含钪Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金的腐蚀行为和电化学阻抗谱特征
2011-08-04李文斌潘清林肖艳苹何运斌刘晓艳
中南大学学报(自然科学版) 2011年9期
李文斌 ,潘清林,肖艳苹,何运斌,刘晓艳
(1. 中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083;2. 湖南城市学院 土木工程学院,湖南 益阳,413000)
早在20世纪30年代,人们就开始研究Al-Zn-Cu-Mg系合金,但由于该系合金存在严重的腐蚀而未得到实际应用。随着航空航天等领域对材料比强度和腐蚀性能要求的不断提高,Al-Zn-Cu-Mg系超高强度铝合金得到进一步发展,添加了一些既提高时效硬化强度,又降低腐蚀敏感性的微量元素如Zr和Sc等,获得了更好的综合力学性能[1]。而Sc是目前为止所发现的对铝合金最为有效的合金化元素,且通常采用复合添加Sc和Zr的方式。Al-Zn-Cu-Mg系合金在含Cl-溶液中腐蚀敏感性很高。例如由于潮湿的空气和工业废气的影响,合金常发生晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)和应力腐蚀开裂(SCC)。因此,提高合金强度的同时,改善其耐腐蚀性能就变得尤为重要[2-5]。晶间腐蚀和剥落腐蚀是铝合金的2种主要局部腐蚀类型,引起材料强度、塑性和疲劳性能大幅度下降,往往会导致结构突然断裂[6]。晶间腐蚀主要是由于阳极性的晶界构成物与晶粒本体的腐蚀电位存在差异,形成电偶腐蚀造成的;而剥落腐蚀是晶间腐蚀的特殊形态。不同时效处理制度引起合金内部组织发生变化,会导致合金晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性出现差异[7]。这种差异在其电化学阻抗谱(EIS)的测量中有明显的体现。李劲风等研究了时效制度对某些 Al合金晶间腐蚀和剥落腐蚀性能的影响,分析比较了合金的电化学阻抗谱的同步变化,得到了许多具有参考价值的成果[8-9]。……
登录APP查看全文