包鋁層的LC4鋁合金長期大氣腐蝕行為

鎂鋁合金憑借其本身的強度和抗沖擊性能在航空航天、汽車以及電子產品等領域得到了非常廣泛的應用。但是,由于鎂的化學性較為活潑,容易遭到嚴重的腐蝕,其腐蝕行為以及防腐策略的研究,越來越受到人們的重視。本文對美鋁合金的腐蝕行為進行了分析,并提出了鎂鋁合金的防護策略。

針對工廠軋線改造后要求增加錠坯厚度,研究了大規(guī)格lc4鋁合金方鑄錠的成型工藝。實踐證明此工藝設計合理,生產出了合格的鑄錠,滿足了工廠生產的需求。

利用gleeble-1500熱模擬實驗機,對2524鋁合金進行高溫等溫壓縮試驗,實驗變形溫度為300～500℃,應變速率為0.01～10s-1的條件下,研究了2524鋁合金的流變變形行為。結果表明:合金流變應力的大小跟變形溫度和應變速率有很大關聯,2524鋁合金真應力-應變曲線中,流變應力開始隨應變增加而增大,達到峰值后趨于平穩(wěn),表現出動態(tài)回復特征,而峰值流變應力隨變形溫度的降低和應變速率的升高而增大;在流變速率ε為10s-1,變形溫度300℃以上時,應力出現鋸齒波動,合金表現出動態(tài)再結晶特征。采用溫度補償應變速率zener-hollomon參數值來描述2524鋁合金在高溫塑性變形流變行為時,其變形激活能q為216.647kj/mol。在等溫熱壓縮形變中,合金可加工條件為:高應變速率(>0.5s-1)或低應變速率(0.01s-1～0.02s-1)、高應變溫度(440℃～500℃)。

采用sem,tem,動電位極化和浸泡實驗研究了機械冷加工變形對汽車散熱器高mn(0.22%,質量分數,下同)和低mn(0.08%)鋁合金管在0.6mol/lnacl(ph=6)和swaat(astmg85,ph=3)溶液中的腐蝕行為的影響.電化學極化測試表明,無形變時高mn鋁合金直管的點蝕電位最高;但冷加工能降低高mn鋁合金彎曲表面的點蝕電位,而對低mn鋁合金的點蝕電位沒有明顯影響.tem觀察發(fā)現,冷加工后高mn鋁合金中有大量納米尺度的富mn析出相,在低mn鋁合金中卻沒有觀察到這種析出相,陰極極化測試表明,富mn相能顯著促進陰極反應,富mn相相對al基體為陰極相,因而是點蝕萌生的部位.添加mn盡管有利于提高鋁合金的耐蝕性,但機械冷加工會弱化這一效應.

投資要點1、鋁合金底盤件進入增長期.2、鋁電池包外殼新藍海到來.鋁合金應用作為汽車輕量化重要方式；擁有輕量化效果顯著；工藝實現路徑較好；成本相對較低等優(yōu)勢；已得到廣泛應用.鋁合金輪轂、鋁合金車身、全鋁發(fā)動機、鋁合金變速器殼體等均已在各大品牌各價位車型上得到廣泛應用.與節(jié)能減排要求更加嚴格歐美等汽車市場相比；國產車鋁合金零部件應用還有很大的提升空間.自特斯拉models大量應用鋁合金部件來減重降低電耗增加續(xù)航里程后；引起蔚來等眾多新能源車企跟隨.按照國家汽車產業(yè)規(guī)劃；2025年國產車鋁合金單車用量有望達到250kg；對應市場空間3366億；年復合增速達12％.

采用室內海水浸泡試驗、銅離子浸泡試驗、電偶試驗等方法研究了微弧氧化層和封孔處理對6061鋁合金耐海水腐蝕性能的影響。結果顯示,微弧氧化后鋁合金在海水中的腐蝕形貌為點蝕,封孔處理可明顯降低點蝕的發(fā)生。與銅合金偶合對微弧氧化鋁合金的腐蝕加速較大,在實際使用中應盡量避免兩種材料的電接觸。

3003鋁合金鹽霧加速腐蝕行為

采用掃描電鏡、x光電子能譜、失重法和電化學交流阻抗技術研究了鋁合金7a04在0.6mol/lnacl溶液和0.6mol/lnacl+0.02mol/lnahso3溶液中干濕周浸后的腐蝕行為和規(guī)律,并測試了3種材料力學性能的變化.研究結果表明,隨試驗時間的延長,鋁合金腐蝕產物不斷增多,腐蝕失重符合指數規(guī)律c=atn,抗拉強度和延伸率呈下降趨勢;表面腐蝕產物形貌呈塊狀,在0.6mol/lnacl溶液中腐蝕產物主要為氫氧化鋁和氯化鋁,而在0.6mol/lnacl+0.02mol/lnahso3溶液中腐蝕產物主要為氫氧化鋁、氯化鋁和硫酸鋁.電化學交流阻抗譜顯示鋁合金7a04在0.6mol/lnaci+0.02mol/0lnahso3溶液中的腐蝕速率遠大于在0.6mol/lnacl溶液的腐蝕速率,并探討了其腐蝕機理.

對于單分散系統(tǒng),可以用小角x射線散射(saxs)確定粒子的體積,這類工作迄今不多見。確定粒子體積需要大量計算工作,并且需要采用一些處理實驗數據的特殊方法才能獲得正確可靠的結果。

采用不同熔體處理工藝獲得3種不同冶金質量的3003鋁合金,通過gleeble-1500熱模擬試驗機對3003鋁合金進行變形溫度為300℃~500℃,應變速率為0.01s-1~10s-1高溫等溫壓縮實驗。結果表明,3003鋁合金具有正的應變速率敏感性,熱變形激活能q與含雜量h呈線性關系,經高效綜合處理的3003鋁合金熱變形激活能最低為174.62kj.mol-1,有利于材料熱塑性變形。采用加工硬化率計算不同熔體處理的3003鋁合金的臨界應變值,獲得了經不同熔體處理的3003鋁合金發(fā)生動態(tài)再結晶的臨界條件。

文中對鋁合金超聲-mig焊接電弧行為作了系統(tǒng)研究.試驗主要關注超聲電弧在不同送絲速度和電壓變化條件下的響應情況.結果表明,超聲電弧的壓縮效果對焊接參數存在一定選擇性.在給定試驗中,隨著送絲速度的增加,壓縮效果逐漸減弱.結合試驗對電弧的自調節(jié)進行了分析,相對普通mig焊接,超聲電弧電場強度和溫度都極大提高,顯示出更強的焊接穩(wěn)定性特點.

"小邊距"點焊2024鋁合金是航空、航天器點焊生產過程中經常遇到的情況,不可避免。研究此種條件下點焊過程動態(tài)參數的行為特征與接頭形貌、力學性能以及顯微組織之間的對應關系,為實現在線判識焊點質量提供可靠的理論依據。研究發(fā)現小邊距焊點的外觀與標準焊點相比無明顯異樣,但其熔化核心的形狀以及顯微組織存在明顯區(qū)別。力學性能試驗結果表明:隨著邊距的減小,焊點的負荷能力有所下降。在邊距足夠小的條件下點焊,容易產生噴濺或未焊透缺陷。分析所采集的動態(tài)參數行為特征,得知小邊距點焊時的動態(tài)電阻減小、焊接電流增加、熱膨脹位移量減小等監(jiān)測信息與上述焊點質量信息之間存在必然的關聯。

序號腐蝕環(huán)境腐蝕方法結果（腐 蝕電位 /v） 文獻 lf6m海水腐蝕（平均 溫度13.6℃，溶 解氧濃度5.6ml， 鹽度32‰，， ph8.2,海水平流 速度0.1m／s 三個樣品的平行試驗。以三 個平行樣品的腐蝕電位平均 值作為材料的腐蝕電位，以 腐蝕一天的腐蝕電位值作為 初始電位，電流趨于穩(wěn)定的 時間作為穩(wěn)定時間，穩(wěn)定后 平行樣品的腐蝕電位平均值 作為材料穩(wěn)定腐蝕電位，趨 于穩(wěn)定后腐蝕電位變化范圍 稱為穩(wěn)定電位范圍 -0.80~-0.85黃桂祥，鋁合 金在海水中的 耐蝕性， lf21m-0.69~-0.76 lf2y2-0.67~-0.72 180ys-0.84~-0.94 l4m-0.68~-0.71 ld2cs-0.68~-0.70 lc4cs-0.66~-0.69 ly12cz-0.61~-0.63 cu-zn-al -n

防銹鋁合金耐氯化鈉鹽霧腐蝕行為的研究

1 鋁合金概述 鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已 大量應用。隨著近年來科學技術以及工業(yè)經濟的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，使鋁合金的焊 接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應用促進了鋁合金焊接技術的發(fā)展，同時焊接技術的發(fā)展又拓展了鋁合金的 應用領域，因此鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。 純鋁的密度?。é?2.7g/cm3），大約是鐵的1/3，熔點低（660℃），鋁是面心立方結構，故具有很高的塑性 （δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各種型材、板材?？垢g性能好；但是純鋁的強度很低，退火狀態(tài) σb值約為8kgf/mm2，故不宜作結構材料。通過長期的生產實踐和科學實驗，人們逐漸以加入合金元素及運用熱 處理等方法來強化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。

采用銷盤式磨損試驗機對7075鋁合金在不同溫度和載荷條件下進行干滑動磨損試驗，研究鋁合金的磨損行為和磨損機制。結果表明，7075鋁合金隨載荷增加存在從輕微磨損到嚴重磨損的轉變，轉變臨界載荷隨溫度升高而減小。低載時的磨損機理主要為磨粒磨損和氧化輕微磨損，高載時為熱軟化磨損和黏著磨損。低載荷（25n）t，磨損量隨溫度升高而減小。7075鋁合金的耐磨性取決于基體強度和機械混合層厚度。

美國專利us6402860b2本發(fā)明涉及的鋁合金成分如下:(1)1wt%～6wt%組份a(它是從ti、v、hf、zr組中選出的一種或多種元素);(2)3wt%～13.5wt%組份b(它是從la、ce、pr、nd、含鈰的稀土合金、ca、sr、ba組中選出的一種或多種元素);(3)2wt%～18wt%組份c(從mg和li組中選出的一種或多種元素)。其加工步驟為:先將鋁合金加工成含有組份a、b和c的預型

本發(fā)明涉及的鋁合金成分如下：（1）1wt％-6wt％組份a（它是從ti、v、hf、zr組中選出的一種或多種元素）；（2）3wt％。13．5wt％組份b（它是從la、ce、pr、nd、含鈰的稀土合金、ca、sr、batch中選出的一種或多種元素）；（3）2wt％～18wt％組份cl從mg和li組中選出的一種或多種元素）。其加工步驟為：先將鋁合金加工成含有組份a、b和c的預型件，然后再將該預型件加熱n200℃～600℃之間的溫度，其溫度上升率在2℃／s-200℃／s之間。生產預型件的步驟為：快速形成鋁合金固化粉末；鋁合金包括鋁晶體和金屬間化合物，鋁晶體的平均晶粒直徑≤1000nm；金屬間化合物的平均晶粒直徑≤50nm；鋁合金的硬度hrb在50。100之間，溫度≥2000c時臨界鐓粗比率為70％，在20℃時伸長率≥10％。

鋁合金腐蝕是導致航空器性能下降的主要原因之一。鋁合金腐蝕初期以點蝕為主,體積幾乎不改變,結合鋁合金腐蝕的這一特點,設計了基于光纖光柵的薄片型和應力束縛型兩種腐蝕監(jiān)測結構,對鋁合金腐蝕進行了實驗研究。腐蝕發(fā)生前,對光纖光柵施加一定預應力,隨著腐蝕的發(fā)生應力被逐漸釋放,通過測量傳感波長的漂移量就可以得到鋁合金的腐蝕情況。實驗表明,基于光纖光柵的腐蝕監(jiān)測結構能夠真實的反應鋁合金的腐蝕情況,并且光纖光柵本身具有體積小、抗電磁干擾、耐腐蝕的特點,非常適合于航空器的鋁合金腐蝕監(jiān)測。

采用金相、掃描電鏡等檢測手段,對不同鎂、錳及鐵元素含量5083鋁合金超塑性變形后微觀組織與結構進行觀察。結果表明,在相同的應變率下,鎂、錳、鐵含量高的合金(合金a)形成了由al-mg-fe及al-mg-mn金屬間化合物組成的第二相粒子,這些金屬間化合物為超塑性變形中空洞的形核提供了條件。

通過有限元模擬和實驗,對不同摩擦擠壓過程中鋁合金變形流動行為的機理進行分析,并利用羅德系數和應力偏量不變量(j2)等特征量進行變形分區(qū)。結果表明:采用積極摩擦可使擠壓時的"死區(qū)"缺陷完全消失,且塑性區(qū)內材料的應變類型由3種變?yōu)榫坏睦祛愖兓?顯著地提高了擠壓過程中坯料橫斷面上金屬流速的均勻性,更利于金屬的擠出成形。

為了解決5a06鋁合金熱軋過程中的斷裂行為,采用半連續(xù)鑄造的5a06鋁合金鑄錠進行不同開坯溫度熱軋,肉眼觀察鑄錠軋制過程中的斷裂行為,采用掃描電鏡、光學顯微鏡進行斷口觀察,為了進一步觀察斷口晶體學特點,采用混合酸進行了侵蝕。研究表明,5a06合金在高溫軋制時,容易產生斷裂,斷口表現為解理和沿晶混合型。進一步研究發(fā)現,微量元素na對5a06合金的斷裂行為有顯著的影響。na含量較低時合金熱軋塑性很高,熱軋過程中很少有斷裂情況發(fā)生;而na含量較高時則易發(fā)生脆性斷裂。研究了減少半連續(xù)鑄造5a06鋁合金鑄錠中na含量的措施。