铝合金AA2024、AA6061和AA7075电化学腐蚀行为

发布时间：2017-05-28 13:10

  本文关键词：铝合金AA2024、AA6061和AA7075电化学腐蚀行为，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：铝合金质轻，比强度高，同时也具有优异的耐腐蚀性能，机械性能等，广泛被应用于军工，民用，航空航天等多个领域，尤其在航空航天领域更加占据着不可替代的位置。然而其服役的环境变化无常，比如自然条件（大气腐蚀），太空极端条件（宇宙风暴），海洋苛刻条件（高温冲刷腐蚀），导致其使用寿命受到了巨大的挑战，这是个核心，前沿，共性的关键问题，因此研究铝合金材料的腐蚀行为对航天航空材料的发展起着至关重要的作用。虽然国内外研究已经颇多，但是本论文是从独特的角度研究了铝合金板材，主要研究铝合金板材各截面的耐腐蚀性能，，其为本论文的亮点。 本论文采用动电位扫描和电化学阻抗谱（electrochemical impedance spectroscopy）等电化学测试技术，对裸露的航空航天材料AA2024，AA6061，AA7075三种铝合金板材的不同截面的耐腐行为进行研究，主要研究以下几个方面： （a）通过金相显微观察，判断三种铝合金板材的截面情况，从而得出轧制方向，轧制面； （b）在溶液除氧，溶氧的条件下，通过动电位扫描，单扫，回扫的测试参数设置下，进行铝合金各截面的耐腐蚀性能的对比； （c）通过电化学阻抗测试技术，得出了等效电路图，进而对铝合金各截面的耐腐蚀性能做出对比性分析。 实验表明：（i）在0.01M NaCl溶液、室温、溶液溶氧条件下，从腐蚀热力学角度讲，板材的纵轧制截面（L-ST）与轧制面（L-LT）的自腐蚀电位相近，而横轧制截面（LT-ST）的自腐蚀电位相对于其它两截面时更负；从腐蚀动力学的角度讲，横轧制截面（LT-ST）的腐蚀电流密度最小，而轧制面（L-LT）的腐蚀电流密度最大。在无氧条件下，其所有的腐蚀电位都相对于有氧条件下的腐蚀电位向负的方向移动，并且腐蚀电流密度都比有氧条件时的小，而各个铝合金其各截面的耐腐蚀性能与其溶液溶氧条件基本一致；（ii）通过交流阻抗图谱分析，由两个容抗弧组成，高频容抗弧的直径显现了荷转移电阻的大小，而中低频容抗弧显现的是由腐蚀产物引起的扩散电阻，其腐蚀产物将会影响电极的表面状态以及电极与溶液构成的双电层中的电位分布，进而影响电极反应速度，所以其交流阻抗值由荷转移电阻与扩散电阻组成，二者共同决定交流阻抗值的大小，进而决定耐腐蚀性能的高低。 通过本实验测试，可以更加清楚地知道铝合金板材各截面的耐腐蚀性能，从而为铝合金材料的选用以及表面处理等防护手段提供一定的理论指导。
【关键词】：铝合金 电化学 腐蚀性能
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG174.36
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 引言11-12
• 1 文献综述12-31
• 1.1 铝合金的概述12-14
• 1.1.1 铝合金的特点12-13
• 1.1.2 铝合金的分类13-14
• 1.2 飞机铝合金材料的发展及现状14-16
• 1.3 国内外铝合金材料的腐蚀研究进展16-26
• 1.3.1 铝合金的腐蚀类型16-24
• 1.3.1.1 点蚀17-18
• 1.3.1.2 晶间腐蚀18-21
• 1.3.1.3 剥蚀21-22
• 1.3.1.4 应力腐蚀22-24
• 1.3.2 表面处理的铝合金材料的大气腐蚀24
• 1.3.3 铝合金腐蚀的影响因素24-26
• 1.4 铝合金腐蚀的研究方法26-29
• 1.4.1 金属腐蚀的电化学历程26
• 1.4.2 电化学腐蚀测试技术26-29
• 1.4.2.1 稳态极化曲线测量27-28
• 1.4.2.2 交流阻抗技术28-29
• 1.5 本文的研究内容与意义29-31
• 2 实验内容31-39
• 2.1 实验材料与设备31-32
• 2.1.1 实验材料31
• 2.1.2 实验药品31-32
• 2.1.3 实验设备32
• 2.2 试样制备32-35
• 2.2.1 金相试样制备32-33
• 2.2.2 电化学测试试样制备33-35
• 2.3 性能检测技术35-37
• 2.3.1 电化学测试技术35-37
• 2.3.1.1 有氧条件的电化学测试36-37
• 2.3.1.2 无氧条件的电化学测试37
• 2.4 铝合金表面形貌观察分析37-39
• 3 实验结果与分析39-63
• 3.1 AA2024 铝合金的测试结果与分析39-46
• 3.1.1 测试面的确定39-40
• 3.1.2 有氧条件下的电化学测试结果与分析40-42
• 3.1.2.1 动电位极化曲线40-41
• 3.1.2.2 交流阻抗谱41-42
• 3.1.3 无氧条件下的电化学测试结果与分析42-45
• 3.1.3.1 动电位极化曲线42-44
• 3.1.3.2 交流阻抗谱44-45
• 3.1.4 小结45-46
• 3.2 AA6061 铝合金的测试结果与分析46-53
• 3.2.1 测试面的确定46-47
• 3.2.2 有氧条件下的电化学测试结果与分析47-50
• 3.2.2.1 动电位极化曲线47-49
• 3.2.2.2 交流阻抗谱49-50
• 3.2.3 无有氧条件下的电化学测试结果与分析50-52
• 3.2.3.1 动电位极化曲线50-51
• 3.2.3.2 交流阻抗图谱51-52
• 3.2.4 小结52-53
• 3.3 AA7075 铝合金的测试结果与分析53-59
• 3.3.1 测试面的确定53
• 3.3.2 有氧条件下的电化学测试结果与分析53-56
• 3.3.2.1 动电位极化曲线53-54
• 3.3.2.2 交流阻抗图谱54-56
• 3.3.3 无氧条件下的电化学测试结果与分析56-58
• 3.3.3.1 动电位极化曲线56-57
• 3.3.3.2 交流阻抗图谱57-58
• 3.3.4 小结58-59
• 3.4 AA7075 铝合金腐蚀的理论性分析59-63
• 结论63-64
• 参考文献64-70
• 在学研究成果70-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 郑强,陈康华,张茁,黄兰萍,刘红卫;高温预析出对7XXX系列铝合金力学性能和应力腐蚀性能的影响[J];金属热处理;2004年11期

2 李荻,张琦,王弟珍,郭宝兰,张玉梅;LY12cz 铝合金晶间腐蚀模拟试验研究[J];北京航空航天大学学报;1998年01期

3 李获，左尚志，郭宝兰;LY12铝合金剥蚀行为的研究[J];中国腐蚀与防护学报;1995年03期

4 王月,吴庭翱;含钪Al-Mg合金的抗应力腐蚀和剥落腐蚀性能研究[J];中国腐蚀与防护学报;2005年04期

5 徐乃欣,赵灵源,丁翠红,张承典,李润身,钟庆东;研究大气腐蚀金属表面结露行为的新技术[J];中国腐蚀与防护学报;2001年05期

6 陈康华,黄兰萍,郑强,胡化文;高温预析出对7A52合金应力腐蚀性能的影响[J];中国有色金属学报;2005年03期

7 刘继华,李荻,刘培英,郭宝兰;7075铝合金的力学与电化学交互作用[J];材料工程;2005年02期

8 安百刚,张学元,宋诗哲,李洪锡,韩恩厚;LY12铝合金在模拟酸雨溶液中的阻抗谱研究[J];中国腐蚀与防护学报;2003年03期

9 陈跃良,段成美,吕国志;军用飞机日历寿命预测技术研究现状及关键技术问题[J];中国工程科学;2002年04期

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1 何建平;环境与力学因素协同作用下的航空铝合金性能研究[D];南京航空航天大学;2002年

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本文编号：402715