突破传统局限！AlMgSi合金中过时效腐蚀行为研究

　　导读：采用透射电镜研究了不同时效时间的AlMgSi合金中腐蚀的MgSi纳米沉淀物的形貌和化学成分，发现在过时效状态下出现的粗化沉淀在电解双喷过程中被溶解Mg和残余Si的氧化所腐蚀，最终转变成无定形的SiO2沉淀，与Al基体形成几乎无蚀刻的界面。由于较大的析出物优先被腐蚀，非晶析出物随着时效时间的延长增加。这种新发现的晶体到非晶的相变耗尽了酸性电解质，且无任何损害。该晶内腐蚀行为一定程度上解释了过时效AlMgSi合金不易发生点蚀和晶间腐蚀的原因。
　　时效硬化的AlMgSi合金因其良好的成形性、高强度和优异的耐腐蚀性被广泛应用于汽车行业。其时效硬化效应来自时效过程中形成的纳米沉淀物对位错运动的阻碍作用。合金中，MgSi颗粒总是在酸性溶液中充当局部阳极。通常建议将沉淀物的尺寸保持在临界值以下，使其与Al基体的界面缺陷较少，即以较低的强度为代价提高合金的抗点蚀性。然而，AlMgSi合金在欠时效状态下的晶间腐蚀（IGC）最严重。AlMgSi合金的亚稳态点蚀率在峰值时效状态下最大，这意味着在过时效状态下以牺牲部分强度为代价获得点蚀电阻和IGC电阻的良好平衡的可能性。目前，腐蚀行为以及MgSi纳米沉淀物的类型和尺寸对过时效AlMgSi合金优异的抗点蚀性和抗IGC性的影响尚未阐明。
　　近日，中南大学的粉末冶金国家重点实验室杜勇教授、李凯副教授团队突破传统第二相腐蚀行为分析方法的局限性，分析了MgSi沉淀物的腐蚀行为。相关成果以题为FormationofamorphousprecipitatesinacorrodedoveragedAlMgSialloy发表于中科院TOP期刊《AppliedSurfaceScience》。文中基于阳极试样在电解液中加速腐蚀的原理，采用TEM研究了电解双喷制样过程中纳米析出相在硝酸甲醇酸性电解液中的腐蚀行为。
　　论文链接：https：doi。org10。1016j。apsusc。2021。149329
　　由于Mg的溶解和SiO2非晶结构的形成，过时效状态下出现的粗纳米沉淀物作为阳极被腐蚀，且随着试样时效时间的不断延长，非晶析出相所占的比例呈上升趋势，甚至在严重过时效状态下达到74。6。能谱（EDX）分析确定该非晶析出相为SiO2，并与离子减薄制备的试样进行比较，证实了在电解双喷制样过程中发生了非晶化。
　　MgSi比较高的较大体积纳米沉淀物优先被电解过程中使用的酸性溶液腐蚀。MgSi析出相越粗大、MgSi比值越高，析出相越容易被腐蚀。此外，沉淀和Al基体之间的界面被酸性溶液均匀腐蚀，界面比基体更稳定。
　　该发现通过试验证据首次从晶粒内纳米沉淀物的角度解释了过时效AlMgSi合金点蚀和晶间腐蚀敏感性随时效时间延长而降低的原因。
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