连续SPD制备大块超细/纳米晶金属的腐蚀行为、机理与控制

借助先进的大塑性变形加工（SPD）- - 连续等径角挤压(ECAP)技术，可实现铝、镁等传统金属结构材料的组织超细化，从而制备出力学性能优异的大块状超细/纳米晶（UFG/NC）材料。鉴于高性能UFG/NC金属块材腐蚀防护研究之匮乏，为使连续SPD制备的高强韧UFG/NC金属块材具有更高的耐蚀性和应用潜力，本课题拟选定典型单相、多相的钝性（铝基）、活性（镁基）金属为SPD加工对象，通过高道次ECAP及后续加工（热处理／阳极氧化等）调整其微结构特征，系统研究合金组成、微观组织与典型介质中耐蚀性的关系，探索钝性、活性UFG/NC金属的腐蚀特征、机理及控制方法，揭示超细化组织对SPD金属腐蚀行为影响的本征机制，整体构建大塑性变形合金的耐蚀化设计理论，完善连续SPD加工理论与技术，推进新型高强高韧耐蚀铝、镁基合金开发及其在海洋、核电等特殊领域的应用。拟申请发明专利1项，发表SCI/EI期刊论文6篇。

围绕大塑性变形（SPD）制备大块高强韧超细∕纳米晶（UFG/NC）金属材料的耐蚀化需求，对比研究了连续等通道转角挤压加工后纯铝、纯镁及其合金在典型介质中的耐蚀性及腐蚀表面形貌的演变，初步揭示了钝性、活性两类UFG/NC金属的腐蚀特征、机理及控制方法，并提出了大塑性变形合金的耐蚀化设计理论。. 研究发现：（1）UFG/NC金属在NaCl等典型介质中的局部腐蚀倾向降低，大都倾向于以危害性相对较低的全面腐蚀方式进行；（2）连续SPD后的特殊显微组织使钝性和活性两类UFG/NC金属耐蚀性呈现出截然不同的变化趋势，高能晶体缺陷提高了基体相的电化学活性，因此活性金属在腐蚀介质中的腐蚀速率增加，钝性金属腐蚀速率的降低则得益于表面完整致密的氧化膜。（3）由于SPD后活性金属表面腐蚀产物（或氧化物）更易成膜，可借助表面处理或合金化使其在相应介质中形成高覆盖率、强附着力的保护膜，从而明显改善耐蚀性。. 本项目执行期仅为1年，但已取得不少创新结果，现已受理国家发明专利2项，刊出或录用SCI/EI双检索期刊论文4篇。