新型alcr合金电化学腐蚀特性研究【字数：10287】
摘 要铝合金具有低密度、高强度、耐蚀性好以及塑性和成形性好，无低温脆性的优点，广泛应用于我国的各行各业。其产量大、用途广泛，已经成为第二大金属材料。然而，一方面由于合金中有Cu的存在，使得其组织偏析严重，表面腐蚀性能受到很大影响，另一方面，随着服役环境越来越严苛，我们必须要改善材料的耐蚀性。本课题探讨新型Al-Cr合金的电化学腐蚀特性，这对于提高新型Al-Cr合金电化学腐蚀性能有重要的理论意义和参考价值。本文以工业纯铝为基体，添加Cr、Re元素制备Al-Cu-Cr系铸造铝合金，对合金进行电化学腐蚀性能研究，系统探讨合金体系中不同含量的Cr、不同腐蚀环境介质及热处理对Al-Cr合金耐电化学腐蚀性的影响。研究表明Cr的加入可以缓解合金组织偏析情况，热处理后合金组织偏析量更小；而随着Cr含量的增加，合金在不同腐蚀介质里的腐蚀电流密度增加，耐腐蚀性反而减弱；Cr含量在0.3%左右时材料具有较好的耐蚀性，过多的Cr含量不利于抗腐蚀能力的提高；对比热处理前后相同Cr含量在3.5%NaCl中浸泡24h后Rt下降值相比，热处理后的合金Rt下降值更少，即热处理在一定程度上也改善了合金的耐蚀性。
目录
1.绪论 1
1.1 引言 1
1.2 铝合金的分类及应用 1
1.3 新型AlCr合金简介 2
1.4 合金元素对AlCr合金组织和性能的影响 3
1.4.1 主要合金元素 3
1.4.2 微合金元素 3
1.4.3 杂质元素 4
1.5 AlCr 合金的耐蚀性研究 4
1.5.1 全浸泡腐蚀 4
1.5.2 晶间腐蚀 4
1.5.3 剥落腐蚀 4
1.6 铝合金阳极氧化概述 4
1.7 本课题研究目的、意义及内容 5
2.实验部分 6
2.1 实验设备介绍 6
2.1.1 坩埚电阻炉 6
2.1.2 高温试验炉 7
2.1.3 倒置金相显微镜 7
2.1.4 电化学工作站 8
2.2 实验样品制备 8
2.2.1 合金成分的计算和称量 8
2.2.2 熔炼及 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
浇铸 9
2.2.3 切成特定尺寸 9
2.3 实验过程记述 10
2.3.1 热处理 10
2.3.2 金相的制备与观察 10
2.3.3 电化学工作站测试 11
3.数据处理与分析 13
3.1 Cr对AlCuCrRe合金组织的影响 13
3.1.1 铸态组织 13
3.1.2 热处理组织 14
3.2 热处理对AlCuCrRe合金组织的影响 15
3.3 电化学分析Cr对AlCuCrRe合金耐蚀性的影响 16
3.3.1 不同Cr含量在相同腐蚀介质中的开路电位研究 16
3.3.2 不同Cr含量在相同腐蚀介质中的极化曲线研究 18
3.4 交流阻抗谱分析Cr对AlCuCrRe合金耐蚀性的影响 20
3.4.1 不同Cr含量合金铸态组织在3.5%NaCl中的交流阻抗谱分析 20
3.4.2 不同Cr含量合金热处理组织在3.5%NaCl中的交流阻抗谱分析 21
3.4.3 相同Cr含量合金组织在3.5%NaCl中浸泡24h前后的交流阻抗谱分析 22
3.4.4 相同Cr含量不同合金组织在3.5%NaCl中浸泡24h后的交流阻抗谱分析 23
4.结论 25
参考文献 26
致谢 27
1.绪论
1.1 引言
铝合金具有高的比强度、比重小、导电导热性好、塑性好、耐蚀性较好等优点，正是由于这些优点，铝合金在汽车、航空航天和3C产品中才有其广泛的应用。铝及其合金化学性能较活泼，易在空气中就形成一层Al2O3氧化膜，它在一定程度上保护铝基体在弱酸性介质中不受进一步的腐蚀。
然而随着工业的发展，服役环境变得越来越苛刻，对合金表面的耐蚀性要求也就越来越高。因此为达到预定的工艺要求，改善合金的耐蚀性，人们采取了很多的办法，包括合金化、热处理、表面处理等，表面处理技术就是其中的一种重要的方法。又因为阳极氧化技术在表面处理技术中用途最广、发展最迅速、地位很重要，且有关阳极氧化技术的研究已经有一定的成果，因此有必要继续深入研究下去。
1.2 铝合金的分类及应用
铝合金按其添加的主要元素的不同主要分为8系，一系纯铝、二系AlCu合金、三系AlMn合金、四系AlSi合金、五系AlMg合金、六系AlMgSi合金、七系AlZn合金、八系备用。
表11 铝合金的分类
代表系列
主加元素含量
特性
应用
1系
1050 1060 1070
Al 99.00%
含Al量最多
用于常规工业
2系
2A16（LY16） 2A06（LY6）
Cu 3%5%
硬度较高
用于航空领域
3系
3003 3A2
Mn 1%1.5%
防锈功能较好；价格高于一系
空调，冰箱，车底等潮湿环境中
4系
4A01
Si 4.5%6%
加工性能好；耐热、耐磨、耐蚀
用于建筑材料
5系
5052
5005
5083
5A05
Mg 3%5%
密度低，抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好，不可热处理强化
用于常规工业或航空领域
6系
6061
主要含Mg、Si
抗腐蚀性、氧化性高
用于低压武器和飞机接头
7系
7075
Zn>10%
可热处理合金，耐磨性好，焊接性好，但耐腐蚀性较差
用于制造飞机结构及期货
8系
目录
1.绪论 1
1.1 引言 1
1.2 铝合金的分类及应用 1
1.3 新型AlCr合金简介 2
1.4 合金元素对AlCr合金组织和性能的影响 3
1.4.1 主要合金元素 3
1.4.2 微合金元素 3
1.4.3 杂质元素 4
1.5 AlCr 合金的耐蚀性研究 4
1.5.1 全浸泡腐蚀 4
1.5.2 晶间腐蚀 4
1.5.3 剥落腐蚀 4
1.6 铝合金阳极氧化概述 4
1.7 本课题研究目的、意义及内容 5
2.实验部分 6
2.1 实验设备介绍 6
2.1.1 坩埚电阻炉 6
2.1.2 高温试验炉 7
2.1.3 倒置金相显微镜 7
2.1.4 电化学工作站 8
2.2 实验样品制备 8
2.2.1 合金成分的计算和称量 8
2.2.2 熔炼及 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
浇铸 9
2.2.3 切成特定尺寸 9
2.3 实验过程记述 10
2.3.1 热处理 10
2.3.2 金相的制备与观察 10
2.3.3 电化学工作站测试 11
3.数据处理与分析 13
3.1 Cr对AlCuCrRe合金组织的影响 13
3.1.1 铸态组织 13
3.1.2 热处理组织 14
3.2 热处理对AlCuCrRe合金组织的影响 15
3.3 电化学分析Cr对AlCuCrRe合金耐蚀性的影响 16
3.3.1 不同Cr含量在相同腐蚀介质中的开路电位研究 16
3.3.2 不同Cr含量在相同腐蚀介质中的极化曲线研究 18
3.4 交流阻抗谱分析Cr对AlCuCrRe合金耐蚀性的影响 20
3.4.1 不同Cr含量合金铸态组织在3.5%NaCl中的交流阻抗谱分析 20
3.4.2 不同Cr含量合金热处理组织在3.5%NaCl中的交流阻抗谱分析 21
3.4.3 相同Cr含量合金组织在3.5%NaCl中浸泡24h前后的交流阻抗谱分析 22
3.4.4 相同Cr含量不同合金组织在3.5%NaCl中浸泡24h后的交流阻抗谱分析 23
4.结论 25
参考文献 26
致谢 27
1.绪论
1.1 引言
铝合金具有高的比强度、比重小、导电导热性好、塑性好、耐蚀性较好等优点，正是由于这些优点，铝合金在汽车、航空航天和3C产品中才有其广泛的应用。铝及其合金化学性能较活泼，易在空气中就形成一层Al2O3氧化膜，它在一定程度上保护铝基体在弱酸性介质中不受进一步的腐蚀。
然而随着工业的发展，服役环境变得越来越苛刻，对合金表面的耐蚀性要求也就越来越高。因此为达到预定的工艺要求，改善合金的耐蚀性，人们采取了很多的办法，包括合金化、热处理、表面处理等，表面处理技术就是其中的一种重要的方法。又因为阳极氧化技术在表面处理技术中用途最广、发展最迅速、地位很重要，且有关阳极氧化技术的研究已经有一定的成果，因此有必要继续深入研究下去。
1.2 铝合金的分类及应用
铝合金按其添加的主要元素的不同主要分为8系，一系纯铝、二系AlCu合金、三系AlMn合金、四系AlSi合金、五系AlMg合金、六系AlMgSi合金、七系AlZn合金、八系备用。
表11 铝合金的分类
代表系列
主加元素含量
特性
应用
1系
1050 1060 1070
Al 99.00%
含Al量最多
用于常规工业
2系
2A16（LY16） 2A06（LY6）
Cu 3%5%
硬度较高
用于航空领域
3系
3003 3A2
Mn 1%1.5%
防锈功能较好；价格高于一系
空调，冰箱，车底等潮湿环境中
4系
4A01
Si 4.5%6%
加工性能好；耐热、耐磨、耐蚀
用于建筑材料
5系
5052
5005
5083
5A05
Mg 3%5%
密度低，抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好，不可热处理强化
用于常规工业或航空领域
6系
6061
主要含Mg、Si
抗腐蚀性、氧化性高
用于低压武器和飞机接头
7系
7075
Zn>10%
可热处理合金，耐磨性好，焊接性好，但耐腐蚀性较差
用于制造飞机结构及期货
8系
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