超聲作用下第二相對鎂合金耐蝕性能的影響及機理研究
發(fā)布時間:2022-12-07 23:11
鎂及其合金由于其較低的密度,較高的比強度和比高度以及鑄造加工性能優(yōu)良被廣泛應用于許多領域。但它較高的化學活性使得其耐腐蝕性能差,從而限制了其更廣泛、全面的應用。本文通過光鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、動電位極化曲線(PDP)、電化學阻抗譜(EIS)以及仿真模擬等方法來對超聲前后的鎂及其合金的微觀結構和耐腐蝕性能進行表征。超聲振動前后純鎂、Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金的微觀組織和耐腐蝕性能研究結果表明:經(jīng)過超聲振動后的合金的晶粒由粗大不規(guī)則轉變?yōu)榧毿【鶆?β-Mgl2Al13相由粗大連續(xù)的網(wǎng)狀結構變?yōu)榧毿【鶆虻亩贪魻?顆粒狀結構;MgZn2相由粗大網(wǎng)狀結構轉變?yōu)闂l狀結構。失重、析氫和電化學測試的結果表明在3.5wt.%NaCl溶液中,經(jīng)過超聲處理后的合金有著較低的腐蝕速率。這主要歸因于晶粒的細化作用。通過觀察超聲前后合金的顯微圖可看出,α-Mg被優(yōu)先溶解。Mg-3Al-1Zn合金的微電偶腐蝕數(shù)字模擬結果展示了超聲處理后的合金的陽極平均電流密度比鑄態(tài)合金低17.6%。結合模擬的工作,可以看出超聲振動可以細化顆粒尺寸大小并且提高合金的耐腐蝕性能。超...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
1.1 鎂及其合金的性質
1.2 鎂合金的腐蝕
1.2.1 鎂合金腐蝕的種類
1.2.2 鎂合金腐蝕的基本原理
1.2.3 提高鎂合金耐腐蝕性的途徑
1.3 合金化元素對鎂合金的腐蝕的影響
1.4 超聲振動對合金耐腐蝕性的影響
1.4.1 超聲振動技術概述
1.4.2 超聲振動作用機理
1.4.3 超聲振動處理對合金耐腐蝕性的研究現(xiàn)狀
1.5 本論文研究內(nèi)容的意義
第2章 實驗材料及方案
2.1 實驗材料制備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設備
2.1.3 鑄造鎂合金熔煉過劇
2.1.4 超聲態(tài)鎂合金制備過程
2.2 合金的組織形貌分析
2.3 合金腐蝕性能測試
2.3.1 失重測試
2.3.2 析氫測試
2.3.3 電化學測試
2.3.4 微區(qū)局部腐蝕數(shù)值模擬
第3章 超聲振動對純Mg、Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金耐腐蝕性能的影響
3.1 引言
3.2 微觀組織表征
3.3 合金中的相
3.4 電化學分析
3.5 浸泡實驗
3.6 腐蝕形貌
3.7 超聲振動影響機制
3.7.1 超聲振動對晶粒尺寸和腐蝕速率的影響
3.7.2 超聲振動對Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金中第二相的影響
3.7.3 Mg-3Al-1Zn合金有無超聲振動腐蝕行為的數(shù)值模擬
3.8 結論
第4章 稀土Gd對超聲處理AZ91鎂合金耐腐蝕性能的影響
4.1 引言
4.2 腐蝕前的微觀結構表征
4.3 腐蝕測試
4.3.1 析氫和失重分析
4.3.2 極化曲線測試
4.3.3 電化學阻抗譜測試
4.3.4 腐蝕形貌
4.4 討論
4.5 結論
第5章 超聲對Mg-Al-Gd鎂合金耐腐蝕性能的影響
5.1 引言
5.2 微觀組織
5.3 電化學測試
5.4 浸泡實驗
5.5 腐蝕形貌
5.6 結果與討論
第6章 總結
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲振動對65鋼電解磷化膜表面形貌與耐蝕性的影響[J]. 姚知深,牛宗偉,劉斌,王旭,田佩佩. 電鍍與精飾. 2019(09)
[2]功率超聲及其復合場在金屬熔體處理中的應用研究[J]. 王哲,曾凡毅. 鑄造技術. 2017(03)
[3]金屬熔體超聲細化處理技術及其應用[J]. 劉歡,龔文邦,高輝武,張云. 鑄造. 2015(10)
[4]電磁攪拌法制備的半固態(tài)2A50合金的顯微組織演變[J]. 張晨陽,趙升噸,王永飛. 中國有色金屬學報. 2015(07)
[5]電磁場下近液相線高溫合金熔體處理非枝晶組織的形成[J]. 高中堂,胡銳,王軍,楊劼人,李金山. 金屬學報. 2014(12)
[6]超聲作用下半連鑄7050鋁合金的偏析行為及形成機制[J]. 黎正華,李曉謙,張明,許顯華. 中國有色金屬學報. 2011(02)
[7]金屬熔體超聲細化處理技術的研究進展[J]. 郭峰,羅沛蘭,畢秋,李克. 金屬材料與冶金工程. 2008(01)
[8]鎂合金腐蝕的影響因素[J]. 徐衛(wèi)軍,馬穎,呂維玲,郝遠. 腐蝕與防護. 2007(04)
[9]Effect of Ultrasonic Output Power on Refining the Crystal Structures of Ingots and Its Experimental Simulation[J]. Tadashi MOMONO. Journal of Materials Science & Technology. 2005(01)
[10]雜質對高純鎂合金耐蝕性的影響[J]. 王益志. 鑄造. 2001(02)
本文編號:3713047
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
1.1 鎂及其合金的性質
1.2 鎂合金的腐蝕
1.2.1 鎂合金腐蝕的種類
1.2.2 鎂合金腐蝕的基本原理
1.2.3 提高鎂合金耐腐蝕性的途徑
1.3 合金化元素對鎂合金的腐蝕的影響
1.4 超聲振動對合金耐腐蝕性的影響
1.4.1 超聲振動技術概述
1.4.2 超聲振動作用機理
1.4.3 超聲振動處理對合金耐腐蝕性的研究現(xiàn)狀
1.5 本論文研究內(nèi)容的意義
第2章 實驗材料及方案
2.1 實驗材料制備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設備
2.1.3 鑄造鎂合金熔煉過劇
2.1.4 超聲態(tài)鎂合金制備過程
2.2 合金的組織形貌分析
2.3 合金腐蝕性能測試
2.3.1 失重測試
2.3.2 析氫測試
2.3.3 電化學測試
2.3.4 微區(qū)局部腐蝕數(shù)值模擬
第3章 超聲振動對純Mg、Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金耐腐蝕性能的影響
3.1 引言
3.2 微觀組織表征
3.3 合金中的相
3.4 電化學分析
3.5 浸泡實驗
3.6 腐蝕形貌
3.7 超聲振動影響機制
3.7.1 超聲振動對晶粒尺寸和腐蝕速率的影響
3.7.2 超聲振動對Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金中第二相的影響
3.7.3 Mg-3Al-1Zn合金有無超聲振動腐蝕行為的數(shù)值模擬
3.8 結論
第4章 稀土Gd對超聲處理AZ91鎂合金耐腐蝕性能的影響
4.1 引言
4.2 腐蝕前的微觀結構表征
4.3 腐蝕測試
4.3.1 析氫和失重分析
4.3.2 極化曲線測試
4.3.3 電化學阻抗譜測試
4.3.4 腐蝕形貌
4.4 討論
4.5 結論
第5章 超聲對Mg-Al-Gd鎂合金耐腐蝕性能的影響
5.1 引言
5.2 微觀組織
5.3 電化學測試
5.4 浸泡實驗
5.5 腐蝕形貌
5.6 結果與討論
第6章 總結
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超聲振動對65鋼電解磷化膜表面形貌與耐蝕性的影響[J]. 姚知深,牛宗偉,劉斌,王旭,田佩佩. 電鍍與精飾. 2019(09)
[2]功率超聲及其復合場在金屬熔體處理中的應用研究[J]. 王哲,曾凡毅. 鑄造技術. 2017(03)
[3]金屬熔體超聲細化處理技術及其應用[J]. 劉歡,龔文邦,高輝武,張云. 鑄造. 2015(10)
[4]電磁攪拌法制備的半固態(tài)2A50合金的顯微組織演變[J]. 張晨陽,趙升噸,王永飛. 中國有色金屬學報. 2015(07)
[5]電磁場下近液相線高溫合金熔體處理非枝晶組織的形成[J]. 高中堂,胡銳,王軍,楊劼人,李金山. 金屬學報. 2014(12)
[6]超聲作用下半連鑄7050鋁合金的偏析行為及形成機制[J]. 黎正華,李曉謙,張明,許顯華. 中國有色金屬學報. 2011(02)
[7]金屬熔體超聲細化處理技術的研究進展[J]. 郭峰,羅沛蘭,畢秋,李克. 金屬材料與冶金工程. 2008(01)
[8]鎂合金腐蝕的影響因素[J]. 徐衛(wèi)軍,馬穎,呂維玲,郝遠. 腐蝕與防護. 2007(04)
[9]Effect of Ultrasonic Output Power on Refining the Crystal Structures of Ingots and Its Experimental Simulation[J]. Tadashi MOMONO. Journal of Materials Science & Technology. 2005(01)
[10]雜質對高純鎂合金耐蝕性的影響[J]. 王益志. 鑄造. 2001(02)
本文編號:3713047
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