【摘要】：采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、顯微硬度計(jì)及電化學(xué)工作站等設(shè)備,研究了固溶處理對(duì)Mg-2Dy-0.5Zn(at%)合金顯微組織及腐蝕性能的影響。結(jié)果表明,鑄態(tài)合金的顯微組織由α-Mg枝晶和分布在枝晶間的析出相組成,其中析出相由片層狀Mg12Zn Dy相、蜂窩狀Mg8Zn Dy相和少量立方體顆粒狀Mg24Dy5相組成。隨著固溶溫度(500~540℃)和固溶時(shí)間(0~12 h)的增加,合金的析出相逐漸溶解,同時(shí)有少量顆粒狀的(Mg,Zn)xDy相沿晶界析出。合金在530℃固溶8 h,析出相幾乎完全固溶到α-Mg基體中,合金基體的顯微硬度增加,其值達(dá)到74.74 HV0.1。此外,電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,固溶態(tài)(530℃固溶8 h)合金顯示出優(yōu)異的耐蝕性能,其腐蝕電流和腐蝕電位分別為8.650×10-4A和-1.159 V。該優(yōu)異的耐蝕性主要來(lái)自于合金元素的均勻分布,低的析出相體積分?jǐn)?shù)和細(xì)小的晶粒尺寸。
【圖文】：

?使用D/MAX-2400型X射線衍射儀對(duì)合金的物相進(jìn)行定性的檢測(cè)，步長(zhǎng)為0.02;用HV-100型顯微硬度計(jì)測(cè)量合金的顯微硬度，實(shí)驗(yàn)載荷為100g、保載時(shí)間為15s，每個(gè)試樣測(cè)10個(gè)值，取其平均值。電化學(xué)測(cè)試在CHI660C電化學(xué)工作站上進(jìn)行，采用標(biāo)準(zhǔn)三電極體系，試樣為工作電極(裸露面積約0.7cm2)，飽和甘汞電極(SEM)為參比電極，鉑電極為輔助電極，電解液為3.5g/L的NaCl溶液，腐蝕介質(zhì)的pH≈7，電位掃描速率為5mV/s。采用CHI660C軟件對(duì)得到的腐蝕極化曲線進(jìn)行擬合，分析其電化學(xué)腐蝕性能。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2.1合金的熱分析圖1為合金的DSC曲線，該曲線分別在539.5和626.6℃顯示了兩個(gè)吸熱峰，結(jié)合相圖［16］分析認(rèn)為，539.5和626.6℃的吸熱峰分別對(duì)應(yīng)合金析出相和基體相的熔點(diǎn)溫度。因此，固溶處理溫度分別選為500、530和540℃。圖1鑄態(tài)合金的DSC曲線Fig．1DSCcurveoftheas-castalloy2.2鑄態(tài)及固溶態(tài)合金的顯微組織鑄態(tài)合金的掃描電鏡圖片如圖2(a)所示，該合金的鑄態(tài)組織是由黑色枝晶相和分布在枝晶間不連續(xù)的析出相組成，其中析出相主要由片層狀相、蜂窩狀相以及少量的立方體狀顆粒相組成。表1的EDS分析結(jié)果顯示，黑色的α-Mg基體相(如圖2a的A區(qū))、片層狀相(B區(qū))、蜂窩狀相(C區(qū))以及少量的立方體狀顆粒相(D區(qū))的化學(xué)成分分別為Mg-1.31Dy-0.44Zn(at%)、Mg-5.41Dy-4.14Zn(at%)、Mg-7.68Dy-9.49Zn(at%)和Mg-19.76Dy-3.45Zn(at%)。根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)［17-18］和后期的XＲD結(jié)果顯示，該片層狀相是一種具有18Ｒ類(lèi)型的LPSO相，化學(xué)式為Mg12ZnDy，具有密排六方(hcp)結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣常數(shù)a=0.321nm;c=4.86nm。蜂窩狀相的化學(xué)成分為Mg-7.68Dy-9.49Zn(at%)，確定該相為Mg8ZnDy［9］。少量立方體狀顆粒相為Mg24Dy5相［1

第4期張帆等:固溶處理對(duì)Mg-Dy-Zn合金顯微組織和腐蝕性能的影響圖2鑄態(tài)(a)和固溶態(tài)(b)合金的掃描電鏡圖片F(xiàn)ig．2SEMimagesofthealloyatas-caststate(a)andsolutionheat-treatedstateat530℃for8h(b)陣常數(shù)為a=0.7423nm。少量的立方體狀顆粒相(C區(qū))為鑄態(tài)合金中未溶解的Mg24Dy5相，固溶處理后這種相仍然存在于合金中，表明該相具有一定的高溫穩(wěn)定性。表1圖2(a)中各相的EDS結(jié)果Table1EDSanalysisresultsofthephasesinFig．2(a)PositionElement/mass%Element/at%MgDyZnMgDyZnA95.04.01.099.000.620.38B65.426.58.190.455.414.14C51.632.416.082.837.689.49D3.694.71.719.7676.793.45表2圖2(b)中各相的EDS結(jié)果Table2EDSanalysisresultsofthephasesinFig．2(b)PositionElement/mass%Element/at%MgDyZnMgDyZnA90.38.11.698.061.300.64B10.453.835.832.9525.1841.88C2.2961.812.9183.193.92.3固溶溫度對(duì)合金顯微組織及性能影響圖3為鑄態(tài)及不同溫度固溶處理態(tài)合金的顯微組織，該合金的固溶組織同其他鑄造合金類(lèi)似，固溶溫度越高，合金基體環(huán)境中提供的激活能越多，原子擴(kuò)散越快，合金固溶進(jìn)行的越充分［20］。不同溫度下固溶12h合金的組織發(fā)生了演變。隨著固溶溫度的升高，合金中的析出相固溶進(jìn)入鎂基體的速率加快，固溶進(jìn)行相對(duì)更充分。500℃固溶12h，枝晶形態(tài)與鑄態(tài)合金相比發(fā)生了明顯的變化，枝晶及其枝晶臂間的Mg12ZnDy和Mg8ZnDy相發(fā)生溶解已發(fā)生溶解，，其中Mg12ZnDy相一部分固溶進(jìn)入到鎂基體，另一部分原位轉(zhuǎn)變?yōu)?Mg，Zn)xDy相［17］。晶界處較粗大的析出相逐漸變得細(xì)小，其中析出相的體積分?jǐn)?shù)由27.6%減少到22.2%，同時(shí)有少量的(Mg，Zn)xDy相形成(如圖3a和圖4)。530℃固溶12h?
【作者單位】： 蘭州理工大學(xué)省部共建有色金屬先進(jìn)加工與再利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;蘭州理工大學(xué)有色金屬合金省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家青年基金項(xiàng)目(51301082) 地區(qū)科學(xué)基金(51464031)
【分類(lèi)號(hào)】：TG166.4;TG146.22

【參考文獻(xiàn)】

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1 徐永東;周靈展;趙國(guó)田;宋運(yùn)坤;朱秀榮;胡繩蓀;;耐蝕鑄造鎂合金的研究現(xiàn)狀[J];兵器材料科學(xué)與工程;2009年06期

2 ;Corrosion Behavior of Mg-Zn-Y Alloy with Long-period Stacking Ordered Structures[J];Journal of Materials Science & Technology;2012年12期

3 Huan Liu;Feng Xue;Jing Bai;Jian Zhou;Yangshan Sun;;Effects of Heat Treatments on Microstructures and Precipitation Behaviour of Mg_(94)Y_4Zn_2 Extruded Alloy[J];Journal of Materials Science & Technology;2014年02期

4 唐偉,韓恩厚,徐永波,劉路;熱處理對(duì)AZ80鎂合金結(jié)構(gòu)及性能的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2005年11期

5 索江龍;李元東;何明濤;胡韶華;陳體軍;馬穎;;固溶處理對(duì)流變壓鑄2024變形鋁合金組織的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2013年09期

6 李高林;文九巴;賀俊光;馬景靈;楊永順;李君峰;;稀土元素Nd對(duì)AZ80鎂合金組織及耐蝕性能的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2013年12期

7 鄧霞;張奎;李興剛;李永軍;張新;馬鳴龍;;釔對(duì)純鎂的組織和性能的影響[J];稀有金屬;2012年01期

【共引文獻(xiàn)】

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1 周靈展;趙國(guó)田;張立君;徐永東;朱秀榮;宋運(yùn)坤;張華;陳耘;;Gd對(duì)Mg-Zn表面膜與腐蝕特性的影響研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2011年02期

2 嚴(yán)興菊;陳善華;況正輝;楊成;;熱處理對(duì)Mg_2B_2O_5w/AZ91D復(fù)合材料耐蝕性的影響[J];廣東化工;2010年10期

3 祁小葉;張金玲;劉璐;王社斌;許并社;;熱處理對(duì)含微量鑭AZ91鎂合金組織和性能的影響[J];機(jī)械工程材料;2012年03期

4 萬(wàn)迎春;劉楚明;;擠壓及時(shí)效對(duì)Mg-8Gd-4.8Y-0.4Zr合金顯微組織及力學(xué)特性的影響[J];兵器材料科學(xué)與工程;2013年05期

5 楊少鋒;王再友;;壓鑄鎂合金的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J];材料工程;2013年11期

6 王武孝;張莎;申情;楊建東;;熱處理工藝對(duì)Mg-7Al-xY鎂合金組織及性能的影響[J];兵器材料科學(xué)與工程;2013年06期

7 李里;李國(guó)玲;田豐;王志強(qiáng);顏世宏;李星國(guó);;新型功能材料高純釓制備研究[J];材料保護(hù);2013年S2期

8 Huan Liu;Feng Xue;Jing Bai;Jian Zhou;Yangshan Sun;;Effects of Heat Treatments on Microstructures and Precipitation Behaviour of Mg_(94)Y_4Zn_2 Extruded Alloy[J];Journal of Materials Science & Technology;2014年02期

9 歐陽(yáng)杰;李慧中;姜俊;梁霄鵬;李軼;;AZ80A鎂合金的均勻化處理及擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2014年01期

10 呂濱江;彭建;韓椺;湯愛(ài)濤;潘復(fù)生;;水冷對(duì)普通鑄造Mg-Zn-Zr-Y鎂合金準(zhǔn)晶相形成的影響及鑄態(tài)組織研究[J];稀有金屬材料與工程;2014年07期

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1 Quanying Guo;Zheng Liu;Pingli Mao;Jing Sun;;Effect of Aging Temperature on Microstructure and Mechanical Properties of AZ81-4%Gd Magnesium Alloy[A];中國(guó)材料大會(huì)2012第18分會(huì)場(chǎng)：先進(jìn)鎂合金及其應(yīng)用論文集[C];2012年

2 邱克強(qiáng);尤俊華;任英磊;;熱處理對(duì)Mg_(81)Ni_8Zn_5Y_6合金中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的影響[A];創(chuàng)新裝備技術(shù) 給力地方經(jīng)濟(jì)——第三屆全國(guó)地方機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸機(jī)械科技論壇論文集[C];2013年

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3 孟模;鑄態(tài)AZ80鎂合金多次變形工藝及力學(xué)行為研究[D];中北大學(xué);2012年

4 楊友;AZ91系列鎂合金的高周疲勞行為[D];吉林大學(xué);2007年

5 徐春杰;細(xì)晶Mg-Zn-Y合金的制備、組織、性能及強(qiáng)化機(jī)理[D];西安理工大學(xué);2007年

6 張金山;鎂基球形準(zhǔn)晶的形成及鎂合金中的作用行為研究[D];太原理工大學(xué);2008年

7 王強(qiáng);鑄造AZ91D鎂合金腐蝕動(dòng)態(tài)力學(xué)性能評(píng)價(jià)及防護(hù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

8 王乃光;AP65鎂合金在氯化鈉溶液中電化學(xué)行為研究[D];中南大學(xué);2013年

9 吳落義;Mg-Gd-Y-Zn系合金的微觀組織與高溫性能研究[D];湖南大學(xué);2012年

10 唐平英;Ti-A1合金和Mg-Zn-Y合金中典型長(zhǎng)周期相的力學(xué)性能研究[D];廣西大學(xué);2012年

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2 姬國(guó)強(qiáng);Sm及Sm、Ti復(fù)合變質(zhì)對(duì)AM60合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[D];太原理工大學(xué);2011年

3 韓秋華;AZ91D熱處理中β相的析出特征對(duì)合金組織及力學(xué)性能的影響[D];蘭州理工大學(xué);2011年

4 陳獻(xiàn)剛;鎂合金鍛造性能及楔形體成形工藝研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2011年

5 嚴(yán)興菊;Mg_2B_2O_5w/AZ91D鎂基復(fù)合材料及其陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性研究[D];成都理工大學(xué);2011年

6 李文才;高強(qiáng)韌鎂合金的腐蝕及稀土轉(zhuǎn)化處理研究[D];天津大學(xué);2011年

7 陳新;變形鎂合金形變熱處理組織性能研究[D];南京理工大學(xué);2012年

8 竇進(jìn);390℃多道次壓縮變形對(duì)AZ80鎂合金組織與性能的影響[D];中北大學(xué);2012年

9 鄭水云;Mg-Zn-Y合金的組織與力學(xué)性能研究[D];西安理工大學(xué);2006年

10 裴利霞;AZ91-x鎂合金顯微組織和力學(xué)性能研究[D];太原理工大學(xué);2006年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 周靈展;王玉良;朱秀榮;趙國(guó)田;徐永東;;稀土元素對(duì)Mg-Zn合金耐蝕性的影響[J];兵器材料科學(xué)與工程;2008年02期

2 徐永東;胡繩蓀;朱利萍;程方杰;朱秀榮;;Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金在5%NaCl溶液中的全浸腐蝕研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2009年05期

3 楊明波;潘復(fù)生;李忠盛;張靜;;Mg-Al系耐熱鎂合金中的合金元素及其作用[J];材料導(dǎo)報(bào);2005年04期

4 孫明;吳國(guó)華;王瑋;丁文江;;鎂合金純凈化研究現(xiàn)狀與展望[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年04期

5 劉子利,沈以赴,李子全,王蕾;鑄造鎂合金的晶粒細(xì)化技術(shù)[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年01期

6 楊潔;易丹青;鄧姝皓;;微量稀土Nd對(duì)AZ91微觀組織及腐蝕性能的影響[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年02期

7 王喜峰,齊公臺(tái),蔡啟舟,魏伯康;混合稀土對(duì)AZ91鎂合金在NaCl溶液中的腐蝕行為影響[J];材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;2002年05期

8 楊光昱,郝啟堂,介萬(wàn)奇,王武孝;微量Ti對(duì)Mg-9Al合金顯微組織和性能的影響[J];稀有金屬材料與工程;2005年03期

9 褚鳳清;王國(guó)平;;牙科金屬與合金腐蝕研究方法的進(jìn)展[J];國(guó)際口腔醫(yī)學(xué)雜志;2010年02期

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4 黃世民;鋁合金擠壓制品固溶處理不均勻性的研究[J];航空工藝技術(shù);1992年02期

5 吳鶴,韓雅芳,陳熙琛,周彥邦;固溶處理對(duì)鈦硅共晶合金組織與斷裂行為的影響[J];鑄造;2002年05期

6 郝廣瑞,王洪斌,黃進(jìn)峰,楊濱,張永安,熊柏青,張濟(jì)山;噴射成形超高強(qiáng)度Al-Zn-Mg-Cu合金的固溶處理[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2004年05期

7 蔣壽生;寧愛(ài)林;肖似蹼;;高強(qiáng)鋁合金快速固溶工藝研究[J];邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

8 黃振寶;張新明;劉勝膽;劉文輝;張

本文編號(hào)：2541049