚀的过程中 ,电位噪声的谱功率密度 (SPD)曲线具有相同的特征 ,即在极低频下为白噪声 ,随着频率的升高逐渐转化为 1/fa 噪声 ,相应于一个噪声信号波 ,有一个腐蚀孔出现。在孔蚀诱导期 ,白噪声水平升高 ,截止频率增大 ,SPD曲线的倾斜段直线斜率小于 - 2 5dBv/Hz ,且趋于增大。孔蚀发生后 ,上述 3个参量则各自朝着上述方向的逆方向变化。实验发现 ,孔蚀参数SE 和SG 可以正确的表征孔蚀的发生、发展及材料的均匀腐蚀。阻抗测量结果表明 :孔电阻在刚开始浸泡时较大 ,随后减少渐趋于平稳 ,最后孔电阻又升高。这是因为随着浸泡时间的增加 ,孔面积渐渐增大 ,浸泡 6 5 0 0 0min时 ,孔电阻有所上升 ,可能是由于母孔内子孔的形成所致。产物电阻逐渐稳定上升 ,表明腐蚀产物逐渐增多。

LC4铝合金的土壤盐浓差宏电池腐蚀

利用湿砂土作为模拟土壤 ,通过失重法及电化学方法相结合 ,研究了盐浓差 (2 .0 %Cl- 及 0 .0 2 %Cl- )对LC4铝合金的宏电池腐蚀的影响规律。结果表明 :位于高盐土壤中的试样为宏电池阳极而加速腐蚀 ,宏电池作用强度达到 4.2倍。

水溶液中LC4铝合金的微生物腐蚀缓蚀杀菌剂

通过电化学极化、表面分析等方法 ,研究了 LC4铝合金在无菌培养液和培养液加硫酸盐还原菌( sulfate-reducing bacteria,简称 SRB)的厌氧体系中加入缓蚀杀菌剂的腐蚀行为。实验结果表明 :SRB能加速LC4铝合金的腐蚀破坏 ,其腐蚀破坏行为属于点蚀腐蚀机理 ;加入缓蚀杀菌剂能够影响 SRB的生长规律 ,抑制 SRB和 Cl-离子对 LC4铝合金的腐蚀破坏。在所研究的 4种缓蚀杀菌剂中 ,BHA-2缓蚀杀菌剂具有最好的缓蚀和杀菌双重功效 ,且明显优于市场上广泛使用的 1 2 2 7。

腐蚀环境下LC4铝合金疲劳累积损伤的竞争模型

本文进行了多种“疲劳+腐蚀”模式的损伤累积试验,研究了“机械载荷”和“腐蚀载荷”的相互影响,提出了腐蚀环境作用后疲劳累积损伤的竞争模型。与试验结果的比较表明在“疲劳+腐蚀+疲劳……”的加载模式下竞争模型与试验结果吻合较好。

深冷处理对LC4铝合金热物理性能的影响

利用电导仪和热膨胀仪测试了深冷处理前后LC4铝合金的电导率和热膨胀系数,并探讨了深冷处理对LC4铝合金热物理性能的影响。结果表明:深冷处理能降低退火LC4铝合金的电导率,改变热膨胀系数随温度的变化规律。当温度低于158.57℃时,深冷处理合金的热膨胀系数较相同温度下退火合金的高;高于158.57℃时,较退火合金的低。与深冷处理相比,LC4铝合金经深冷处理+时效后的电导率略有增大,但热膨胀系数随温度的变化规律变化不大。

热处理引起的残余应力对LC4铝合金腐蚀开裂行为的影响

研究了时效制度对Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ合金（ＬＣ４）双悬臂梁（ＤＣＢ）试样的残余应力分布及其对应力强度因子、腐蚀开裂行为的影响。结果表明，轴向残余拉应力可以引起试样弯曲成弓形，相当于ＤＣＢ试样附加一应力强度因子Ｋ１Ｒ，Ｋ１Ｒ随时效温度提高而减小。在自然时效状态Ｋ_（１Ｒ）约１０ＭＰａ·ｍ￣（１／２），１２０℃时效时态Ｋ_（１Ｒ）约７．５ＭＰａ·ｍ￣（１／２）时，无外加载荷均可产生严重的腐蚀开裂现象，且具有沿晶断裂特征并呈特殊的长舌形区。１６０℃时效状态未出现腐蚀开裂现象，对其原因进行了讨论。

LC4铝合金液中电火花表面改质的研究

对LC4铝合金材料工件表面改质时 ,采用了液中电火花改质工艺 .利用自制粉体压制模具 ,把一定比例的钨、石墨颗粒、聚乙烯醇压制成压粉体电极 .在试验中 ,通过选择电火花机床加工允许范围内的各种电参数进行组合 ,得到优化的参数 .在加工过程中 ,对压制成的压粉体电极和工件分别采用不同极性的方式 ,通过电火花放电对压粉体电极蚀除、熔覆至工件表面 ,形成钨 +碳改质层 .再用铜电极等消耗小的电极二次加工使改质层和基体结合牢固 ,并提高改质层的硬度 .试验表明 :LC4铝合金工件表面经液中电火花改质处理后可得到结构致密的改质层 ,其硬度。

LC4铝合金在热带海洋大气环境中的早期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了LC4铝合金在西沙群岛典型热带海洋大气环境中暴露个月和3个月后的腐蚀行为和规律.采用扫描电镜观察了腐蚀产物的表面和断面微观形貌,并用能量色散谱(EDS)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析了腐蚀产物元素和组成.测试了LC4铝合金腐蚀后的极化曲线和电化学阻抗谱.实验结果表明:LC4铝合金在西沙海洋气候环境中暴露1个月和3个月后发生了明显的局部腐蚀,Cl-是促进点蚀发生的主要原因.腐蚀产物中主要包含氧、钠、铝、硅、钙、氯、硅等元素,主要腐蚀产物为Al_2O_3.3H_2OAl(OH)_3、AlOOH、AlCl_3等.随大气暴露时间延长,腐蚀电流密度减小,表明腐蚀产物对基体有一定的葆护作用.

受力的LY12和LC4铝合金在中国西部盐湖大气环境中的腐蚀行为

通过现场大气暴露实验,利用金相显微镜和SEM等手段分析试样表面和截面形貌,研究了U弯受力状态下包铝与无包铝的LY12和LC4两种铝合金在我国西部盐湖大气环境中的腐蚀行为。结果表明,包铝的两种铝合金的腐蚀主要发生在包铝层,以点蚀为主,未观察到包铝层被穿透现象。无包铝的铝合金试样都发生了明显的沿晶应力腐蚀开裂,其中LY12铝合金在拉应力和压应力下都有较多的应力腐蚀裂纹,LC4铝合金只在拉应力下观察到了裂纹;两种铝合金在压应力下都发生了剥层腐蚀,拉应力下剥层腐蚀受到抑制。

热变形参数对LC_4铝合金流变应力的影响

在Gleeble-1500热模拟试验机上,以不同应变、应变速率和变形温度对LC4铝合金进行了高温压缩流变试验,得出了真实应力曲线,并采用神经网络的方法建立了该合金高温变形抗力与应变、应变速率和变形温度对应关系的预测模型。结果表明:变形温度和应变速率的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大;神经网络能够比较精确地预测材料的流变应力。

LC4超高强度铝合金轮毂的成形工艺研究

根据LC4超硬铝合金的化学成分和在温挤成形中的特点,铸锭先挤压再进行锻造的模锻件的组织、性能要比铸锭直接锻造的模锻件有明显改善。增加挤压工序,将毛坯由铸造组织变成变形组织,此后再进行自由锻造和模锻变形,这是提高性能的重要前提。因为铸锭经过一次大的挤压变形,形成比较均匀的纤维组织,即制品的纵向力学性能得到明显提高。针对某型大直径复杂截面的铝合金轮毂的服役要求,对该轮毂的成形工艺进行了阐述。

4GPa压力处理对LC4铝合金力学性能及耐腐蚀性的影响

测试了4 GPa压力处理前后LC4铝合金的硬度、抗压强度及在3.5%NaCl溶液中的腐蚀速率,并结合显微组织观察,探讨了4 GPa压力处理对LC4铝合金力学及耐腐蚀性能的影响。结果表明,4 GPa压力处理后LC4铝合金组织细小致密,硬度和抗压屈服强度分别为96.18 HV0.1和431.47 MPa,较处理前分别提高21.06%和62.44%,耐腐蚀性提高。

LC4高强铝合金的慢应变速率拉伸试验

采用慢应变速率拉伸 (SSRT)技术测试了LC4铝合金在空气和质量分数为 3.5 %的NaCl溶液中的应力腐蚀断裂 (SCC)行为 .研究了应变速率对铝合金SCC行为的影响和氢在LC4高强铝合金应力腐蚀断裂过程中的作用 .试验结果表明 ,LC4合金具有SCC敏感性 ,在潮湿空气中发生应力腐蚀断裂 ,而在干燥空气中不发生应力腐蚀断裂 .对于长横取向的LC4铝合金试样 ,在应变速率为 1.331× 10 6s 1时 ,其SCC敏感性比应变速率为 6 .6 5 5× 10 6s 1时的敏感性大 .在潮湿空气和阳极极化条件下 ,铝合金的应力腐蚀断裂机理是以阳极溶解为主 ,氢几乎不起作用 .在预渗氢或阴极极化条件下 ,氢脆起主要作用 ,预渗氢时间延长可加速LC4合金的应力腐蚀断裂 .

LC4CS铝合金模拟加速腐蚀试样的图像分析

采用图像识别技术对LC4CS铝合金周期降雨模式加速腐蚀实验试样的腐蚀形貌进行了研究,提出了图像特征值δ的概念．以特征值δ作为考察周期降雨实验总体加速性的指标,分析了正交实验各实验因子对加速性的影响,并得到加速腐蚀实验的最佳水平组合,其结论与根据腐蚀失重数据分析所得的结论一致．

LC4高强铝合金的腐蚀性能研究

利用慢应变速率拉伸试验方法研究了LC4铝合金在空气和 3.5 %NaCl溶液中的应力腐蚀断裂行为 ;利用HB5 4 5 5 - 90标准研究了LC4铝合金的剥蚀行为 ;利用HB5 2 5 5 - 83标准研究了LC4铝合金的晶间腐蚀行为。结果表明 :LC4铝合金具有应力腐蚀敏感性 ,应力腐蚀的断口形貌受应变速率ε的影响较大 ;LC4铝合金对剥蚀很敏感 。

LC4CS铝合金大气腐蚀模拟加速实验方法的研究

采用周期降雨模式的加速腐蚀方法对LC4铝合金进行试验,通过正交试验分析干燥时间、降雨时间、润湿时间、相对湿度、去极化剂、加速剂、人造雨水pH值等7项因子对试验模拟性和加速性的影响规律,得出优化的试验控制参数:人造雨水成分为0.05%NaNO3+0.8%Na2S2O8+4%NaCl,pH为4;单循环时间30 min;单循环中干燥时间2 min;单循环中降雨时间30 s;保湿阶段相对湿度70%.

NaCl电解液薄层下LC4CS铝合金腐蚀疲劳性能

以 Na Cl薄液层模拟 LC4CS铝合金的大气腐蚀环境 ,并在实验室空气中、3 .5 % Na Cl溶液中和 Na Cl薄液层作用下研究 LC4CS铝合金的疲劳性能。结果显示 ,在 ΔK小于 40 0 N/mm3/2时 ,薄液层下铝合金的腐蚀疲劳裂纹扩展速率大于 Na Cl溶液中的数值 ,也大于实验室空气中的数值。在ΔK较小时 ,薄液层下腐蚀疲劳裂纹断口的特征与 Na Cl溶液中的较为接近 。

应变速率对LC4CS铝合金腐蚀性能的影响

在腐蚀环境和外力的协同作用下 ,铝合金的某些电化学性能将发生明显变化。本文发现 ,随着应变速率的增加 ,LC4 CS铝合金自腐蚀电位负移的速率也增加。当与阳极氧化后的铝合金耦合时 ,LC4 CS铝合金的耦合电流随应变速率的增加而逐渐增大 ,应变量大于 0 .0 4后的耦合电流急剧增大。在小幅度恒电位方波的作用下 ,暂态电流呈现新奇的力学效应。可以认为暂态电流的波动 ,将预示着铝合金表面状态的变化。尽管暂态电流波形受自腐蚀电位负移的影响而不对称 ,无法从恒电位的负向极化准确测量暂态电流 ,但是 。

预腐蚀后拉伸超载对LC4CS铝合金疲劳性能的影响

采用预腐蚀后进行单次拉伸超载疲劳试验的方法,研究了腐蚀与超载对LC4CS材料疲劳寿命的影响。结果表明,如果保持超载比不变,试件疲劳寿命将随预腐蚀年限增加而线性降低,且分散性逐年增大;在低超载比时,预腐蚀对疲劳寿命的亏损作用与超载对疲劳寿命的增益作用相互抵消;在超载比较大时,超载迟滞效应对疲劳寿命的增益作用明显。