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题目:碳化硅颗粒增强6061铝基复合材料(SiCp/6061Al)的腐蚀机理研究

关键词:复合材料;SiCp/6061Al;电化学测试;耐蚀性

  摘要

颗粒增强铝基复合材料因其具有高的使用温度、高比强度、低热膨胀系数与良好的抗磨性等优异性能,因此在航空航天、军工、汽车等重要工业领域越来越受到重视。然而随着材料服役时间的延长,人们发现材料的环境适应性可能成为对其应用的限制。本课题采用了电化学测试技术包括动电位极化曲线法、电位时间曲线法和电化学交流阻抗谱,以及微观表征技术包括光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析,以基体铝合金6061Al作为参照,通过电偶腐蚀试验、晶间腐蚀试验、浸泡试验、腐蚀失重试验以及电化学阻抗谱监测材料的腐蚀过程等方法,研究了碳化硅颗粒增强6061铝基复合材料(SiCp/6061Al)在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为及其腐蚀机理。研究结果表明:1. SiCp/6061Al与6061Al具有基本相同的电化学参数包括点蚀电位(Ep)与保护电位(Epp),但是SiCp/6061Al自腐蚀电位较正,以致SiCp/6061Al的点蚀敏感性较大;2. 电偶腐蚀试验表明SiC颗粒与6061Al之间存在一定的电偶效应;3. 复合材料与基体的失重均随浸泡时间的延长而增大,前者的平均腐蚀速度要比基体合金快很多;4. SiCp/6061Al与6061Al在3.5wt.%NaCl溶液中都没有晶间腐蚀敏感性;5. 腐蚀过程受阴极氧还原过程控制,SiCp/6061Al比6061Al更易形成点蚀。6. SiCp/6061Al除了与基体合金6061Al同样在第二相周围发生了点蚀,还在碳化硅颗粒与基体的相界面处发生了微缝隙腐蚀。综合各试验的结果,SiCp/6061Al在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀机理可概述为:(1)Al(Si,Fe,Cr(Mn))沉淀相与基体间发生电偶腐蚀;(2)SiCp/Al相界处发生电偶腐蚀;(3)SiCp/Al相界处发生微缝隙腐蚀。