高耐食アルミニウム基アモルファス合金の創製と不働態皮膜の構造・腐食機構の研究

高耐蚀铝基非晶合金的制备及钝化膜结构与腐蚀机理研究

基本信息

批准号：
08750828
负责人：
秋山英二
金额：
$ 0.64万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

アモルファスAl-Cr-Mo合金、Al-Ti-Mg合金をDCマクネトロンスパッター装置を用いて作製し、これらの合金の腐食挙動および表面皮膜を調べた。Al-Cr合金は1M塩酸中で活性溶解するが,Moの添加によって自己不働態化し,耐食性の改善が見られた.また,Moの添加によって,孔食電位は著しく高く,あるいは,Crの過不働態域まで認められず,耐孔食性も著しく改善された.一方Al-Ti合金への少量のMgの添加は,耐孔食性の向上に有効であった。各合金試料の表面を角度分解光電子分光法を用いて分析した結果,これらの合金上に生成した不働態皮膜には,耐食金属元素であるCrあるいはTiの濃縮が見られ,これらが不働態皮膜の安定性を担うことが明らかとなった。これらの濃縮は,Al-CrおよびAl-Ti2元合金の場合には見られない。角度分解X線光電子分光法試料表面の見かけの組成の光電子取り出し角依存性を求め,深さ方向の組成の変化を,金属イオンの泳動と拡散を考慮した高濃度勾配のモデルを用いて検討し,不働態皮膜の構造を推定した.その結果,Al-Cr-Mo合金上の不働態皮膜の表面側にはCrが濃縮し,内部ではAlが濃縮していることがわかった。耐食性を担うCrの泳動の方がAlのそれより速いことが分かったが,この結果から,不働態皮膜の役割は,拡散障壁としてではなく,それ自身の溶解性の低さ,すなわち安定性によって下地合金を保護する事にあると推定された。一方Al-Ti-Mg合金上の不働態皮膜では,外方に向かってTi濃度は高くなるが,皮膜内部でもTi濃度は合金中の濃度よりも高かった。これはAlと比較してTiの泳動が遅いためと考えられた。さらに,角度分解分光測定結果から,皮膜直下の下地合金の構造の推定を行った。その結果,下地合金表面でCr, Tiが濃縮しており,深さ方向に向かって合金組成に近づく濃度勾配があることが分かった。これらの金属元素の濃縮は,Al-Cr-Mo合金の場合で約1nm,Al-Ti-Mg合金で0.3nm程度の比較的浅い範囲で見られることが明らかとなった。

使用DC Macnetron模式装置创建了Al-al-CR-MO合金和Al-Ti-MG合金，并检查了这些合金的腐蚀行为和表面膜。 Al-Cr合金在1M盐酸中被激活，但MO的添加引起了自育的构成，并且在孔中添加了较高的MO。，另一方面，肖像的阻力得到了显着改善，少量的毫克对AL-TI合金有效地提高了抗操作性的潜力。由于使用角度分解光谱法分析每个合金样品的表面，在这些合金上产生的非工作膜显示出CR或Ti的浓度，这是一种耐腐蚀的金属元素，并且这些元件不经验很明显它会发挥稳定。在Al-CR和Al-Ti2的情况下找不到这些浓度。角度分解x-射线光电子除电子方法追求表观表面上的光电子依赖性，使用高浓度梯度模型检查了深度方向上组成的变化，该模型考虑了游泳和扩散由于估计了非加工膜的结构。事实证明，CR的游泳是负责耐腐蚀性的速度，比AL的游泳速度快，但是从此结果，非工作膜的作用不是作为扩散屏障，而是由于其自身的低溶解度，即稳定性。另一方面，以AL-TI-MG合金的非加工格式，Ti浓度增加到外部，但Ti浓度高于膜中的浓度。这被认为是因为Ti游泳比AL慢。此外，根据角度分解光学测量结果估算了膜下的地面合金的结构。结果，发现CR和Ti集中在地面合金表面上，并且浓度梯度接近朝着深度方向的合金组成。据显示，这些金属元素的浓度在al-CR-MO合金中的相对较浅的范围约为1nm和al-Ti-mg合金中，约为0.3 nm。