本文關(guān)鍵詞：第二相和缺陷對(duì)鎂錳鈣合金腐蝕性能的影響

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【摘要】：現(xiàn)階段鎂合金已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域里面得到了及其廣泛的引用，其主要原因還是鎂合金具有非常良好的機(jī)械性能，而且鎂合金在許多的應(yīng)用技術(shù)上已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展，但是由于鎂合金的抗腐蝕性能較差從而導(dǎo)致了其在一些特殊行業(yè)里的應(yīng)用得到了較大的限制。本課題將著重研究鎂合金的腐蝕性能，通過采用不同的合金化組成方式，研究不同合金成分的鎂合金在氯化鈉水溶液中的腐蝕不同時(shí)間的腐蝕形貌，同時(shí)還著重研究了第二相與鑄造缺陷對(duì)于鎂合金腐蝕行為的影響。 本實(shí)驗(yàn)采用金屬模鑄造的方法鑄出了Mg-2Mn-xCa(X=0.6,0.8,1.0)三種不同鈣含量的鑄態(tài)鎂合金，并對(duì)三種不同成分的鑄態(tài)鎂合金做了進(jìn)一步的固溶時(shí)效處理。另外還利用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡和能譜儀以及激光共聚焦顯微鏡分別研究了鑄態(tài)和固溶態(tài)合金中的第二相及鑄造缺陷對(duì)合金的金相組織、物相結(jié)構(gòu)、成分分布及合金腐蝕性能的影響。 實(shí)驗(yàn)表明：鑄態(tài)和固溶態(tài)鎂合金是由α-Mg基體、Mg2Ca相、β-Mn單質(zhì)相構(gòu)成的，而且鑄態(tài)和固溶態(tài)的鎂合金中的晶粒隨著鈣元素含量的提升而變細(xì)。并且對(duì)于鈣元素含量相同的鑄態(tài)和固溶態(tài)鎂合金，在經(jīng)過固溶處理之后獲得的固溶態(tài)鎂合金的晶粒稍微變大。 通過對(duì)鎂合金進(jìn)行X射線衍射分析可知：鑄態(tài)鎂合金是由α-Mg相、分布于晶界處的網(wǎng)狀Mg2Ca相和附著在基體上的顆粒狀β-Mn單質(zhì)相組成，而且鑄態(tài)鎂合金在經(jīng)過固溶時(shí)效處理之后，存在于合金晶界處的網(wǎng)狀析出相基本全部固溶到了鎂基體中。而在固溶態(tài)Mg-2Mn-XCa合金中，合金的晶粒尺寸也是伴隨著鈣元素含量的增加而變細(xì)的，但是與鑄態(tài)合金相比，固溶態(tài)合金的晶粒尺寸更大，經(jīng)過固溶處理之后的合金晶界處的網(wǎng)狀Mg2Ca相已全部固溶到鎂基體內(nèi)，錳單質(zhì)析出相變成細(xì)長(zhǎng)條狀或細(xì)小的顆粒狀時(shí)效析出相分布在鎂基體上。 通過對(duì)合金腐蝕全貌的分析，可以明顯看出試樣腐蝕前后缺陷處的表面面積并沒有變化，說明腐蝕并不會(huì)造成鑄造缺陷形貌在橫向上的進(jìn)一步擴(kuò)展。這主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中合金缺陷多為氣孔與疏松缺陷，根據(jù)合金鑄造凝固知識(shí)可知，鑄造缺陷處的合金表面組織多為未結(jié)合的枝晶露頭，含有較少的可作為陰極點(diǎn)位的第二相，對(duì)基體只引起較輕的電偶腐蝕，因此對(duì)合金腐蝕有較輕的影響。 通過觀察Mg-2Mn-XCa合金在0.35%NaCl溶液中腐蝕不同時(shí)間合金表面形貌的變化，可知合金經(jīng)過固溶處理之后耐蝕性能與鑄態(tài)合金相比有顯著提高，且Mg-2Mn-0.8Ca(T4)合金的抗腐蝕性能最好，，這主要是因?yàn)楹辖鹁Ы缣幍奈龀鱿嘁讶抗倘艿芥V合金基體內(nèi)，這使得基體內(nèi)出現(xiàn)了很多彌散分布的第二相，在腐蝕介質(zhì)的作用下，合金主要是從基體內(nèi)的析出相處開始進(jìn)行腐蝕的，溶解到鎂基體內(nèi)的鈣元素使得基體的抗腐蝕性能得到了很大的提高，因此固溶態(tài)合金的抗腐蝕性能在整體上比鑄態(tài)合金要好，且合金中鈣元素的含量在0.8%最適宜。 根據(jù)對(duì)合金腐蝕全貌的分析可知合金缺陷處未被腐蝕，那只是合金缺陷處的面積不會(huì)隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)而變大，但是合金缺陷處的深度卻會(huì)隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)而變大，從中可以得出結(jié)論：合金在基體上的缺陷處的腐蝕是從合金底部開始的，會(huì)慢慢的加深腐蝕坑的深度。但是合金位于晶界上的缺陷隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)深度反而會(huì)降低，其原因可能與晶界上存在的第二相有關(guān)，在晶界處存在的一些金屬化合物可能會(huì)對(duì)腐蝕存在一定的影響。
【關(guān)鍵詞】：鎂錳鈣合金 鑄造缺陷 腐蝕性能 第二相
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 鎂及鎂合金10-16
• 1.1.1 鎂的性質(zhì)10-12
• 1.1.2 鎂的合金化12-13
• 1.1.3 鎂合金的分類13-14
• 1.1.4 鎂合金的熱處理14-15
• 1.1.5 鎂合金的應(yīng)用15-16
• 1.2 鎂合金的腐蝕行為16-20
• 1.2.1 鎂合金的腐蝕類型16-18
• 1.2.2 鎂合金的腐蝕機(jī)理18
• 1.2.3 影響鎂合金腐蝕的因素18-20
• 1.3 鎂合金的腐蝕研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 課題研究的意義21-22
• 1.5 課題研究的內(nèi)容22-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)樣品的制備24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 2.3 合金的熔煉25-26
• 2.4 固溶時(shí)效熱處理26
• 2.5 樣品組織分析26-27
• 2.6 腐蝕性能測(cè)試27-29
• 第三章 鑄態(tài) Mg-2Mn-xCa 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析29-46
• 3.1 鑄態(tài) Mg-2Mn-xCa 合金組織結(jié)構(gòu)分析29-36
• 3.2 鑄態(tài) Mg-2Mn-xCa 合金腐蝕性能的結(jié)果分析36-44
• 3.3 Mg-2Mn-xCa 合金腐蝕全貌的分析44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 固溶態(tài) Mg-2Mn-xCa 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-63
• 4.1 固溶態(tài) Mg-2Mn-xCa 合金組織結(jié)構(gòu)分析46-52
• 4.2 固溶態(tài) Mg-2Mn-xCa 合金腐蝕性能的結(jié)果分析52-58
• 4.3 合金激光深度掃描分析58-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第五章 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 周海濤,馬春江,曾小勤,丁文江;變形鎂合金材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2003年11期

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3 鄒宏輝,曾小勤,翟春泉,丁文江;鎂合金的強(qiáng)韌化進(jìn)展[J];機(jī)械工程材料;2004年05期

4 丁文江;曾小勤;;中國(guó)Mg材料研發(fā)與應(yīng)用[J];金屬學(xué)報(bào);2010年11期

本文編號(hào)：1085675