7A52铝合金中第二相分析及微区电位测试

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铝合金中的含铁相

〜综述〜铝合金中的含铁相徐鲁杰1,张金民2(1.海军驻洛阳地区军代室，河南洛阳571002；2.中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南洛阳571637)摘要：铝合金中的富铁相有a-Fe相和0-Fe相，后者对铝合金的性能有危害。

一般认为，减少针状0-Fe 相，或使0-Fe相转变为汉字状或颗粒状的aFe相，可改善铝合金的力学性能。

铝合金中含铁相的结构有四方晶系、六方晶系、单斜晶系、正交结构和体心立方结构等。

采用重力沉降法、电磁分离法和过滤法等降低铝熔体中f》元素的含量，可以消除含f》相对合金性能的危害。

然而，铁元素也能改善铝合金的性能，部分高Fe铝合金具有较好的力学性能。

关键词：铝合金;含铁相;危害；力学性能中图分类号:TG113.12文献标志码：A 文章编号：1008-1690(2020)06-0015-04Iran-having Phast in Aluminum AlloyXU Lujic1,ZHANG Jinmin2(itae Reareseatative Office o f tha Nave in Luoyano,Luoyuno471002,Chino；2.2uoyano Ship MdtCdl Reseerch Institute.Luoyano471639,Heaan Chino)Abstrach:Iroo-Tch ppases in aluminum Hoy incluUe a-Fe ppass i V p-Fe ppass,th latteo will do hami te tae properties of aluminnm Hoy.It is ueaeralia consinerea tUai mechnicel properties of aluminnm dlloy may be improvea by decrease in acichlao p-Fe phass oo by transfomidtion of p-Fe ppass inte Chinese characteo oo urannlac a-Fe ppase.The iron-0aving ppases in aluminnm Hoy possess suh structures as tetraaonai system,.6X3(023：system,monoclinic system,ortUogonai stmcture,ang bogy centred chUic stmctum.The decrease in ien content in melted aluminum by oravitationai settling,electromaanetir sefaration,oo filtration process is)1》te dimirate disanven taoeons inUuence of ta》iron-centaining ppase on proneeies of ta》alloy.Iron》ement cen alse improve pronerties of aluminum lloy,howeveo,some of th hig0-iron aluminum toys have betteo mechanicot proneeies. Key worit:aluminnm loy；iron-0avine ppase;ham;mechanicot pronerte0引言关于铝合金中铁的作用,不少文献均有论述,大多认为铁是铝合金中的有害杂质元素卩5。

7A52合金锻件探伤不合格的原因分析

５ｏｏｏ
堋
在孔洞周围及内部除存在灰白色化合物外（中１图３嫠所示），还存在少量亮白色化合物（中２图３所示）。能１ｏｏｏ谱分析结果显示，灰白色化合物成分以Ａ — ｒＭｎＬＣ～ — Ｔ等元素为主（ａ；白色化合物成分以ＡＬｅｃｉ图４）＿Ｆ— 卜０Ｍｎ等元素为主（ｂ，从能谱分析结果认为这些块ｋｍ１Ｈ图４）ｌ一一状物非夹渣，而是７５铝合金基体。Ａ２
长条状孑洞带（ｂ。从显微组织特征观察，其Ｌ图２）
作者简介：陈丽君（９５）１６一，女，黑龙江哈尔滨人，毕业于黑龙江科技学院金属材料专业，高级工程师。
收稿日期：２０ — — １０９５５Ａ２合金锻件探伤不合格的原因分析
因具有优良的抗应力腐蚀性能和中等强度，主要用来制作装甲车材料。棒材７５Ｈ１２＋０ｍＨＡ２３０ｍ￣１工成锻环，超声波探伤后发现个别零件Ａ探伤不级
合格。探伤缺陷为长条形单显缺陷，单显量为
骤３ｏ０ｏ
２
４
６
８
伯
能量／ｅｋＶ
（）白色化合物能谱分析ｂ亮
图４能谱分析图谱
３讨论与分析
３１探伤缺陷的本质．
综上所述，可以认为探伤不合格，是由于铝
合金基体中存在粗大化合物聚集，导致锻件变形出现裂纹所致。粗大化合物也称金属间化合物或初晶，是在铝合金铸锭结晶过程中，先于Ａ固溶Ｌ

旋转摩擦挤压7075铝合金组织及第二相形貌

旋转摩擦挤压7075铝合金组织及第二相形貌邢丽;朱杜桥;徐卫平;柯黎明【摘要】采用旋转摩擦挤压法(RFE)加工T6态7075铝合金,对挤压后的7075铝合金进行热处理,观察了7075铝合金的显微组织和第二相变化,测试了加工后材料的显微硬度.结果表明,RFE态的7075铝合金为未完全再结晶的细小等轴晶,平均晶粒尺寸约为15μm.经热处理后,铝合金中未发生再结晶的晶粒继续完成再结晶,晶粒尺寸进一步细化均匀,约为8μm.RFE加工使7075铝合金中保留的初生金属间化合物尺寸变小,原沉淀析出的第二相(MgZn2相)在RFE加工过程中大部分发生重溶,未重溶的MgZn2相发生粗化,经热处理后7075铝合金中析出的MgZn2相尺寸细小,呈弥散分布.RFE态7075铝合金显微硬度低于基材,但经T6热处理后,其硬度为177.5HV,高于基材,7075铝合金中第二相对基体的强化效果较细晶强化作用更显著.%7075-T6 Al alloy with T6 state was processed by Rotational friction extrusion (RFE), and then they were heat treated. The microstructure and second phase of 7075 Al alloy were observed, the hardness was tested. The results show that, 7075 Al alloy after RFE is composed of fine equiaxed grains while they are recrystallized uncompletely, average grain size is about 15 μm. After heat treatment, the recrystall ization behavior is finished in those unrecrystallized grains and grain becomes finer, about 8 μm. The primary intermetallic reserved in 7075 Al alloy becomes smaller after RFE. Most of aging precipitated phase (MgZn2) is re-dissolved, however, some un-dissolved precipitated phase particles become coarser. Many new second phase particles are re-precipitated in the extruded 7075 Al alloy after heat treatment, and they are distributed uniformly. The hardness ofthe as-RFE 7075 Al alloy is lower than that of the as-recieved material, but after T6 heat treatment, the hardness is 177.5HV, higher than that of the as-received material. The strengthening effect of second phase is greater than that of fine-grain in 7075 Al alloy.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)007【总页数】8页(P1361-1368)【关键词】7075铝合金;旋转摩擦挤压;热处理;显微组织;第二相【作者】邢丽;朱杜桥;徐卫平;柯黎明【作者单位】南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063【正文语种】中文【中图分类】TG1467075铝合金是Al-Zn-Mg-Cu系可热处理强化铝合金，由于其密度低、强度高、热加工性能和耐腐蚀性能好等优点，使得7075铝合金在航空航天、车辆、建筑桥梁等领域应用广泛[1−3]。

铝合金检测标准

铝合金检测标准
铝合金检测标准主要有以下几个方面：
1.化学成分检测：对铝合金材料进行化学成分分析，确定各种成分的含量和元素的存在状态和化学状态。

2.机械性能测试：对铝合金材料进行拉伸、弯曲、冲击等试验，确定其机械性能指标，如强度、延伸率、冲击韧性等。

3.晶粒度检测：对铝合金材料的晶粒度进行测量，确定其晶粒尺寸和形态等参数。

4.表面质量检测：对铝合金表面进行检测，确定其表面平整度、光洁度和清洁度等指标。

5.腐蚀性能测试：对铝合金材料进行各种腐蚀试验，确定其耐腐蚀性能指标，如抗氧化性、耐酸碱性、耐腐蚀性等。

7A52铝合金原位加热过程中的物相转变与热膨胀系数测量

Ｉｖｓｉａｉｎｏｈｓｓｎｈｒｌｘａｓｖｔｆ７２ａｌｙｉｎｓｔｅｔｇｎｅｔｔｆｐａｅｄｔｅｍａｐｎｉｉｇｏａｅｙｏＡ５ｌｏｎｉ－ｉｕｈａｉｎ
ＨＵＡＮＧｉＷＵ，ＹＩＺｈ — ｎ，ＮＩＢｏ，ＣＨＥＮＧｉｑｎＪ— ＮｉｍｉＥ— １２Ｊ— ａｇ，ＨＥｅ — Ｚｈｎｂｏ・（．ｃｏｌｆＭａｅｉｌＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎ１Ｓｈｏｔｒａｓｃｅｃｎｇｎｅｇ，ＣｎａｏｔｉｅｓｙｏｉｅｔｌＳｕｈＵｎｖｒｉ，Ｃｈｎｓａ４１０３，Ｃｉａ．ｒｅｓｉｈｌｙｒｔａｇｈ０８ｈｎ；２ＮｏｔａｔＬｇｔＡｌｈｏ
ｄｆｒｎｅｅａｕｅｈｖｅｎｍｅｓｒｄｂｎ－ｉｉｈ－ｅｅａｕｅＸ— ａｉｒｃｉｎｍｅｈｄｈｅｕｔｈｗｔａｈｉｅｅｔｔｍｐｒｔｒａｅｂｅａｕｅｙｉｓｔｈｇｔｍｐｒｔｒｕｒｙｄｆａｔｔｏ．Ｔｅｒｓｌｓｏｈｔｔｅｏｓ
量（ｇｎ）ＴＭｇ（１Ｚ））和难熔相Ａｄｌ成；温度升高，金元素从基体中析出形成和Ｔ相，３０ｏ左右ＭＺ２、（￣Ａ，ｎ４相９ｌｎ组Ｖ随合在０Ｃ
Ｔ相大量析出；在高于３０ｏ的温度下逐步回溶入基体，成单一固溶体。在低于１０ｏ和高于４０℃ 的温度区间内Ｔ相０Ｃ形０Ｃ５点阵常数变化主要受温度影响．在介于以上温度的中间区段点阵常数变化平缓，体点阵常数的变化受温度和相变双而基重因素影响。采用高温原位Ｘ射线衍射方法测量物相的热膨胀系数是可行且精确的。

铝合金门窗检测学习资料

型材GB 5237《铝合金建筑型材》分为六部分:第1部分 : 基材第2部分 : 阳极氧化、着色型材第3部分 : 电泳涂漆型材第4部分 : 粉末喷涂型材第5部分 : 氟碳漆喷涂型材第 6 部分: 隔热型材本部分合用于建筑行业用6061,6063 和 6063A 铝合金热挤压型材。

1定义1. 1基材基材是指表面未经办理的铝合金建筑型材1.2装饰面装修面是指型材加工成门窗、幕墙后，仍可看得见的表面。

它包含可开启窗、通风口、门或板等，处于开启和封闭状态时，能够见到的表面。

2、阳极氧化膜的性能；2.1局部膜厚在型材装修面上某个面积不大于厚丈量所得的丈量值的均匀值2.2均匀膜厚在型材装修面上丈量出的若干个2.3覆盖层厚度21cm 的观察面内作若干次 ( 许多于 3 次 ) 膜( 许多于 5 处 ) 局部膜厚的均匀值。

基体金属的电性能；基体金属的厚度；边沿效应；曲率；表面粗拙度；外来附着灰尘；测头压力；试样变形；侧头的温度；建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法《G B/T7106-2008》一、定义及术语1、范围本标准合用于外窗及外门的气密、水密、抗风压性能分级及试验室检测。

检测对象只限于门窗试件自己，不波及门窗与其余构造之间的接缝部位。

2、外门窗建筑外门及外窗的统称。

3、标准状态温度为 293K(20℃) ，压力为 101.3kPa （760 ㎜ Hg） , 空气密度为 1.202 ㎏ /m3，试件条件。

4、开启缝长外窗开启或门窗开启空隙周长总和，之内表面测定值为准。

如遇两扇搭接时，其搭接部分的两段长按一段计算。

5、试件面积外门窗框外侧范围的面积，不包含安装用附框的面积。

之内表面测定值为准。

6、气密性能外门窗在正常封闭状态时，阻挡空气浸透的能力；7、水密性能外门窗正常封闭状态时，在风雨同时作用下，阻挡雨水浸透的能力。

8、抗风压性能外门窗正常封闭状态时在风压作用下不发生破坏，（如：开裂，面板受损，局部折服，粘结无效等）和五金件松动，开启困难。

1561铝合金双面双弧TIG焊接接头的组织和力学性能

1561铝合金双面双弧TIG焊接接头的组织和力学性能闫德俊;韩端锋;王毅;罗玖强;刘晓莉;梁志敏【摘要】采用双面双弧错位TIG填丝立向焊工艺对1561高镁铝合金进行焊接,并对接头的显微组织和力学性能进行分析.结果表明:焊缝中无气孔和裂纹缺陷;1561铝合金双面双弧错位立向焊缝横截面存在着“人”字形粗晶区,粗晶区两侧和下方有细晶区,同时,在部分熔化区出现了范围较窄的粗晶区;正反面焊道的显微硬度均低于母材的,但热影响区并没有表现出明显的软化现象.焊接接头的抗拉强度达到了母材的90％以上,力学性能良好;接头粗晶区的存在与双面双弧错位TIG焊的温度场和熔池流场有关.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2016(026)010【总页数】6页(P2065-2070)【关键词】焊接接头;双面双弧错位立焊;组织非均匀性;维氏硬度【作者】闫德俊;韩端锋;王毅;罗玖强;刘晓莉;梁志敏【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150003;中船黄埔文冲船舶有限公司,广州510715;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150003;中船黄埔文冲船舶有限公司,广州510715;中船黄埔文冲船舶有限公司,广州510715;中船黄埔文冲船舶有限公司,广州510715;河北科技大学材料科学与工程学院,石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TG444铝镁合金具有密度小、比强度大、耐海水腐蚀性好、无磁性、低温性能好等优点。

用其作船体材料可以有效地减轻船舶的质量，提高稳定性和航速，增强舰艇的技术战术性能。

对于高速滑行艇、水翼艇、登陆艇、小水面船及一些特殊用途船，选用铝镁合金尤为适宜。

俄制1561铝合金因具有强度高、耐腐蚀性好等优点，被应用于特种铝合金船舶中[1]。

双面双弧焊接具有效率高、免除清根、工序简化、焊后残余应力和变形小等优点，近年来受到高度关注[2−4]，在船舶领域逐渐展开应用[5]。

大多数学者主要研究了双面双弧TIG焊的工艺性、焊缝的力学性能，铝合金焊缝的组织特征主要集中在基体与第二项粒子上，而对于铝合金双面双弧TIG焊缝的晶粒特征研究较少[6−9]，WECKMAN等[10]研究了等离子与TIG两种方法的平−仰双面焊接的焊缝组织特征。

7A52铝合金双丝MIG焊接温度场数值模拟

７５Ａ２铝合金是国内自行研制的一种Ａ — ｎＭｇｌＺ — —
温度场的准确计算是焊接冶金分析、残余应力与变形
Ｃｕ系可热处理强化的高强度变形铝合金，有比强度具高、比刚度大和耐热性强等优点。此种合金熔铸方便，
／ｌｌｅｈｏｇｈｓｆ “ ｉｈａｄＤａｈｌｍｅｔｅｈｏｏｙｏｋｇａｔＴｒｕｈｔｅｕｅｏａ／Ｂｒｎｅｔ ”ｅｅｎｃｎｌｇｆｔｔＡＮＳＳ，ｎｍｅｃｌｓｍｕａｉｎｗａｄｎｔｅｔｅｍａＹｕｒａｉｌｔｓｍａｅｏｈｒｌｉｏｈ
ＮｕｒａｉｌｔｎｏｍｐｒｔｒｅｄｏｉｉｅＭＩｗｌｉｇｆｒ７２ａｕｎｍｌｙｍｅｉｌｍｕａｉｆｔｃｓｏｅｅａｕｅｆｌｆｔｎｗｒＧｅｄｎＡ５ｌｍｉｕａｌｉｗｏｏ
ＴＡｏｇｕＣＥｕｏｇＸＥＲｉｎＨＯＹｎｆｉＩＮＨｎｙ，ＨＮＦｒｎ，Ｉｕｕ，，通过适当的固溶及回归再时效处理．可使合金获得优良的综合性能，已在建筑、用设施、空航天器、面车辆及装备军航地
计算以及焊接质量控制的前提，其数值模拟研究具有
重要的意义 …。以７５Ａ２铝合金为试验材料，用采
的动态过程，真实试验过程完全吻合。结果表明，Ａ２铝合金双丝ＭＩ与７５Ｇ焊接过程中，点处的峰值温度可达到８７ｏ。焊３Ｃ关键词双丝ＭＩ焊；度场；值模拟；Ａ２铝合金Ｇ温数７５中图分类号Ｔ４２Ｇ０文献标识码Ａ文章编号１０ — ４Ｘ２１）３０２－４０４２４（０００ — ０２－０

海洋环境下7A52铝合金电偶腐蚀行为研究

第７卷
第６期
黄燕滨等：洋环境下７５铝合金电偶腐蚀行为研究海Ａ２
・１７－８
尺寸后，用水砂纸打磨至相同的表面粗糙度要求，用曲线，极化曲线拟合结果得７５由Ａ２的自蚀电位
０８９Ｖ，４３４。丙酮液去除表面污迹，样工作面积取１，，，７为一．９自蚀电流为１．Ａ试３９２
５Ｑ３七加普遍作为阳极从而腐蚀加速，引起７５材料的严重３钢，２５种材料。采用片状电极，工至所需Ａ２
收稿日期：０－８０２１０— ６Ｏ
作者简介：黄燕滨（９１，，１６一）男北京人，教授，硕士研究生，主要研究方向为复杂环境下金属材料的腐蚀与防护。
无磁性、温性能好以及良好的加工和力学性能，低成安全产生不利影响。为航空航天、型战车结构上的理想材料。随着轻
７５铝合金运用领域的不断拓宽，别是在海洋环Ａ２特境下的大量使用，７５铝合金与其他金属材料配使Ａ２
装备环境工程
・
第７卷
第６期
ｌ６・８
ＥＵＰＮＥＶＲＮＥＴＬＥＧＮＥＩＧＱＩＭＥＴＮＩＯＭＮＡＮＩＥＲＮ
２１年ｌ月００２
海洋环境下７５铝合金电偶腐蚀行为研究Ａ２
黄燕滨，徐可可，陈学荣源自通过对７５与５６不同面积比情况下偶合电偶电流的测试，Ａ２Ａ０在发现电偶电流与面积比呈线性关系。

铝及铝合金金相检验

LF21 半连续铸造状态
a
AlMn6
热处理强化铝合金
固溶处理+时效处理
锻造铝合金（LDXX) 硬铝合金（LYXX) 超硬铝合金（LCXX)
主要组成相
杂质相主要强化相
主要组成相
杂质相
主要强化相
LY12合金的金相组织
主要组成相
杂质相
主要强化相
LC4合金的金相组织
铝合金焊接接头金相
2519铝合金（热轧板）MIG焊接接头组织树枝晶铸态组织
磷变质处理
铝铜合金ZL2xx系列
强化相， θ（Al2Cu）相，轮廓圆滑。
ZL203
α（Al）
图 11-4 ZL203合金的显微组织
θ (Al2Cu)相
变形铝合金
变形强化铝合金
只能采用加工硬化的方法来提高强度
α（Al）－树枝状晶（基体）
只能采用加工硬化的方法来提高强度精抛（转速150~500rpm）
主要组成相
杂质相
主要强化相
Al-Cu系（ZL2××）6种牌号
超硬铝合金（LCXX)
黑色的Mg2Si 相析出
Al-Zn系（ZL4××）2种牌号
Al-Cu系（ZL2××）6种牌号
变质不足是由于变质解度几乎为零。
变质不足是由于变质不完全，或部分变质失效所致变质后停留时间过长引起变质效果衰退。
铝硅合金（ZL1xx）
Al-Si二元合金状态图
Al-Si二元合金状态图
❖ Al－Si二元相图（最简单的共晶型相图）：在577℃和含12.6％Si时：
❖ 二元共晶反应 L→α(Al)+ Si。 ❖ 在共晶温度（577℃），Si在固体Al中溶解度
为1.65％。室温时溶解度几乎为零。

【国家自然科学基金】_7a52铝合金_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730

2008年序号 1 2 3 4 5 6
科研热词显微组织双丝焊 7a52铝合金耐腐蚀性单丝焊力学性能
推荐指数 2 2 2 1 1 1
2009年序号
科研热词 1 超硬铝合金 2 正交试验 3 工艺参数
推荐指数 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
科研热词推荐指数 7a52铝合金 2 7a52 aluminum alloy 2 阳极行为 1 镁二硅化合物 1 铝锰铁化合物 1 金属间化合物 1 薄板 1 腐蚀行为 1 组织形貌 1 第二相 1 电化学 1 电位 1 焊缝 1 潜力分析 1 极化 1 搅拌摩擦焊 1 局部腐蚀 1 welded seam 1 volta potential 1 sheet 1 sem-eds 1 secondary phase 1 potential 1 polarization 1 microstrueture 1 mgesi intermetallics 1 mg2si 1 local corrosion 1 kelvin探针 1 intermetallics 1 fsw 1 electrochemistry 1 almnfe intermetallics 1 a1-mn-fe 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
2011年科研热词 7a52铝合金第二相搅拌摩擦焊高能喷丸铝合金表面纳米化电位焊缝焊接接头热机影响区热影响区显微结构显微组织敏感性接头微区电位应力腐蚀外加电位动态再结晶区推荐指数 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

高强铝合金7A52喷管锥段剪切旋压数值模拟研究

高强铝合金7A52喷管锥段剪切旋压数值模拟研究李学雷;韩冬;杨延涛;曹学文【摘要】喷管锥段是火箭发动机能量转化和推力向量控制机构,一般采用剪切旋压加工.采用ABAQUS有限元软件,建立了高强铝合金7A52锥形件剪切旋压模型;采用单一变量法,分析了旋压间隙、旋轮进给比、旋轮圆角半径对锥形件剪切旋压壁厚差的影响,为锥形件的制造提供一定的指导.%The nozzle cone is the energy conversion and thrust vector control mechanism for the rocket engine,which is normally processed by use of shear spinning process.The sheafing spinning model for high strength 7A52 aluminum alloy conical part has been established on basis of ABAQUS finite element software.The single variable method has been adopted to analyze the influence of the spinning gap,the roller feeding rate and the roller roundness radius on the shear spinning wall thickness difference for conical part.It provides certain reference for the manufacture of conical part.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2017(052)004【总页数】4页(P71-74)【关键词】锥形件;剪切旋压;7A52铝合金;数值模拟【作者】李学雷;韩冬;杨延涛;曹学文【作者单位】西安航天动力机械厂,陕西西安710025;西安航天动力机械厂,陕西西安710025;西安航天动力机械厂,陕西西安710025;西安航天动力机械厂,陕西西安710025【正文语种】中文【中图分类】TG335.19喷管锥段的制造可采用锻件机加、板料卷焊和旋压成形等工艺。

7A52铝合金表面微弧氧化陶瓷层摩擦学特性

万方数据６２中固表面工程２００９焦的方块试样。

微弧氧化处理前，所有试样经过砂纸打磨，以获得相同的表面粗糙度尺。

＝１．０±０．０５）ａｍ，用丙酮去油脂后充分干燥。

１．２试验方法使用自行开发研制１００ｋＷ正负脉冲电源，对７Ａ５２铝合金试样进行微弧氧化处理，电源频率采用工频５０｝Ｉｚ，电流密度１５Ａ／ｄｍ２，电压４０２－－６００Ｖ。

陶瓷层制备过程中，保持磷酸盐电解液温度在４０℃以下。

用Ｑｕａｎｔ２００型扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对磨痕形貌进行表征。

用Ｄ８ＡＤＶＡＮＣＥ型ｘ射线衍射仪对陶瓷层表面物相进行分析。

用ＮａｎｏＴｅｓｔ６００型多功能纳米性能测试仪测试陶瓷层表面的纳米硬度。

用ＭＳ—Ｔ３０００往复式球盘摩擦磨损试验机考察陶瓷层及７Ａ５２铝合金试样的干摩擦特性，采用ＧＣｒｌ５钢球（淬火处理，西６ｌｎｍ，ＨＲＣ＞６２）作对磨球，往复距离１０ｍｌＴｌ，往复频率分别为２Ｈｚ、５Ｈｚ，法向载荷分别为５Ｎ、１０Ｎ、１５Ｎ。

摩擦试验时间为３０ｒａｉｎ，仪器自动记录摩擦因数曲线。

用精度为０．０１ｍｇ的电子天平测量样品的磨损失重。

２结果与讨论２．１陶瓷层表面形貌微弧氧化后生成的陶瓷层表面形貌如图１所示，可以观察到其表面较粗糙，整个陶瓷层表面为凹凸不平的熔融状固体，分布着直径为几微米的孔洞及大量熔化后凝固的小颗粒。

这是由于微等离子弧放电时，在放电微区产生了瞬时高温，使形成的氧化膜在微区内熔化，然后随微等离子弧游走，在电解液的冷却作用下，熔化微区迅速冷却并凝固所致。

陶瓷层在形成过程中，表面残留了大量放电微小气孔，徼孔周围明显呈现熔化后凝固的痕迹，使徼弧氧化陶瓷层表层呈现出一种多孔状态。

而在陶瓷层表面还可以观察到明显的扩展裂纹，即微弧氧化处理时其表面与溶液接触，熔融物快速凝固时热应力过大而引起裂纹出现。

试验表明：陶瓷层表面分布不均匀的沟壑及孔隙，导致表面层疏松，并随着氧化过程的进行，孔径变大，孔隙数量减少，表面粗糙度增加。

7075铝合金在电解液薄层下的电位波动

第11卷　第2期2005年5月电化学E LECTROCHE M I STRYVol .11　No .2M ay 2005文章编号:100623471(2005)022*******3收稿日期:2004209222,修改日期:2004210224,通讯联系人:Tel:(86225)84895183,E 2mail:chensujing888@ 民航总局科研项目"航空器隐蔽区域腐蚀状况监测系统"资助7075铝合金在电解液薄层下的电位波动陈素晶31,袁庆铭2,何建平1,刘晓磊1(1.南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京,210016;2.厦门航空有限公司,福建厦门,361009)摘要:　在3.5%NaCl 电解液膜下,7075铝合金自腐蚀电位随浸泡时间的波动呈如下变化:浸泡初期,自腐蚀电位E 波动的幅度极小,继续浸泡至4h 后E 急剧增大到20mV,而浸泡6h 后的波动幅度与腐蚀初期相近,但出现了正向尖峰,至12h 后的波动幅度又与4h 的相当.实验发现自腐蚀电位的均方差随腐蚀时间呈先负移而后正移的趋势,4h 时出现极小值.而电位功率谱密度线性部分的斜率(k ),则在4h 时呈现较小值,6h 时出现最大值.由此推断7075铝合金在薄电解液膜下浸泡6h 后其表面产生了稳定的蚀点.关键词:　铝合金;薄电解液层;电位波动;点蚀中图分类号:　O 646 文献标识码:　A 大气环境中,金属表面因吸附和(或)凝露而形成一层极薄的电解液膜,与其相关的腐蚀反应动力学规律不同于整体溶液.对此,Pyun [1]将铝合金与铂电极零电阻短接,使铝合金表面上的电解液匀速减薄,发现耦合电流随液膜厚度的减小呈先增大而后变小趋势.其厚度约在1mm 时出现极大值.Cheng [2]发现,2024铝合金在阴极极化条件下,当液膜厚度大于200μm 时,其表面氧还原电流接近整体溶液;液膜厚度为200～100μm 时,氧还原电流与膜厚成反比;降至100～58μm 时,则该电流密度随膜厚而减小.薄液层下金属的腐蚀规律可由腐蚀电位的变化表征.借助于Kelvin 电极测量技术,Ya mashita [3]发现,对低合金钢当液膜厚度在10μm 以上时,其腐蚀电位与液膜厚度的对数成线性关系.电化学噪声是金属腐蚀过程中电化学状态参量(如电极电位,外测电流密度)的随机非平衡现象[5],作为一种原位无损监测技术,其测量方法无需施加可能改变腐蚀过程的外界扰动[4].对钝性金属而言,噪声还与亚稳态点蚀的发生以及钝化膜的破裂与修复密切相关,因此应用电化学噪声研究大气腐蚀可能更具优越性.曹楚南等[6]曾提出当金属表面出现蚀点时,其开路电位波动变化就会出现噪声电压的密波.之后,Cheng [7],Hadky [8]等又通过测量钢的腐蚀电流和电位波动,发现点蚀诱导期的电位与电流波动同相.点蚀过程的瞬间电流波动强度可从理论上解释失重与σD i (电流波动的标准偏差)最强的相关性[9].张昭等[10]根据铝合金在硫酸钠溶液中的开路电位波动,提出表征点蚀发生的参数.7075铝合金是飞机常用的结构材料,为了探明其于大气环境中的腐蚀规律,本文研究了该铝合金在薄电解液膜下腐蚀过程自腐蚀电位的波动,并分析其平均值和功率谱密度高频段斜率随时间的变化趋势,以推断点蚀的相关特征.1　实验方法7075包铝板材,厚度2.7mm ,按T6(480℃固溶,120℃/24h 人工时效)制度处理,合金成分(%,by mass ):0.30Mn,1.60Cu,2.80Mg,5.52Zn,余A l .用线切割制成圆片状试样,由环氧树脂封装,电极工作面积为1.33c m 2.打磨至1000#金相砂纸,丙酮除油,去离子水冲洗干净,于干燥器中放置24h 后进行测试.表1.铝合金与铂的耦合电流密度随电解液膜厚度的变化Tab .1　Galvanic current densities of the alu m inu m all oy with thickness of electr olyte layersThickness/layers 全浸403530242016141284Average currentdensity/μA ・cm-214.04114.40316.11719.12931.70833.54130.06829.50228.99819.21514.795图1　铝合金在薄电解液膜下浸泡初期,4,6,8和12h 后自腐蚀电位随时间的波动Fig .1　Natural 2corr osi on potential fluctuati ons of 7075alu m inu m all oy with corr osi on ti m e under thin electr olyte layers in initialcorr osi on stages (a ),after 4h (b ),6h (c ),8h (d )and 12h (e )corr osi on电解液为3.5%NaCl 溶液,于试样表面覆盖镜头纸[11],滴加3.5%NaCl 溶液,使其达到饱和吸附状态,并于表面形成一层均匀的薄电解液膜,电解液沿镜头纸与本体相溶液连接.本文电解液膜的相对厚度以镜头纸的层数表示,实验温度恒定为35±1℃.将铝合金与铂电极短接,用CH I 660A 测量各个液膜厚度下铝合金的腐蚀电流密度.以铝合金作工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,测量铝合金的自腐蚀电位,测量时间400s,采样频率0.1Hz,仪器为CH I 660A 电化学工作站.2　结果与讨论2.1　电解液膜厚度对耦合电流密度的影响测量电极短接后的电流密度,以比较铝合金腐蚀速率的相对大小.铝合金与铂耦合后电流密度平均值随液膜厚度变化关系如表1所列.表1给出,铝合金耦合电流密度的平均值随电解液膜厚度的减小呈先增大而后减小的趋势,当铝合金表面覆盖20层镜头纸时,耦合电流密度达到最大值.液膜较厚时,腐蚀由阴极过程控制.相应的耦合电流密度之增大预示着阴极反应受氧的扩散控制[1],表现为耦合电流密度与液膜厚度成反比.当液膜厚度小于12层镜头纸时,电流密度迅速减小.极薄液膜下,腐蚀主要由阳极过程控制.这是因为液膜薄,氧易于到达阳极表面,致使阳极表面发生钝化,阳极过程受到阻滞,腐蚀速率从而减小.2.2　薄电解液层下铝合金自腐蚀电位的波动图1示出7075铝合金在薄电解液膜下分别浸泡0,4,6,8和12h 后,其自腐蚀电位波动随时间的变化曲线.如图,腐蚀初期(图1a )电位的波动幅度极小.如于放大镜下观察,试样表面产生一些大小均一的小麻点.虽然铝合金表面在空气里会自然生成一层很薄的耐蚀性极好的钝化膜,但在含有诸如卤素阴离子的溶液中,却极易发生点蚀.据图1a 微小的电位波动以及观测到的铝合金表面的麻点分析,此时的点蚀应当始发于NaCl 溶液中侵蚀性离子(Cl -)于合金表面的异类吸附[12],并在钝化膜上形成不稳定的核点.但不是所有的核点都会长大・861・电　化　学2005年或生成稳定的蚀孔,随着浸泡时间的延长,有些侵蚀点反而被重新钝化.图1b示出当铝合金经浸泡4h后,其自腐蚀电位(平均)和波动幅度都达到最大值,分别为-0.73V和20mV.电位的迅速下降与蚀点的形核和长大有关,而其缓慢地复原则决定于蚀点的再钝化[7].图中自腐蚀电位剧烈地上下波动,且正负方向波动的幅度相当,说明金属表面的钝化和过钝化交替进行.电位的降低对应着过钝化,而升高则对应着钝化.铝合金在腐蚀溶液中的浸泡过程就是金属溶解与钝化交替进行的过程.继续浸泡至6 h,结果如图1c所示,自腐蚀电位波动整体幅度很小,这应该是仪器的背景噪声,但其中伴随有数个正向尖峰.预计此时的金属表面大部分处于稳定状态,而局部生成稳定的蚀点.又从图1d看,经浸泡8h后,其电位波动幅度乃与图1a的相近,不显示明显的尖峰.外观上,该样品于淡黄色的表面上出现了成块灰色.淡黄色是由于铝离子的溶解,铜或其他合金元素析出所致.况且由于金属表面膜厚度不均,所以边缘还呈现彩虹色.而成块的灰色则是蚀孔口附近腐蚀产物堆积的结果.图1e给出,经12h浸泡以后电位的平均值虽然较低,但其波动幅度也达到20mV.随着腐蚀时间的延长,试样表面大部分面积覆盖着灰色的腐蚀产物.2.3　自腐蚀电位的均方差和功率谱密度线性斜率用O rigin7.0作自腐蚀电位随时间变化曲线,经FFT变换求其功率谱密度,即如图2所见,电位波动的功率谱由低频白噪声段和高频线性部分组成.再对功率谱的低频部分作线性拟合,求直线斜率(k).图3、图4分别示出不同浸泡时间的自腐蚀电位均方差(RMS)与噪声功率谱密度线性部分斜率随腐蚀时间变化关系. 据图3,其开路电位均方差总体上的变化是先减小而后增大,并在浸泡腐蚀4h达到最小值0.7305V,之后急剧增大至12h达到0.8562V.电位的均方差与金属的平均腐蚀速率成正比,说明浸泡4h后腐蚀速率持续增加.这是由于在腐蚀初期铝合金表面钝化速率高于破坏速率,浸泡4h 后表面钝化膜开始活跃,其破坏速率超过修复所致.图2　铝合金自腐蚀电位的功率谱Fig.2　PS D of potential fluctuati ons of alu m inu m alloy图3　铝合金的自腐蚀电位均方差随时间的变化Fig.3　R M S of natural2corr osi on potential of7075alu m inu m all oy with corr osi on ti me图4　自腐蚀电位线性部分斜率k随时间的变化Fig.4　k value in PS D of natural2corr osi on potential with cor2 r osi on ti m e由图4可知,斜率k于4h和12h出现较小值,而在2h和6h k值较大.Flis[13]认为,SP D曲线的高频段的变化可以用于区分不同类型腐蚀,倾斜段越平缓,电极越有可能发生孔蚀;越陡峭,则电极表面可能处于钝化和均匀腐蚀.就铝的腐蚀过・961・第2期陈素晶等:7075铝合金在电解液薄层下的电位波动程而言,U ruchurtu[14]等发现,当k>-20dB/dec2 ade时电极发生孔蚀,如k<-20d B/decade,则电极发生均匀腐蚀或处于钝态.图4表明当7075铝合金在薄电解液膜下腐蚀至6h时,相应的k值较大,此时伴随着孔蚀产生,局部腐蚀明显.对经过4 h或12h的腐蚀(k值较小),因其波动幅度大,且正负幅度相当,参照电位波动时域图,可推断,此时铝合金表面的活化点较多,表面钝化与过钝化交替进行.直至12h之后,由于钝化膜受到严重破坏,腐蚀速率迅速加快.3　结　论将7075铝合金表面覆以吸附氯化钠溶液的镜头纸模拟该合金在大气中的腐蚀,发现: 1)当该铝合金表面覆盖20层镜头纸时,合金与铂电极的耦合电流密度最大. 2)该合金在3.5%氯化钠电解液薄层下,经4 h浸泡后,其自腐蚀电位的均方差随腐蚀时间持续增大;钝化膜的破坏速率逐渐超过修复速率;浸泡6h后该合金产生蚀点;12h后钝化膜遭到严重的破坏. 3)腐蚀过程中,当钝化与过钝化交替进行(4h)或在钝化膜受到较严重破裂(12h)时,该合金的自腐蚀电位波动幅度达到20mV,功率谱高频段的斜率k均出现较小值.稳定的蚀点生成(6h)时,自腐蚀电位在极小的波动中出现正向尖峰,k 较大.参考文献(R efe rence s):[1]　Pyun S L,Moon SM,Lee E J.Effect of electr olyte lay2er thickness on at m os 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Er、Yb微合金化铝合金中第二相的演变及与力学相关性的研究中期报告

Er、Yb微合金化铝合金中第二相的演变及与力学相
关性的研究中期报告
本研究旨在探究Er、Yb微合金化铝合金中第二相的演变以及其与力学性能的相关性。

本期报告主要介绍了本研究的背景、研究目的、研究
方法和实验进展情况。

背景：铝合金广泛应用于航空、汽车、建筑等领域，而添加微量的
稀土元素可以显著提高铝合金的力学性能。

目前，Er、Yb是常用的稀土
元素之一，而其与铝之间的相互作用机制尚不清楚。

研究目的：本研究旨在通过制备Er、Yb微合金化铝合金样品，利用透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等手段，系统地研究样品中第二相的演变规律，并探究其与力学性能的相关性。

研究方法：本研究采用真空感应熔炼法制备Er、Yb微合金化铝合金样品，然后利用TEM和XRD等手段进行显微结构和晶体结构分析。

同时，通过压缩实验、拉伸实验等方法，研究第二相的形态和分布对力学性能
的影响。

实验进展：目前，我们已经成功制备了不同稀土元素添加量的Er、Yb微合金化铝合金。

初步的TEM和XRD分析结果表明，添加稀土元素
后会形成一定数量的第二相，而其分布和形态会随着稀土元素添加量和
热处理工艺的改变而发生变化。

目前，我们正在进行拉伸实验和压缩实
验等力学性能测试，以进一步探究第二相的演变规律以及其与力学性能
的相关性。

结论：本研究通过制备Er、Yb微合金化铝合金样品，研究第二相的演变和与力学性能的相关性，有望揭示稀土元素与铝之间的相互作用机制，为铝合金材料的设计和制备提供理论依据。