《铸造技术》

文章标题:Cr/Zr 微合金化调控铸造Al-Cu-Mg-Si 合金点蚀倾向性研究

文章作者:孙岚曦 1,2,袁祥耀 1,2,王 瑞 1,2,钟纪康 1,3,王东涛 1,2,长海博文 1,2
关 键 字:微合金化;点蚀抗性;电化学分析;Al-Cu-Mg-Si 合金
文章摘要:
Al-Cu-Mg-Si 是常用的高强铸造铝合金系列,然而含 Cu 相的存在会导致其在含 Cl- 环境中发生严重点蚀,极大限制了其应用范围。 本文通过扫描电子显微镜观察腐蚀形貌,结合电化学分析,研究了铸造 Al-5.6Cu-0.3Mg-0.3Si 合金中点蚀的萌生与扩展行为,并通过添加 Cr/Zr 元素实现合金点蚀倾向性的抑制。 结果表明,点蚀萌生于含 Cu 相,并沿晶界扩展;点蚀尺寸与含铜相分布密切相关,Cr/Zr 添加通过晶粒细化显著减小晶界处含铜相尺寸,从而降低点蚀规模。相较于基础合金,Cr/Zr 添加使表面钝化膜等效厚度分别增加了 112%和 171%,电荷转移电阻大幅提升,二者共同实现界面电化学反应的抑制进而降低点蚀倾向性。 与基础合金相比,0.2%(质量分数)Zr 的添加使腐蚀电流密度、最大点蚀深度和点蚀面积分别降低了 68.7%、48.0%和 74.8%。