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基本信息

項目名稱：
ECAP對Al-Cu合金及其表面達(dá)克羅涂層耐腐蝕性能的影響
小類：
能源化工
簡介：
超細(xì)晶材料因其優(yōu)越的力學(xué)性能受到廣泛關(guān)注，而目前對超細(xì)晶材料耐腐蝕性能的研究，特別是晶粒尺寸和腐蝕性能的關(guān)系存在許多爭議。本研究以Al－3.9%Cu合金為實驗材料采用等通道轉(zhuǎn)角擠壓技術(shù)得到超細(xì)晶合金，利用電化學(xué)測試技術(shù)研究其耐腐蝕性能得到結(jié)論：Al－3.9%Cu合金經(jīng)ECAP處理得到亞微米級別的晶粒，Al2Cu相被擠碎呈彌散分布，其組織的改善使耐腐蝕性能顯著增強(qiáng)。
詳細(xì)介紹：
1 引言 近年來，超細(xì)晶材料因其優(yōu)越的力學(xué)性能受到廣泛關(guān)注，然而目前對超細(xì)晶材料腐蝕性能的研究，特別是晶粒尺寸和腐蝕性能的關(guān)系存在許多爭議，即：采用同樣工藝細(xì)化到亞微米晶的不同材料，其耐蝕性有增也有減。 我們選用Al-3.9%Cu合金為實驗材料，通過等通道轉(zhuǎn)角擠壓（ECAP）使合金晶粒細(xì)化到亞微米級別。采用電化學(xué)測試技術(shù)，研究合金晶粒尺寸的變化對其耐腐蝕性能的影響。 2 實驗過程 a.制備超細(xì)晶試樣 b.合金組織觀察 c.電極制備 d.達(dá)克羅涂層處理 e.極化曲線測定 f.腐蝕形貌觀察 3 實驗結(jié)果 a.鑄態(tài)合金經(jīng)ECAP處理后，晶粒細(xì)化到亞微米級別，同時，原來主要沿晶界分布的Al2Cu相被擠碎，呈彌散分布。 b.粗晶和細(xì)晶試樣均發(fā)生點蝕，但細(xì)晶試樣表面的蝕坑數(shù)量明顯較少。噴涂達(dá)克羅涂層后的試樣同樣如此。 c.極化曲線表明，細(xì)晶試樣的自腐蝕電位高于粗晶試樣。 d.從得到的腐蝕速率數(shù)據(jù)可知， Al-3.9%Cu合金經(jīng)擠壓后，其腐蝕速率降低了約70％。噴涂達(dá)克羅涂層后，細(xì)晶合金的腐蝕速率與粗晶試樣相比，下降約60％?？梢姡珹l-3.9%Cu合金經(jīng)ECAP處理后，不僅細(xì)晶材料本身的耐腐蝕性能明顯增強(qiáng)，而且噴涂達(dá)克羅涂層的細(xì)晶試樣也明顯更耐腐蝕。 4 討論 a.Al-3.9%Cu合金經(jīng)ECAP后，其腐蝕速率明顯降低。這是由于鑄態(tài)合金晶粒粗大、組織存在偏析、疏松等缺陷，而且第二相（Al2Cu）主要沿著晶界分布，所以耐蝕性較差；合金經(jīng)ECAP處理后，組織變致密，第二相被擠碎呈彌散分布，因此使合金的耐腐蝕性能增強(qiáng)。 b.Al-3.9%Cu合金噴涂達(dá)克羅涂層后，細(xì)晶試樣涂層的腐蝕速率同樣明顯降低。一方面， Al-3.9%Cu合金在細(xì)晶態(tài)比粗晶態(tài)的耐蝕性好；另一方面，ECAP后，合金晶粒細(xì)化，硬度增加，有利于增強(qiáng)涂層與基體的結(jié)合力，涂層保護(hù)效果更好。 5 結(jié)論 a.Al-3.9%Cu合金經(jīng)ECAP處理后，晶粒細(xì)化到亞微米級別，第二相Al2Cu被擠碎呈彌散分布。這種組織的改善使其耐腐蝕性能明顯增強(qiáng)。 b.細(xì)晶合金的表面達(dá)克羅涂層也具有更好的耐腐蝕性，進(jìn)一步證實了ECAP對提高Al-3.9%Cu合金耐腐蝕性能的作用。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

近年來，超細(xì)晶材料因其優(yōu)越的力學(xué)性能受到廣泛關(guān)注，關(guān)于超細(xì)晶材料的制備方法及其組織性能方面的研究屢見不鮮，但對其耐腐蝕性能的研究卻沒有引起足夠的重視。關(guān)于材料晶粒尺寸與腐蝕性能的關(guān)系以及冷變形對材料耐腐蝕性能的影響還有很多問題沒有解決，現(xiàn)有的研究成果也存在許多爭議。 因此，本研究利用等通道轉(zhuǎn)角擠壓 （ECAP）來制備超細(xì)晶材料，通過電化學(xué)測試方法研究材料經(jīng)ECAP后其耐腐蝕性能的變化。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

目前，用等通道轉(zhuǎn)角擠壓 （ECAP）方法制備的超細(xì)晶材料的腐蝕性能方面的報導(dǎo)非常少，需要深入的研究。 此外，在ECAP后的材料表面噴涂達(dá)克羅涂層，研究材料在ECAP之后再進(jìn)行涂層處理后腐蝕性能的變化，這是本文的獨特之處。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

等通道轉(zhuǎn)角擠壓 （ECAP）是目前廣受關(guān)注的一種制備超細(xì)晶材料的方法。此法在基本不改變材料形狀和尺寸的情況下，可制備大塊無污染的超細(xì)晶材料，有著很好的應(yīng)用前景。因此，研究ECAP制備的材料的腐蝕性能將對該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用起到很大的促進(jìn)作用。

學(xué)術(shù)論文摘要

對鑄態(tài)Al-3.9%Cu合金進(jìn)行等通道轉(zhuǎn)角擠壓（ECAP）處理，得到超細(xì)晶組織。之后對部分粗晶和超細(xì)晶材料樣品做達(dá)克羅涂層處理。用電化學(xué)方法研究了不同樣品的耐腐蝕性能，結(jié)果表明：不同處理狀態(tài)的合金樣品的腐蝕類型都是點蝕。ECAP后，不僅細(xì)晶材料本身的耐腐蝕性明顯增強(qiáng)，而且噴涂達(dá)克羅涂層的細(xì)晶試樣的耐腐蝕性也明顯增強(qiáng)。這是由于ECAP使合金晶粒細(xì)化，而且將沿著晶界分布的第二相擠碎呈彌散分布，使合金組織更加均勻。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

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