原位合成TiC7075复合材料耐盐雾腐蚀性能研究.pdf

原位合成 TiC/7075 复合材料耐盐雾腐蚀性能研究 1 1, 2 3 1 1 孙淼 ，杨滨 ，孙其磊 ，许存官 ，崔向中 1 北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京 (100083) 2 中国科学院国际材料物理中心，沈阳 (110016) 3 北京科技大学材料科学与工程学院腐蚀中心，北京 (100083) E-mail: byang@ 摘 要：采用熔铸-原位合成法制备了 8% （质量分数，下同）TiC/7075 复合材料并对其耐盐 雾腐蚀行为进行了研究。结果表明，连续盐雾腐蚀192 h 后，TiC/7075 复合材料的腐蚀失重 稍高于7075 铝合金，原因一是TiC 颗粒破坏了材料表面Al O 膜的完整性，加速了点蚀； 2 3 二是TiC 颗粒/基体界面的大量存在增加了缝隙腐蚀的机率。 关键词：原位合成，TiC/7075 复合材料，盐雾腐蚀 中图分类号：TG302.3 1. 引 言 7075 铝合金具有比强度和比刚度高等优点，主要用于制造飞机结构及其它要求强度高 的高应力结构件，如飞机上下翼面壁板，桁条等。为了进一步提高 7075 铝合金的综合性能， 作者利用熔铸-原位合成技术制备了 TiC/7075 复合材料。结果表明，复合材料的拉伸及耐磨 性能较之基体 7075 合金有了较大幅度的提高[1] 。考虑到该系列复合材料可能用于舰载机的 高应力结构件，因此研究其耐盐雾腐蚀性能意义十分重大。值得指出的是，有关颗粒增强金 属基复合材料耐蚀性的研究很少[2] ，而且已有的研究结果还不尽相同[3-7] 。基于此，本文采 用动电位阳极极化和连续盐雾腐蚀的方法，模拟海洋性气候条件，研究了原位合成 TiC/7075 复合材料的耐盐雾腐蚀性能。 2. 试验材料及方法 [1] 原位合成 TiC/7075 复合材料的制备细节见文献 。 电化学测试在 PS-268A 型电化学测量仪上进行。测试仪器包括 SI1250 锁相放大器和 M273 恒电位仪。参比电极为饱和甘汞电极(SCE)，辅助电极为铂电极。盐雾腐蚀溶液由分 析纯 NaCl 盐和去离子水配制，浓度为 3.5% 。测试温度为30 ℃。在电化学测试之前，被测 样品先浸于 NaCl 溶液中约 1 h 以使开路电位达到稳定。动电位极化曲线测试时的扫描速度 2 ；试样与环氧树脂间用石蜡密封， 为 0.166 mV/s 。试样由环氧树脂密封，测试面积约为 1 cm 测试 3 个试样，以保证数据的可靠性。 用 JST-60-SS 型盐雾箱，50 ±5g/L NaCl ，在 35 ±2 ℃条件下连续喷雾。喷雾量 1~2 mL/80(cm2 ·h-1) ，试验时间分别为 12、24 、48 、96 和 192 h。试验结束后，用流动水轻轻洗 掉实验样品表面盐沉积物，再在蒸馏水中漂洗，洗涤水温低于 35 ℃。用精度为 0.1 mg 的分 析天平测量不同时间腐蚀的试样，在称量前将样品放入 50 ml 磷酸、20 gCrO3 和 1 L 蒸馏水 配制的溶液中振荡以清洗表面的腐蚀产物。用腐蚀减重表征材料的耐腐蚀性能。 采用CambridgeS250MK2 型扫描电子显微镜（SEM ）观察复合材料试样的微观组织和腐 蚀表面形貌，用PHILIPSAPD-10 型X射线衍射仪 （CuKα辐射）分析材料的相结构。 ____________________________________ * 本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（20051003650 ）资助。 - 1 -