本文利用了光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)等多種實(shí)驗(yàn)分析方法,研究了鑄態(tài)EK31鎂合金在均勻化溫度為300℃,400℃和500℃,保溫時(shí)間由0.5 h至8 h熱處理后的組織結(jié)構(gòu)和在3.5 wt.%NaCl水溶液的腐蝕行為以及該合金在NaF與NaOH水溶液中的表面形貌和腐蝕行為。此外,通過(guò)改變?cè)摵辖鹪诹姿猁}-高錳酸鹽溶液中的浸泡時(shí)間、溶液溫度、溶液pH值,研究該合金在溶液中的表面形貌及腐蝕行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:(1)鑄態(tài)EK31鎂合金組織主要由基體α-Mg晶粒和β-Zr相組成,稀土元素Er富集在合金晶界附近。經(jīng)過(guò)均勻化處理后,元素Zr向基體α-Mg中擴(kuò)散,富Er區(qū)中的元素Er逐漸析出,在晶界附近形成Mg_(24)Er_5相。(2)鑄態(tài)EK31鎂合金在300℃保溫6 h均勻化處理后,其合金的自腐蝕電位值最高,陽(yáng)極電流密度最低,其腐蝕速率值為4.3×10~(-3)mg/(cm~2·h);然而經(jīng)過(guò)400℃和500℃均勻化處理后,由于在EK31鎂合金晶界附近生成Mg_(24)Er_5相,其腐蝕速率范圍升高到6.8×10~(-3)mg/(cm~2·h)~1.4×10~(-2)mg/(cm~2·h)。(3)EK31鎂合金浸泡在NaF水溶液中,合金表面緩慢生成致密的顆粒狀MaF_2保護(hù)膜,使陽(yáng)極電流先升高后降低,產(chǎn)生明顯鈍化現(xiàn)象,而該合金在NaOH水溶液中,合金表面迅速生成枝晶狀Mg(OH)_2保護(hù)膜,陽(yáng)極電流迅速保持穩(wěn)定。雖然該合金在NaF水溶液中較低的自腐蝕電位,但合金表面生成的MgF_2保護(hù)膜更有利于改善合金的耐蝕性能,使該合金在NaCl水溶液中具有更低的腐蝕速率,為5.7×10~(-3)mg/(cm~2·h)。(4)EK31鎂合金浸泡在磷酸鹽-高錳酸鹽溶液中,合金表面生成Mg_3(PO_4)_2與Mn的氧化物保護(hù)膜。該保護(hù)膜的形成是先依附在β-Zr相上生長(zhǎng),并且隨著溶液溫度的提高,保護(hù)膜逐漸向基體擴(kuò)散,當(dāng)溶液溫度達(dá)到40℃時(shí),合金表面保護(hù)膜能均勻覆蓋合金表面,對(duì)合金起到良好的保護(hù)作用,具有較低的腐蝕速率,為3.6×10~(-3)mg/(cm~2·h)。(5)EK31鎂合金在磷酸鹽-高錳酸鹽溶液中,隨著溶液的pH值升高,合金表面保護(hù)膜越來(lái)越穩(wěn)定致密,當(dāng)pH=3時(shí),合金具有較低的自腐蝕電位,合金具有最低的腐蝕速率,為5.0×10~(-3)mg/(cm~2·h)。(6)EK31鎂合金浸泡在磷酸鹽-高錳酸鹽溶液中,隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),合金表面形成的保護(hù)膜逐漸向基體擴(kuò)散,當(dāng)浸泡60min時(shí),保護(hù)膜能均勻覆蓋合金表面,其腐蝕速率最低,為4.1×10~(-3)mg/(cm~2·h)。
【學(xué)位單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG146.22
【部分圖文】：

了應(yīng)用[3-5]。元素被加入到純 Mg 中，所形成的固溶體稱方便的分析，故將鎂合金分為以下幾類：素與 Al 元素在 Mg 合金能夠發(fā)生反應(yīng)，不能據(jù)是否含 Zr 元素可將 Mg 合金分為兩類：含 Zr 的 Mg 合金。g 合金基體中可以加入合金元素，所以根據(jù)金劃分為如 Mg-Zn 系、Mg-Al 系、Mg-Li71、AZ80 和 AZ91 均為典型 Mg-Al 系的表產(chǎn)品，是目前開發(fā)最為成功，研究最細(xì)，應(yīng)用最廣的 Mg 合金系列是 Mg-Al 系合固溶元素。根據(jù)圖 1.1 為 Mg-Al 合金相圖，溶解度大約在 10%～13%。

圖 1.2 為 Mg-Zn 合金相圖。由圖1.2 可知，Zn 在 Mg 中的固溶度為 6.2%，Zn 除了對(duì) Mg 合金能夠起固溶強(qiáng)化作用，還能夠起到時(shí)效硬化作用。此外，Zn 還可以消除 Mg 合金中 Fe、Ni 等雜質(zhì)元素，提高 Mg 合金的耐蝕性能。根據(jù) A. Antonyraj 等分析結(jié)果表明[7]，在相區(qū)富 Mg 端的共晶溫度和共晶化合物的存在范圍上，Mg-Zn 二元合金相圖有兩種不同的形式；共晶化合物的組成也存在著差異，分別為 Mg7Zn3和 Mg51Zn20

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文金暴露在大氣中時(shí)，合金表面會(huì)生的改變，也會(huì)導(dǎo)致 Mg 合金表面的的腐獨(dú)行為與大氣的濕度有緊密的生成了不同于在干燥看空氣中形成由約為 20～50nm 的 Mg、MgO 以及g 在水溶液中形成的表面膜結(jié)構(gòu)可知的離子穿過(guò)，且結(jié)構(gòu)疏松多孔，通；內(nèi)層物質(zhì)是厚度約為 0.14～0.16μ體構(gòu)成；中間層的物質(zhì)是一種致密層具有致密的結(jié)構(gòu)，所以該層保護(hù)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2876869