¡Rompe las limitaciones tradicionales! Investigación sobre el comportamiento de corrosión ante el envejecimiento de aleaciones de aluminio, magnesio y silicio

Introducción: Se estudió la morfología y composición química de nanoprecipitados de MgSi corroídos en aleaciones de Al-Mg-Si con diferentes tiempos de envejecimiento mediante microscopía electrónica de transmisión, y se encontró que el β? Durante el proceso de doble pulverización electrolítica, los precipitados se oxidan y corroen por el Mg disuelto y el Si residual, y eventualmente se transforman en precipitación de SiO2 amorfo, formando una interfaz casi libre de corrosión con la matriz de Al. Los precipitados amorfos aumentan con el tiempo porque los precipitados más grandes se corroen primero. Esta transición de fase cristalina a amorfa recientemente descubierta agota el electrolito ácido sin ningún daño. El comportamiento de la corrosión intragranular explica en cierta medida por qué las aleaciones de Al-Mg-Si sobreenvejecidas no son propensas a la corrosión por picaduras ni a la corrosión intergranular.

La aleación de aluminio, magnesio y silicio endurecido por envejecimiento se utiliza ampliamente en la industria automotriz debido a su buena formabilidad, alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión. El efecto de endurecimiento por envejecimiento proviene de la obstrucción del movimiento de las dislocaciones por los nanoprecipitados formados durante el proceso de envejecimiento. En las aleaciones, las partículas de magnesio y silicio siempre actúan como ánodos locales en soluciones ácidas. Generalmente se recomienda controlar el tamaño de los precipitados por debajo de un valor crítico para que haya menos defectos de interfaz entre los precipitados y la matriz de aluminio, es decir, la resistencia a la corrosión por picaduras de la aleación mejora a expensas de una menor resistencia. Sin embargo, la corrosión intergranular (IGC) de la aleación Al-Mg-Si es el envejecimiento más grave. La velocidad de corrosión por picaduras metaestable de la aleación Al-Mg-Si es máxima en el estado de envejecimiento máximo, lo que significa que es posible obtener un buen equilibrio entre la resistencia a la corrosión por picaduras y la resistencia al IGC a expensas de algo de resistencia en el estado de sobreenvejecimiento. . de. Actualmente, no se han dilucidado los efectos del comportamiento de la corrosión y el tipo y tamaño de los nanoprecipitados de MgSi sobre la excelente resistencia a la corrosión por picaduras y la resistencia IGC de aleaciones de Al-Mg-Si envejecidas.

Recientemente, el equipo del profesor Du Yong y el profesor asociado Li Kai del Laboratorio Estatal Clave de Metalurgia de Polvos de la Universidad Central Sur superó las limitaciones del método tradicional de análisis del comportamiento de la corrosión de segunda fase y analizó el comportamiento de la corrosión. de precipitados de MgSi. Los resultados relevantes se publicaron en la importante revista "Applied Surface Science" de la Academia de Ciencias de China, con el título "Formación de precipitados amorfos en Al-Mg-Sialloy envejecido por corrosión". Basado en el principio de corrosión acelerada de muestras de ánodo en el electrolito, se utilizó microscopía electrónica de transmisión para estudiar el comportamiento de la corrosión de la fase nanoprecipitada en el electrolito ácido de ácido nítrico y metanol durante el proceso de muestreo electrolítico de doble pulverización.

Enlace del artículo: https://doi.org/10.1016/j APS USC 2021.149329.

Debido a la disolución del magnesio y la formación de la estructura amorfa de la sílice, se forma una β? El nanoprecipitado se corroe como ánodo y la proporción de fase de precipitado amorfo aumenta con el tiempo de envejecimiento de la muestra, llegando incluso al 74,6% en caso de sobreenvejecimiento severo. El análisis de rayos X de dispersión de energía (EDX) confirmó que la fase precipitada amorfa era SiO2_2 y, en comparación con la muestra preparada mediante dilución de iones, se confirmó que se produjo amorfización durante el proceso de preparación de la muestra de doble pulverización electrolítica.

Los nanoprecipitados de mayor volumen con mayor contenido de MgSi se corroen preferentemente por las soluciones ácidas utilizadas en el proceso de electrólisis. Cuanto más gruesa sea la fase precipitada de MgSi y cuanto mayor sea la relación Mg/Si, más fácil será corroerse. Además, ¿beta? La interfaz entre el precipitado y la matriz de Al es corroída uniformemente por la solución ácida y la interfaz es más estable que la matriz.

Este descubrimiento explica por primera vez a través de evidencia experimental la razón por la cual la susceptibilidad a la corrosión por picaduras y a la corrosión intergranular de una aleación de Al-Mg-Si sobreenvejecida disminuye con la extensión del tiempo de envejecimiento desde la perspectiva de nanopartículas. precipita dentro de los granos.

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