【摘要】：采用金屬型鑄造制備Y含量分別為1%、2%、3%的Mg-Zn-Y合金。利用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射及掃描電鏡對三種合金的鑄態(tài)組織、相成分及表面腐蝕形貌進(jìn)行了分析。采用浸泡試驗(yàn)和電化學(xué)試驗(yàn)對該合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蝕行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明:隨著Y含量的增加,合金組織逐漸細(xì)化;且合金中第二相由球狀、短棒狀、條狀及網(wǎng)狀的混合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成單一的連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在試驗(yàn)研究的Y含量范圍內(nèi),合金元素Y的添加提升了該合金的耐腐蝕性能,Y含量為3%的合金耐腐蝕性能最佳。
【圖文】：

HotWorkingTechnology2017,Vol.46,No.20圖1試驗(yàn)合金的鑄態(tài)微觀組織Fig.1As-castmicrostructureoftestingalloys(a)合金Ⅰ(b)合金Ⅱ(c)合金Ⅲ50μm50μm50μm型鑄造方法制備了三種不同Y含量的Mg-Zn-Y合金，其名義成分如表1所示。所用原料為純Mg（99.9%）、Zn（99.9%）和Mg-25%Y中間合金，按照設(shè)計(jì)成分進(jìn)行配比，升溫至730℃進(jìn)行熔煉，待合金全部熔化后，攪拌靜置20min，再撈渣澆注，澆注在預(yù)熱200℃的金屬模具中進(jìn)行。鑄錠尺寸為準(zhǔn)130mm×110mm。1.2性能檢測在三種合金鑄錠的同一部位切取試樣，采用XGP-100型光學(xué)顯微鏡進(jìn)行合金的微觀組織觀察。采用X射線衍射儀進(jìn)行合金的相分析。通過浸泡試驗(yàn)和電化學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行合金腐蝕性能的研究。采用HitachiS-3400N掃描電鏡（SEM）對腐蝕后合金表面的微觀形貌進(jìn)行觀察。1.2.1浸泡試驗(yàn)將合金線切割加工成準(zhǔn)20mm×3mm圓片作為浸泡試樣，在其邊緣鉆出準(zhǔn)2mm的小孔用來懸掛。以3.5%NaCl溶液作為腐蝕介質(zhì)，試驗(yàn)溫度為20℃。先將三種合金試樣經(jīng)打磨、清洗、吹干后用精度為0.1mg的電子天平稱量腐蝕前試樣質(zhì)量（W0，mg）。將試樣浸泡在腐蝕介質(zhì)中，達(dá)到腐蝕時(shí)間取出，并置于沸騰15%CrO3+1%AgNO3溶液中去除腐蝕產(chǎn)物，經(jīng)清洗吹干后稱取試樣腐蝕后質(zhì)量（W1，mg）。由式v=（W0-W1）/At計(jì)算合金的腐蝕速率v,mg·cm-2·h-1，式中：A為試樣表面積，cm2；t為浸泡時(shí)間，h。取三個(gè)試樣的腐蝕速率平均值為最終試驗(yàn)結(jié)果。1.2.2電化學(xué)試驗(yàn)將合金線切割加工成10mm×10mm×10mm作為電化學(xué)試驗(yàn)試樣。腐蝕液和試驗(yàn)溫度與浸泡試驗(yàn)相同。試驗(yàn)使用CHI604C電化學(xué)工作站，采用標(biāo)準(zhǔn)的三電極體系，鉑電極為輔助電極，飽和甘汞電極（SCE）為參比電極，試驗(yàn)合金為工作電極，測試?

《熱加工工藝》2017年10月第46卷第20期30002500200015001000500020001500100050001200010000800060004000200002θ/(°)CPS→204060801002θ/(°)204060801002θ/(°)20406080100α-MgⅠ-相(Mg3Zn6Y)W-相(Mg3Zn3Y2)α-MgW-相(Mg3Zn3Y2)α-MgⅠ-相(Mg3Zn6Y)W-相(Mg3Zn3Y2)圖2試驗(yàn)合金的X射線衍射譜圖Fig.2X-raydiffracionpatternsoftestingalloys(c)合金Ⅲ(a)合金Ⅰ(b)合金Ⅱ局部腐蝕區(qū)局部腐蝕區(qū)圖3試驗(yàn)合金在3.5%NaCl溶液中浸泡24h的宏觀形貌Fig.3Macromorphologiesofcorrosionsurfacesoftestingalloysafterimmersionin3.5%NaClsolutionfor24h圖4試驗(yàn)合金在3.5%NaCl溶液中浸泡24h的SEM形貌Fig.4SEMmorphologiesofcorrosionsurfaceoftestingalloysafterimmersionin3.5%NaClsolutionfor24h腐蝕坑第二相腐蝕孔腐蝕孔50μm50μm50μm(c)合金Ⅲ(a)合金Ⅰ(b)合金Ⅱ著時(shí)間的延長，氣泡量逐漸增多，表面腐蝕區(qū)域不斷擴(kuò)展。三種合金浸泡在3.5%NaCl溶液中24h的平均腐蝕速率依次為：0.284、0.185和0.154mg·cm-2·h-1�？梢婋S著Y含量的增加，合金的腐蝕速率明顯降低，合金Ⅲ的腐蝕速率最小，比合金Ⅰ下降約46%。浸泡試驗(yàn)表明：在所研究的Y含量范圍內(nèi)，Y的添加顯著提升了合金的耐腐蝕性。當(dāng)加入3%Y時(shí)，，合金的耐蝕性能最佳。圖3為試驗(yàn)合金在3.5%NaCl溶液中浸泡24h的宏觀腐蝕形貌�？梢姡N合金發(fā)生了不同程度的腐蝕。隨著Y含量的增加，被腐蝕（灰白色疏松的腐蝕產(chǎn)物覆蓋）的合金表面積依次減小，腐蝕程度逐漸減輕。合金Ⅰ表現(xiàn)出全面腐蝕特征，合金Ⅱ、Ⅲ均表現(xiàn)出局部腐蝕特征。圖4為試驗(yàn)合金

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本文編號：2660851