Al-Zr-Nd和Al-Fe-Zr-Nd合金的腐蚀行为研究

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本文通过真空电弧熔炼的方法制备了Al-(Fe)-Zr-Nd合金,经500℃充分退火后,利用X射线衍射仪、Gamry电化学工作站和金相显微镜等对合金进行物相分析、极化曲线测量、浸泡腐蚀前后以及电化学极化后的表面形貌进行分析,结果表明:(1)Al-Zr-Nd合金处于四个不同的相平衡区域,加入Fe后部分合金中形成了Al10Fe2Nd三元化合物相,Al含量大于85at.%时合金组织粗大,各相分布比较疏松杂乱,其余合金表面均匀致密,加大Nd含量后组织细化。(2)在3.5%NaCl溶液中,Al-Zr-Nd合金中主相为Al固溶体,合金腐蚀从点蚀开始,出现明显钝化现象,其余合金表现为活性溶解过程;加入Fe后,整体腐蚀加剧,主相为Al固溶体时也不发生点蚀,钝化区变短,其余合金仍为活性溶解过程,腐蚀从缺陷或晶界处开始。其中Al固溶体相由于电位最负而最先腐蚀,其次是含Fe的Al10Fe2Nd相,再到Al和Nd组成的二元化合物相,最后是Al和Zr组成的二元化合物相。(3)在浓度为0.1M的H2S04溶液中,腐蚀从晶界和缺陷处开始,不发生点蚀,部分合金出现选择性腐蚀,Al含量越少则腐蚀越严重;加入Fe形成Al10Fe2Nd相后合金腐蚀程度变轻,无Al10Fe2Nd相时腐蚀则更严重。(4)在浓度为0.1M的NaOH溶液中,含Al相的合金遭到严重的电偶腐蚀,基体Al被腐蚀溶解掉,腐蚀电流密度达mA/cm2数量级,其余合金腐蚀较轻;加入Fe后腐蚀加剧,晶界处或部分易腐蚀相被腐蚀。
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