9C系列粉末冶金高耐蚀铝合金腐蚀行为研究

doi:10.11902/1005.4537.2020.196

中国腐蚀与防护学报

2021, Vol. 41

Issue (6): 775-785 DOI: 10.11902/1005.4537.2020.196

研究报告

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9C系列粉末冶金高耐蚀铝合金腐蚀行为研究

房豪杰¹^,²^,³, 曲华²^,³, 杨黎晖³^,⁴, 曾庆亚², 王丽丹², 袁宁², 侯保荣³^,⁴, 曹立新¹, 袁迅道²(

)

^1.中国海洋大学材料科学与工程学院青岛 266011
^2.青岛中科应化技术研究院青岛 266109
^3.青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室青岛 266237
^4.中国科学院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室青岛 266071

Corrosion Behavior of 9C Series of Powder Metallurgy Al-alloy with High Corrosion Resistance

FANG Haojie¹^,²^,³, QU Hua²^,³, YANG Lihui³^,⁴, ZENG Qingya², WANG Lidan², YUAN Ning², HOU Baorong³^,⁴, CAO Lixin¹, YUAN Xundao²(

)

^1.School of Materials Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266011, China
^2.Qingdao Zhongke Institute of Applied Chemistry, Qingdao 266109, China
^3.Open Studio for Marine Corrosion and Protection, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Qingdao 266237, China
^4.Key Laboratory of Marine Environmental Corrosion and Bio-fouling, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China

全文: PDF(3242 KB) HTML

摘要:

选取了9C系列铝合金9C34 (挤压成形) 和9C37 (模压成形) 以及美国5083铝合金进行对比研究，通过拉伸实验及硬度测试对比评估了各铝合金力学性能，通过盐雾实验、极化曲线和阻抗谱测试考察温度和pH对3种铝合金在不同腐蚀环境中腐蚀行为的影响规律。结果表明：9C铝合金的强度可达550 MPa，硬度为130HB，都显著高于5083铝合金的。在实验的不同温度与pH腐蚀环境中，9C铝合金同时具有与美国5083铝合金相当的优异耐蚀性，作为耐腐蚀结构材料具有明显的应用优势。

关键词 ：铝合金, 粉末冶金, 耐蚀性, 腐蚀行为, 力学性能

Abstract：

The 9C series Al-alloy is a kind of Al-alloy prepared by powder metallurgy technology. In order to provide a reference for the application of 9C series Al-alloy in the marine field, two grades of 9C series Al-alloy, 9C34 (extrusion forming) and 9C37 (molding forming) Al-alloy were compared with 5083 Al-alloy, especially in terms of corrosion performance. The mechanical properties of the three alloys were evaluated by tensile test and hardness test, and the effect of temperature and pH on the corrosion behavior of the alloys in different corrosive environments were comparatively investigated via salt spray tests, polarization curves measurement and electrochemical impedance spectroscopy. The results show that the strength (up to 550 MPa) and hardness (up to 130HB) of 9C Al-alloy are significantly better than that of 5083 Al-alloy. With excellent mechanical properties and high corrosion resistance, 9C series Al-alloy has obviously application prospect as corrosion-resistant structural materials.

Key words： Al-alloy powder metallurgy corrosion resistance corrosion behavior mechanical property

收稿日期: 2020-10-19

ZTFLH:

TG17

基金资助:青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋腐蚀与防护开放工作室开放研究基金(HYFSKF-201803);广西创新驱动;发展专项 (科技重大专项)(桂科AA18242035)

通讯作者: 袁迅道 E-mail: qdjy_yxd@sina.com

Corresponding author: YUAN Xundao E-mail: qdjy_yxd@sina.com

作者简介: 房豪杰，男，1995年生，硕士生

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引用本文:

房豪杰, 曲华, 杨黎晖, 曾庆亚, 王丽丹, 袁宁, 侯保荣, 曹立新, 袁迅道. 9C系列粉末冶金高耐蚀铝合金腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(6): 775-785.
Haojie FANG, Hua QU, Lihui YANG, Qingya ZENG, Lidan WANG, Ning YUAN, Baorong HOU, Lixin CAO, Xundao YUAN. Corrosion Behavior of 9C Series of Powder Metallurgy Al-alloy with High Corrosion Resistance. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2021, 41(6): 775-785.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2020.196 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2021/V41/I6/775

图1 3种铝合金的应力-应变曲线

表1 3种铝合金的力学性能参数

图2 3种铝合金不同时间盐雾腐蚀实验后的宏观形貌

表2 3种铝合金在盐雾腐蚀不同时间范围内的平均腐蚀速率

图3 3种铝合金在25 ℃，pH8.3模拟海水溶液中的极化曲线

表3 极化曲线拟合参数

图4 3种铝合金在25 ℃，pH8.3模拟海水溶液中的Nyquist谱及其等效电路[10]

表4 3种铝合金在25 ℃碱性模拟海水溶液中等效电路元件拟合结果

图5 3种铝合金在pH8.3的不同温度模拟海水中的极化曲线

表5 3种铝合金在pH8.3的不同温度模拟海水中的极化曲线拟合参数

图6 3种铝合金在pH8.3不同温度模拟海水溶液Nyquist谱

表6 3种铝合金在pH8.3的不同温度模拟海水溶液中等效电路元件拟合结果

图7 3种铝合金在25 ℃不同pH值的模拟海水溶液中的极化曲线

表7 3种铝合金在不同pH的模拟海水溶液中极化曲线拟合电化学参数

图8 3种铝合金在25 ℃不同pH模拟海水溶液中的Nyquist谱

图9 3种铝合金在不同pH模拟海水溶液中阻抗图谱对应的等效电路[25]

表8 3种铝合金在25 ℃不同pH值的模拟海水溶液中的等效电路元件拟合结果

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