Electrodeposition of supersaturated aluminum-based solid solutions for maximizing strength and corrosion resistance

电沉积过饱和铝基固溶体,以最大限度地提高强度和耐腐蚀性

基本信息

  • 批准号:
    22K14508
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Aluminum (Al) strengthened through alloying followed by the deformation and/or aging is inherently subject to the conflict between strength and corrosion resistance due to coarse intermetallic particles (IMPs) in α-Al matrix. Accordingly, supersaturated solid solutions with a homogenous microstructure are proposed to defeat that conflict.In the first stage of this research, the Al(Fe) supersaturated solid solutions have been obtained using typical 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride ([EMIm]Cl)-aluminum chloride (AlCl3) ionic liquids (ILs), where the coordination of dissolving Fe2+ have been clarified by spectroscopies together with ab initio calculation. The TEM and XRD demonstrated that Fe (1.5-14.1 at.%) could completely dissolve into α-Al matrix, and its contents were controlled via iron(II) chloride (FeCl2) concentrations in baths. Especially, these Al(Fe) alloys with higher Fe solid solubility prove to attain a simultaneous improvement in hardness and pitting corrosion resistance based on nanoindentation and cyclic polarization curves respectively.In addition, our newly developed quaternary phosphonium-based ILs ([P14,6,6,6]Cl-AlCl3) could give Al(Si, 3-6 at.%) supersaturated solid solutions at room temperature, while their properties including hardness and corrosion resistance require further studies.
合金化强化后的铝(Al)在变形和/或时效过程中,由于α-Al基体中存在粗大的金属间化合物(IMPs),其强度和耐蚀性之间存在矛盾。在本研究的第一阶段,采用典型的1-乙基-3-甲基咪唑氯盐([EMIm]Cl)-氯化铝(AlCl 3)离子液体(ILs)制备了Al(Fe)过饱和固溶体,并通过光谱和从头算研究了Fe 2+的配位。TEM和XRD表明,Fe(1.5- 14.1at.%)能完全溶解在α-Al基体中,其含量由镀液中FeCl 2浓度控制。纳米压痕和循环极化曲线表明,Fe固溶度较高的Al(Fe)合金具有良好的硬度和耐点蚀性能,而新型四元磷基离子液体([P14,6,6,6] Cl-AlCl 3)可使Al(Si,3-6 at.%)在室温下,过饱和固溶体,而其性能,包括硬度和耐腐蚀性需要进一步的研究。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Electrodeposition of Al(Fe) Supersaturated Solid Solutions from 1-Ethyl-3-methylimidazolium Chloroaluminate Ionic Liquids
1-乙基-3-甲基咪唑氯铝酸盐离子液体电沉积 Al(Fe) 过饱和固溶体
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zelei Zhang;Kazuhiro Fukami;Kuniaki Murase
  • 通讯作者:
    Kuniaki Murase
Aluminum Electroplating on AZ31 Magnesium Alloy with Acetic Anhydride Pretreatment
  • DOI:
    10.1007/s40195-022-01453-z
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zelei Zhang;A. Kitada;Kazuhiro Fukami;K. Murase
  • 通讯作者:
    Zelei Zhang;A. Kitada;Kazuhiro Fukami;K. Murase
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