al-nd-zr-（fe）合金在h2s04溶液中的腐蚀行为研究

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1、第6期陈红梅等：A1．Nd—Zr．(Fe)合金在HSO溶液中的腐蚀行为研究1459在许多领域都得到广泛的应用；纯铝机械强度不高，但具有很好的导电性和耐蚀性等，因而在电子电气工程上应用广泛，通过合金化可以制备出具有各种性能和用途的铝合金¨4。。合金元素锆是很多高强度铝合金中不可缺少的，在铝合金中加入锆后形成的Al，zr是一个重要的强化相，能够抑制热处理过程中的再结晶过程，具有细化晶粒的作用，可显著提高合金的力学性能；铁是铝合金普遍存在的元素，对提高合金的强度有利；同时铝合金在制备过程中很难除去铁等杂质，而少量的铁除了对合金的力学性能产生较大的影响外，也对合金的耐蚀性能产

2、生影响_8引；稀土活性高，能够细化铝合金的晶粒并产生共晶体变质和减少有害元素的影响等，因此广泛应用于铝合金中H”J。关于锆及稀土元素对铝合金的影响，最近有一些研究报道，如Deng等¨研究了锆和钪等微量合金元素对Al—zn—Mg合金的腐蚀行为。Fang等】研究了铕和锆对A1．zn．Mg．cu的局部腐蚀的影响，范常有等¨对Al80zr。0M。(M=Fe，Ce和Nd)合金的在NaC1溶液中的腐蚀行为进行了研究。通过控制添加铁、钕和锆等元素可以提高铝合金的力学性能，但这些元素对铝合金的耐腐蚀性能会产生什么样的影响缺乏相关的研究。本文拟通过在铝中控制添加不同含量的铁、锆和稀土钕

3、，制备出不同相组成的合金，通过电化学测试和表面形貌分析等手段，分析不同合金相在0．1mol／L的H：sO溶液中的耐腐蚀性能，为铝合金的设计提供参考。1实验方法根据AI．Nd．Zr三元相图富铝端的4个不同的相平衡区域，以纯铝(99．99％)、铁(99．99％)、锆(99．5％)和钕(99．9％)为原料配按相应的合金成分配比，加入少量的铁配制成A1一Fe-Nd—Zr合金，在真空电弧炉中、Ar气保护下反复熔炼4次，以确保样品均匀。将所得的样品真空密封于石英管内，在管式炉中500cI=均匀化退火30d并在冷水中淬火。样品的相成份分析采用x射线衍射仪(TD．3500)，CuKc

4、x辐射(入=0．1542nm)。电化学测试样品的制备过程为：将用焊锡样品与铜导线焊在一起，用环氧树脂密封将样品后只留下一个工作面，对工作面依次用800、1000和3000金相砂纸进行打磨，再将样品工作面使用5、3、1．5m金刚石研磨膏抛光。极化曲线的测试利用美国Gamry电化学工作站(PCI4／G750)，采用三电极体系，工作电极为待测样品，参比电极和铺助电极分别采用甘汞电极(SCE)和铂电极，0．1mol／LHSO溶液作为测试溶液，线性扫描速度为1．0mV／s，扫描电压范围为一1．5—0V。用)(JZ一6型正置式金相显微镜对电化学极化后的样品进行表面形貌分析。2结果

5、与讨论2．1合金成分及相组成合金的XRD图谱如图1和图2所示，表1AI-Nd—Zr-(Fe)合金的成分和相组成合金的相组成如表1所示。从图1和图2Tab．1ThephasesandcompositionsofAI-Nd-Zr-(Fe)alloys以及表1可知，Al9。zrNd合金由固溶体Al、合金相组成AlNd，和AI，zr3个相组成，主相是铝固溶A190Zr5Nd5Al、AIllNd3、AI3Zr体；AI75Zr5Nd2o合金由Al3zr、Al3Nd和A175ZrsNd20A13Nd、A1I1Nd3、AI3ZrAl1lNd33个相组成，主相A13Nd；A170Zr2

6、0Nd10AI70Zr20Nd10Al3Zr、Al2Zr、A12Nd合金由AlZr、Alzr和Al：Nd3个相组成，主Al70Zr10Nd20A12Nd、AI3Nd、A13Zr相是Al3Zr；A170Zr10Nd20主要由A13Zr、Al2NdAl85F5Zr5Nd5Al、Al3Zr、A1l1Nd3、A1l0Fe2Nd和AI，Nd3个相组成，主相是A1Nd。各合Al70F。l0Zr10Ndl0Al3Zr、A12Nd、AIl0Fe2Nd金的相组成结果与A1一Nd—Zr三元相图一Al70Fe5Zr5Nd20A12Nd、A13Nd、A13Zr、A18Fe4Nd致J，说明制备

7、的样品成分充分均匀。Al85Fe5zr5Nd5包含Al固溶体、Al3zr、Al11Nd3和Al10Fe2Nd4个相，主相为Al固溶体，其中A1l0Fe2Nd的衍射峰很低，说明该相的含量很少；AI，oFe。Zr，0Nd。由Al3Zr、Al2Nd和Al0Fe2Nd3个相组成，主相是A13Zr；Al70Fe5zr5Nd20由Al2Nd、Al3Nd、Al3Zr和Al8Fe4Nd4个相组成，主相是Al2Nd。1460广西大学学报：自然科学版第38卷≤惑600～_d：bJ，v门AL1l31Zru500-A1I1Nd一d400，00：骤200．-lO0舭乙蕊020