AZ31及AZ63鎂合金耐蝕性的比較研究
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【摘要】:鎂合金是實際生產(chǎn)應用中最輕金屬材料,它具有比剛度高、比強度高、切削性能好、鑄造性能好、易于回收等優(yōu)點。如今已經(jīng)被廣泛應用于汽車制造、電子工業(yè)、航天航空等領域。但是,鎂元素活潑的化學性質使鎂合金的耐腐蝕性能較差,使鎂合金的廣泛應用受到了限制。因此,對鎂合金耐腐蝕性能的研究與改善已經(jīng)成為當今研究的熱點。目前,提高AZ系鎂合金耐腐蝕性能的研究主要集中在兩個方面:1)通過加入微量元素或者改變鎂合金鑄造過程中的凝固過程,改變鎂合金的微觀組織;2)通過表面改性和表面涂層等技術,使鎂合金基體與腐蝕環(huán)境隔絕以提高其耐腐蝕性能。而通過熱處理的手段來改善鎂合金的微觀組織,來提高鎂合金耐腐蝕性能的研究較少。本論文主要研究熱處理對AZ31(AZ63)鎂合金組織及耐腐蝕性能的影響。本文使用普通澆注工藝制備AZ31(AZ63)鎂合金棒材,對其分別進行退火、固溶、時效和固溶時效處理。通過XRD、SEM、腐蝕失重和動電位掃描等方式進行微觀組織觀察和腐蝕性能研究分析。通過對AZ31(AZ63)鎂合金棒材各熱處理態(tài)組織進行組織觀察和腐蝕性能研究發(fā)現(xiàn):固溶處理和固溶時效處理可以使鎂合金組織均勻性提高,從腐蝕失重的數(shù)據(jù)可以得出兩種熱處理組織的耐腐蝕性能相似且都好于鑄態(tài),動電位掃描結果顯示與鑄態(tài)相比經(jīng)過固溶和固溶時效處理后兩者在3.5wt.%Na Cl溶液中的自腐蝕電流密度均有所減小。通過對比AZ31和AZ63鎂合金的微觀組織和腐蝕試驗結果顯示:兩種鎂合金的退火和時效處理均會降低其耐腐蝕性能;對比兩者固溶組織的腐蝕失重數(shù)據(jù)可知AZ31平均腐蝕速率比AZ63高5%。通過動電位掃描得到數(shù)據(jù),固溶態(tài)的自腐蝕電位分別為-1260m V(AZ31)和-1210m V(AZ63),自腐蝕電流密度分別為0.32m A/cm2(AZ31)和0.29m A/cm2(AZ63);固溶時效態(tài)的自腐蝕電位分別為-1230m V(AZ31)和-1260m V(AZ63),自腐蝕電流密度分別為0.42m A/cm2(AZ31)和0.47m A/cm2(AZ63)。綜合研究表明:AZ63鎂合金的固溶組織耐腐蝕性能最好,然后依次是AZ31固溶態(tài)、AZ31固溶時效態(tài)、AZ63固溶時效態(tài)。對于退火和時效處理,兩者均會降低鎂合金的耐腐蝕性能。
【關鍵詞】:AZ31鎂合金 AZ63鎂合金 熱處理 組織 耐蝕性
【學位授予單位】:青島科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG146.22
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 1 緒論10-26
- 1.1 鎂合金及應用10-13
- 1.2 AZ系鎂合金的腐蝕機理、類型及其影響因素13-18
- 1.2.1 AZ系鎂合金的腐蝕類型13-15
- 1.2.2 AZ系鎂合金的腐蝕機理15-17
- 1.2.3 AZ系鎂合金腐蝕的影響因素17-18
- 1.3 AZ31(AZ63)鎂合金耐蝕性的研究現(xiàn)狀及選題背景18-24
- 1.3.1 AZ31(AZ63)鎂合金耐蝕性的研究現(xiàn)狀18-23
- 1.3.2 本研究的選題背景23-24
- 1.4 本課題研究的目的、意義和主要內容24-26
- 1.4.1 研究目的和意義24
- 1.4.2 主要研究內容24-26
- 2 試驗方法與設備26-35
- 2.1 試驗材料及合金制備工藝26-27
- 2.2 AZ31及AZ63鎂合金熱處理工藝27-30
- 2.3 AZ31及AZ63鎂合金組織的分析方法30-31
- 2.3.1 組織分析30
- 2.3.2 晶粒度測量30-31
- 2.4 AZ31及AZ63鎂合金的腐蝕試驗31-35
- 2.4.1 電化學腐蝕失重試驗及形貌觀察31-33
- 2.4.2 電化學試驗33-35
- 3 AZ31鎂合金鑄態(tài)熱處理組織及其耐蝕性35-63
- 3.1 AZ31鎂合金鑄態(tài)組織及其耐蝕性35-43
- 3.1.1 AZ31鎂合金鑄態(tài)組織35-40
- 3.1.2 AZ31鎂合金鑄態(tài)組織的耐蝕性40-43
- 3.2 AZ31鎂合金鑄態(tài)退火組織及其耐蝕性43-47
- 3.2.1 AZ31鎂合金鑄態(tài)退火組織43-45
- 3.2.2 AZ31鎂合金鑄態(tài)退火組織的耐蝕性45-47
- 3.3 AZ31鎂合金鑄態(tài)固溶組織及其耐蝕性47-51
- 3.3.1 AZ31鎂合金鑄態(tài)固溶組織47-49
- 3.3.2 AZ31鎂合金鑄態(tài)固溶組織的耐蝕性49-51
- 3.4 AZ31鎂合金鑄態(tài)時效組織及其耐蝕性51-55
- 3.4.1 AZ31鎂合金鑄態(tài)時效組織51-53
- 3.4.2 AZ31鎂合金鑄態(tài)時效組織的耐蝕性53-55
- 3.5 AZ31鎂合金鑄態(tài)固溶時效組織及其耐蝕性55-59
- 3.5.1 AZ31鎂合金鑄態(tài)固溶時效組織55-56
- 3.5.2 AZ31鎂合金鑄態(tài)固溶時效組織的耐蝕性56-59
- 3.6 討論59-61
- 3.7 本章小結61-63
- 4 AZ63鎂合金鑄態(tài)熱處理組織及其耐蝕性63-83
- 4.1 AZ63鎂合金鑄態(tài)組織及其耐蝕性63-67
- 4.1.1 AZ63鎂合金鑄態(tài)組織63-65
- 4.1.2 AZ63鎂合金鑄態(tài)組織的耐蝕性65-67
- 4.2 AZ63鎂合金鑄態(tài)退火組織及其耐蝕性67-71
- 4.2.1 AZ63鎂合金鑄態(tài)退火組織68-69
- 4.2.2 AZ63鎂合金鑄態(tài)退火組織的耐蝕性69-71
- 4.3 AZ63鎂合金鑄態(tài)固溶組織及其耐蝕性71-75
- 4.3.1 AZ63鎂合金鑄態(tài)固溶組織71-73
- 4.3.2 AZ63鎂合金鑄態(tài)固溶組織的耐蝕性73-75
- 4.4 AZ63鎂合金鑄態(tài)時效組織及其耐蝕性75-77
- 4.4.1 AZ63鎂合金鑄態(tài)時效組織75-76
- 4.4.2 AZ63鎂合金鑄態(tài)時效組織的耐蝕性76-77
- 4.5 AZ63鎂合金鑄態(tài)固溶時效組織及其耐蝕性77-81
- 4.5.1 AZ3鎂合金鑄態(tài)固溶時效組織78-79
- 4.5.2 AZ63鎂合金鑄態(tài)固溶時效組織的耐蝕性79-81
- 4.6 討論81-82
- 4.7 本章小結82-83
- 5 AZ31、AZ63鎂合金主要性能對比研究83-92
- 5.1 AZ31、AZ63鎂合金原始組織的比較83
- 5.2 AZ31、AZ63鎂合金熱處理組織的比較83-86
- 5.2.1 AZ31、AZ63鎂合金退火態(tài)(時效態(tài))組織的比較83-85
- 5.2.2 AZ31、AZ63固溶態(tài)(固溶時效態(tài))組織的比較85-86
- 5.3 AZ31、AZ63鎂合金鑄態(tài)及熱處理態(tài)耐蝕性的比較86-92
- 6 結論與展望92-94
- 6.1 主要結論92-93
- 6.2 鎂合金耐蝕性研究的展望93-94
- 參考文獻94-98
- 致謝98-99
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及專利99-100
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本文關鍵詞:AZ31及AZ63鎂合金耐蝕性的比較研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:471288
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