發(fā)布時(shí)間：2020-04-28 19:32

【摘要】：微觀結(jié)構(gòu)對(duì)于工程中的鋁及鋁合金的耐蝕性具有重要的作用,但對(duì)于任何合金系統(tǒng)當(dāng)考慮電化學(xué)穩(wěn)定性時(shí),通常是用平衡熱力學(xué)來(lái)描述,即電位-pH圖(布拜圖),而沒(méi)有用動(dòng)力學(xué)來(lái)表征,更沒(méi)有將微觀結(jié)構(gòu)列入其中。針對(duì)環(huán)境pH值及動(dòng)力學(xué)兩點(diǎn)問(wèn)題,本文擬基于鋁及Al-Er、Al-Yb、Al-Sc-Zr-Yb合金,系統(tǒng)研究晶體取向、晶粒尺寸、固溶體濃度和溶液pH值對(duì)合金電化學(xué)腐蝕行為的演變規(guī)律,并進(jìn)行理論分析,探明各種條件對(duì)鋁合金電化學(xué)腐蝕行為的影響機(jī)制。這些研究成果將為開發(fā)強(qiáng)化耐蝕的新型鋁合金及關(guān)鍵工藝提供依據(jù)。本文通過(guò)動(dòng)電位循環(huán)極化曲線和EIS探究鋁及其合金的耐電化學(xué)腐蝕性能;通過(guò)顯微硬度表征合金的力學(xué)性能;結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)合金的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。所得主要結(jié)論如下:取向?yàn)閇111]、[220]、[200]的單晶鋁的自腐蝕電位、擊破電位、保護(hù)電位、鈍化區(qū)平均電流密度、阻抗均沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的差異;不同取向的單晶鋁的點(diǎn)蝕坑形貌具有明顯的晶體學(xué)取向性,均沿著{001}面。通過(guò)對(duì)冷軋變形90%高純鋁進(jìn)行退火使其發(fā)生再結(jié)晶,可獲得尺寸為24-1924um的晶粒;隨著晶粒尺寸的增加,鈍化電流密度增加,鈍化電流密度(Ip)和晶粒尺寸(D)滿足關(guān)系:Ip∝D~(1/3)。晶粒尺寸不同的高純鋁隨著pH的增加,自腐蝕電位降低,鈍化電流密度先下降后上升,擊破電位和保護(hù)電位沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的差異;不同晶粒尺寸的高純鋁在3.5wt.%NaCl溶液中的電位-pH圖表現(xiàn)出鈍化區(qū)、不完全鈍化區(qū)、點(diǎn)蝕區(qū)和均勻腐蝕區(qū)四個(gè)部分。高純鋁回復(fù)階段,隨著退火溫度的升高,自腐蝕電位升高,鈍化區(qū)平均電流密度下降,腐蝕速率降低;在冷軋變形50%-90%范圍內(nèi),高純鋁硬度和腐蝕電流密度沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的趨勢(shì)。Al-Er、Al-Yb合金的耐均勻電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,隨著Er元素含量的增加,Al-Er固溶態(tài)合金的自腐蝕電位逐漸下降,鈍化區(qū)平均電流密度逐漸升高,反應(yīng)電阻降低;隨著Yb元素含量的增加,Al-Yb固溶態(tài)合金的自腐蝕電位向正向移動(dòng),鈍化區(qū)平均電流密度減小,腐蝕速率降低,阻抗值升高。Sc含量為0.005~0.078at.%的Al-xSc-0.07Zr-0.01Yb合金在等時(shí)時(shí)效過(guò)程中,硬度曲線呈現(xiàn)雙峰特點(diǎn),相對(duì)于Al-0.016Sc-0.07Zr和Al-0.07Zr-0.01Yb合金,具有明顯的強(qiáng)化效果。Sc含量為0~0.078at.%的Al-xSc-0.07Zr-0.01Yb合金隨著Sc含量的增加,合金的自腐蝕電位逐漸降低,鈍化區(qū)平均電流密度逐漸升高,腐蝕速率增加,耐腐蝕性能變差。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 生海;董超芳;肖葵;李曉剛;;pH值對(duì)2024-T351鋁合金在NaCl溶液中電化學(xué)行為的影響[J];腐蝕與防護(hù);2013年02期

2 馬景靈;文九巴;盧現(xiàn)穩(wěn);李元偵;;鋁合金陽(yáng)極腐蝕過(guò)程的電化學(xué)阻抗譜研究[J];腐蝕與防護(hù);2009年06期

3 張志民;栗新;;鋁合金材料在現(xiàn)代汽車輕量化制造技術(shù)中的應(yīng)用[J];專用汽車;2007年07期

，

本文編號(hào)：2643796