Sc对Al-Cu-Li合金常温电化学腐蚀行为的影响

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoubujin1
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新一代含Sc的Al-Cu-Li合金,具有高强度、高韧性、高可焊性和低各向异性等优异性能;但局部腐蚀敏感性高,限制了其在航空、航天、舰船等国防尖端科技领域的广泛应用,因此对其腐蚀行为的研究具有重要意义。熔炼制备了Al-3Cu-1Li-xSc(x=0、0.1、0.3和0.5)合金,在pH=2的硫酸和NaCl及中性NaCl水溶液中,用开路电位和动电位极化曲线评价Sc对该合金腐蚀行为的影响;结合Mott-Schottky曲线和X射线光电子能谱(XPS),用电化学阻抗(EIS)和电化学噪声(EN)技术对合金的腐蚀机制进行探讨,获得结果如下:Sc添加消除了Al-3Cu-1Li合金中的树枝晶,细化晶粒、提高硬度,促使W(AlCuSc)相和T2(Al7Cu4Li)相的析出。在pH=2的硫酸水溶液中:随Sc含量的提高,Al-3Cu-1Li合金热力学稳定性提高。自腐蚀电位下,四种合金的EIS由高中频容抗弧、低频感抗弧和容抗弧组成,Sc未改变合金的腐蚀机制;但导致合金表面腐蚀产物膜内缺陷浓度增加和氧化程度降低,合金的耐蚀性降低。在pH=2的2 mol/L NaCl溶液中:Sc能降低合金腐蚀反应的摩尔活化能,使腐蚀反应更加容易发生,导致腐蚀以合金表面交替出现的“膜破坏-再钝化”过程向严重的局部腐蚀转变。在酸性和中性0.6 mol/L NaCl水溶液中:四种合金的阴极过程分别为析氢和吸氧;阳极行为分别为钝化和金属的活性溶解,腐蚀机制发生改变。与酸性水溶液相比,中性水溶液四种合金的腐蚀产物膜内点缺陷浓度降低3个数量级,合金耐蚀性较高。Cl离子不是造成点蚀的直接因素;能占据Al2O3的晶格间隙,从而改变合金腐蚀产物膜的半导体特征。
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