發(fā)布時(shí)間：2018-10-10 17:40

【摘要】：鎂合金具有比重輕,比強(qiáng)度和比剛度高,阻尼減震和電磁屏蔽性能好等一系列優(yōu)點(diǎn),已成為航空航天、汽車、電訊等行業(yè)的實(shí)現(xiàn)輕量化的最為理想的金屬結(jié)構(gòu)材料,然而較低的耐蝕和力學(xué)性能限制了其應(yīng)用發(fā)展。AM系鎂合金是目前廣泛應(yīng)用的鎂合金材料,如何提升其力學(xué)和耐蝕性能成為急需解決的關(guān)鍵問題。本論文以AM60-2%RE鎂合金為基材料,采用光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)及其附帶能譜(EDS)、拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、電化學(xué)極化曲線測試及電化學(xué)阻抗譜測試等多種現(xiàn)代分析測試手段,研究了微量Zn及熱處理對AM60-2%RE鎂合金組織與性能的影響。在鑄態(tài)AM60-2%RE合金中加入微量Zn后,組織均由α-Mg、Al4RE、Al11RE3、以及少量Mg17Al12和Al3Mn組成,但Al4RE和Al11RE3相數(shù)量隨Zn含量的增加而增多,沿晶界呈斷續(xù)狀分布。合金中加入微量的Zn主要固溶在α-Mg基體中,未與合金中其他元素反應(yīng)形成新相。隨著Zn含量的增加,鑄態(tài)實(shí)驗(yàn)合金的室溫抗拉強(qiáng)度和硬度顯著上升,沖擊韌性、延伸率和熱擴(kuò)散系數(shù)顯著下降。與0.2%Zn含量合金相比,Zn含量為0.8%時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度和硬度增加至185 MPa和62 HV,分別提高了10.3%和8.7%,沖擊韌性、延伸率和熱擴(kuò)散系數(shù)降至15J·cm-2、6.2%和33.11 mm2·s-1,分別降低了25%、27.9%和14.5%。添加微量Zn后,鑄態(tài)AM60-2%RE合金的腐蝕電流密度顯著降低,自腐蝕電位正移,合金的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct和感抗RL值增大,腐蝕產(chǎn)物致密性提高,耐腐蝕能力顯著改善。Zn含量增至0.8%時(shí),合金的腐蝕為0.405 mg·cm-2·d-1,降低至Zn含量為0.2%時(shí)的36%。與鑄態(tài)AM60-2%RE+x%Zn合金相比,420℃/3 h+560℃/8 h固溶處理后,合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能顯著改善。固溶態(tài)AM60-2%RE+x%Zn合金的顯微組織均由α-Mg、Al4RE、Al11RE3以及少量Al3Mn組成。隨著Zn含量的增加,固溶態(tài)實(shí)驗(yàn)合金的室溫抗拉強(qiáng)度、硬度、沖擊韌性和延伸率均顯著上升,但熱擴(kuò)散系數(shù)顯著下降。Zn含量增至0.8%時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度增為230 MPa,硬度增為54.4 HV,沖擊韌性增為27 J·cm-2,延伸率增為13.7%,與0.2%Zn含量相比,分別提高了16.2%、3%、25.6%和13.2%,合金的熱擴(kuò)散系數(shù)下降至20.495 mm2·s-1,下降了19.8%。添加微量Zn后,固溶態(tài)AM60-2%RE合金的腐蝕電流密度顯著降低,自腐蝕電位正移,合金的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct和感抗RL值增大,腐蝕產(chǎn)物致密性提高,耐腐蝕能力顯著改善。Zn含量增至0.8%時(shí),合金的腐蝕速率僅為0.113 mg·cm-2·d-1,降低至Zn含量為0.2%時(shí)的26%。固溶態(tài)AM60-2%RE+x%Zn合金經(jīng)220℃/14 h時(shí)效處理后,合金的力學(xué)性能進(jìn)一步提高,但耐腐蝕性能下降。固溶時(shí)效態(tài)AM60-2%RE+x%Zn合金的顯微組織均由α-Mg、Al4RE、Al11RE3、以及少量β-Mg17Al12和Al3Mn相組成。固溶時(shí)效處理后,合金中微量的Zn主要固溶在合金基體中,并沒有析出含Zn的第二相。隨著Zn含量增加,固溶時(shí)效態(tài)AM60-2%RE合金的室溫抗拉強(qiáng)度和硬度顯著提高,沖擊韌性、延伸率和熱擴(kuò)散系數(shù)著下降。與0.2%Zn含量合金相比,Zn含量增至0.8%時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度增為240 MPa,硬度增為68 HV,分別提高了11.6%與13.3%;沖擊韌性、延伸率和熱擴(kuò)散系數(shù)降為11 J·cm-2、6%和41.555 mm2·s-1,分別降低了26.8%、35.3%和8.1%。添加Zn后,固溶時(shí)效態(tài)AM60-2%RE合金的腐蝕電流密度降低,自腐蝕電位正移,合金的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct、膜電阻Rf和感抗RL值增大,腐蝕產(chǎn)物致密性提高,耐腐蝕能力提高。Zn含量增至0.8%時(shí),合金的腐蝕速率為0.974 mg·cm-2·d-1,降低至Zn含量為0.2%時(shí)的51.9%。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22;TG166.4

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本文編號：2262692