高耐食アルミニウム基アモルファス合金の創製とその特性

高耐蚀铝基非晶合金的制备及其性能

基本信息

批准号：
06750731
负责人：
秋山英二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

当研究室では、スパッター法により作製したアルミニウム-クロムの合金はクロム濃度の増加に伴って腐食速度が低下するが、アルミニウムが優先酸化により皮膜に濃縮するために、クロムの含量が56at%より少ない場合には合金の自然電位はクロムの活性態に位置することを以前報告している。本年度の研究では、これを改善するためにチタンを添加した3元のアモルファスアルミニウム-クロム-チタン合金をスパッター法を用いて作製し、その1M塩酸中での腐食挙動を検討した。スパッター法で作製したアルミニウム-クロム-チタン合金は広い組成範囲でアモルファス単相合金となった。アルミニウム-クロム合金に10at%以上のチタンを添加した合金の場合、腐食速度はアルミニウム-クロム合金に比べて約1桁低くチタンの添加が耐食性の改善に効果的であることを明らかにした。これらの合金の自然浸漬電位は時間とともに急激に上昇し、クロムの不働態域に至る。このことは、合金の腐食速度が低いという結果とよく一致している。また、光電子分光法によって表面組成の解析を行ったところ、アルミニウムが濃縮した初期の大気酸化被膜に比較して、電位の上昇に対応して皮膜中のクロムの濃度が上昇する事が観察された。アルミニウム-クロム二元合金の場合には、皮膜中にアルミニウムが濃縮するが、チタンを添加した耐食性に優れた合金の表面皮膜中にはアルミニウムの濃縮が抑制されており、これに伴って、皮膜中のクロムの濃度は合金中の濃度、あるいはそれ以上となっていた。クロム-チタン合金の濃塩酸中の分極測定により、チタンはクロムの活性態での溶解を抑制することが明らかとなっているが、このことから、アルミニウム-クロム-チタン合金の場合にもチタンがクロムの活性態での溶解を抑制し、自然電位の上昇を促すことが、耐食性の向上の原因と考えられる。

我们实验室发现，溅射制备的铝铬合金的腐蚀速率随着铬浓度的增加而降低，但铬含量低于56at%，因为铝因优先氧化而富集在膜层中。先前有报道称，在某些情况下，合金的自发电位位于铬的活性状态。在今年的研究中，为了改善这一问题，我们采用溅射方法制备了含钛的三元非晶铝铬钛合金，并研究了其在1M盐酸中的腐蚀行为。通过溅射制备的铝铬钛合金是成分范围广泛的非晶单相合金。在含有10at%或更多钛的铝铬合金中，腐蚀速率比铝铬合金低大约一个数量级，表明钛的添加对于提高耐腐蚀性能有效。这些合金的自然浸入电位随着时间的推移而迅速增加，达到铬的钝化区域。这与合金的腐蚀速率较低的结果非常吻合。此外，当使用光电子能谱分析表面成分时，观察到与铝富集的初始大气氧化膜相比，膜中铬的浓度随着电势的增加而增加。在铝铬二元合金的情况下，铝在皮膜中浓化，但在含有钛的耐腐蚀性优异的合金的表面皮膜中，铝的浓化受到抑制，结果，皮膜内部的铬的浓化等于或高于合金中的浓度。铬钛合金在浓盐酸中的极化测量表明，钛抑制活性态铬的溶解，认为抑制活性态铬的溶解并促进自电位的增加是其原因。耐腐蚀性的提高。