鎂鋁合金腐蝕行為及防護(hù)方法研究
本文關(guān)鍵詞:鎂鋁合金腐蝕行為及防護(hù)方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 隨著鎂合金越來(lái)越多的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活,它的特性也越來(lái)越受到人們的重視,各國(guó)都投入巨額資金進(jìn)行研究,研究重點(diǎn)有兩個(gè)方面一是塑性的改善,二是耐蝕性的提高。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鎂鋁合金耐蝕性的研究主要集中在大氣腐蝕、溶液浸蝕兩部分,在溶液浸蝕方面主要研究合金在各種溶液中的腐蝕機(jī)理,對(duì)于鎂合金在鹽霧條件的腐蝕行為報(bào)道較少,而AZ系鎂合金又是目前應(yīng)用最多的鎂合金,因此有必要研究AZ系鎂合金的鹽霧腐蝕行為。在AZ系鎂合金中β-Mg17Al12是合金中最主要的第二相,它的體積分?jǐn)?shù)、形態(tài)、分布情況等極大的影響著鎂合金的腐蝕行為,對(duì)Mg17Al12單相合金性能的研究會(huì)有助于對(duì)鎂合金腐蝕行為的理解。鎂合金的耐蝕性差,本文采用表面涂裝的方法來(lái)提高薄壁壓鑄AZ91D鎂合金的耐蝕性,探索一種配方簡(jiǎn)單的有機(jī)涂層。利用XRD、SEM、DSC、電化學(xué)工作站等儀器對(duì)試樣性能進(jìn)行表征,并分析了試驗(yàn)結(jié)果之間的相互關(guān)系,通過(guò)研究得到以下結(jié)論: 1.在48h小時(shí)試驗(yàn)范圍內(nèi)三種鑄態(tài)鎂合金的失重率順序?yàn)?AZ91DAZ61AAZ31B。 2. Al含量的不同導(dǎo)致了腐蝕形貌的不同,在腐蝕過(guò)程中β相和α相構(gòu)成的微電偶是電化學(xué)腐蝕進(jìn)行的主要?jiǎng)恿?β相能改變腐蝕前進(jìn)的方向而對(duì)腐蝕進(jìn)程的延緩作用較小。 3.腐蝕產(chǎn)物主要是Mg(OH)2,經(jīng)過(guò)48h腐蝕后由XRD檢測(cè)表明腐蝕產(chǎn)物中含有水合物Mg6Al2(OH)18·5H2O。 4.鑄態(tài)單相Mg17Al12密度低,為2.0 g/cm3,硬度在220HV以上。 5.鑄態(tài)單相Mg17Al12自腐蝕電位在-1.0V,在所測(cè)試的AZ系鎂合金中最高。 6.氫致開(kāi)裂是鑄態(tài)單相Mg17Al12在NaCl溶液中裂紋形成的主導(dǎo)因素。7.在試驗(yàn)范圍內(nèi)對(duì)壓鑄AZ91D進(jìn)行磷化處理的最佳溫度為50℃時(shí)間為1min。 8.阻抗測(cè)試表明涂裝后試樣的電阻在109?,涂裝后比未處理試樣自腐蝕電流密度降低3個(gè)數(shù)量級(jí)。 9.浸蝕試驗(yàn)表明涂裝后的試樣分別在10%的H2SO4,10%的NaOH,丙酮中浸泡10天漆膜均無(wú)變化。在100℃水中浸泡72h漆膜無(wú)變化。劃格試驗(yàn)表明漆膜和基體結(jié)合力良好,評(píng)定為0級(jí)。
【關(guān)鍵詞】:鎂合金 β-Mg_(17)Al_(12) 有機(jī)涂層 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TG172;TG174.4
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-12
- 第一章 緒論12-30
- 1.1 鎂合金腐蝕機(jī)理研究進(jìn)展12-18
- 1.1.1 鎂合金的主要分類12-13
- 1.1.2 鎂合金腐蝕的基本類型13
- 1.1.3 影響鎂合金腐蝕的因素13-17
- 1.1.4 Mg-Al-Zn 系合金的腐蝕行為17-18
- 1.2 鹽霧腐蝕簡(jiǎn)介18-21
- 1.2.1 鹽霧試驗(yàn)及與實(shí)際的聯(lián)系19-20
- 1.2.2 鹽霧腐蝕機(jī)理20
- 1.2.3 影響鹽霧腐蝕的因素20-21
- 1.3 鎂合金表面防護(hù)方法研究進(jìn)展21-26
- 1.3.1 現(xiàn)有常用防護(hù)方法22-24
- 1.3.2 有機(jī)涂層前處理工藝24-25
- 1.3.3 磷化處理在有機(jī)涂層前處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀25-26
- 1.4 論文選題的目的和意義26-27
- 參考文獻(xiàn)27-30
- 第二章 實(shí)驗(yàn)方法與檢測(cè)方法30-42
- 2.1 材料腐蝕程度的評(píng)定方法30-33
- 2.1.1 均勻腐蝕程度的評(píng)定方法30-32
- 2.1.2 局部腐蝕程度的評(píng)定方法32-33
- 2.2 鑄態(tài)鎂合金的鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)33-36
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備33-34
- 2.2.2 鹽霧箱參數(shù)設(shè)置34
- 2.2.3 鹽霧試驗(yàn)34-35
- 2.2.4 電化學(xué)測(cè)試35-36
- 2.3 Mg_(17)Al_(12) 性能測(cè)試及表征36-38
- 2.3.1 Mg_(17)Al_(12) 的制備36
- 2.3.2 Mg_(17)Al_(12) 的性能表征36-38
- 2.4 壓鑄AZ91D 鎂合金涂覆環(huán)氧清漆耐蝕性實(shí)驗(yàn)38-41
- 2.4.1 試樣制備38-39
- 2.4.2 磷化工藝參數(shù)確定39
- 2.4.3 磷化膜成分表征39
- 2.4.4 環(huán)氧漆的配制39-40
- 2.4.5 涂裝件性能測(cè)試40-41
- 參考文獻(xiàn)41-42
- 第三章 鑄態(tài)鎂合金的鹽霧腐蝕行為42-58
- 3.1 引言42
- 3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法42-43
- 3.2.1 試驗(yàn)材料42
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法42-43
- 3.2.3 表征方法43
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果43-55
- 3.3.1 金相分析43-44
- 3.3.2 XRD 分析44
- 3.3.3 極化曲線分析44-45
- 3.3.4 失重率分析45-47
- 3.3.5 SEM 分析47-48
- 3.3.6 α相對(duì)腐蝕過(guò)程的影響48-50
- 3.3.7 β相對(duì)腐蝕過(guò)程的影響50-53
- 3.3.8 粗糙度分析53-54
- 3.3.9 鹽霧腐蝕產(chǎn)物XRD 分析54-55
- 3.4 本章小結(jié)55-57
- 參考文獻(xiàn)57-58
- 第四章 單相Mg_(17)Al_(12)的物理與電化學(xué)性能研究58-72
- 4.1 引言58
- 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法58
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論58-68
- 4.3.1 物理性能58-64
- 4.3.2 電化學(xué)性能64-68
- 4.4 Mg_(17)Al_(12) 腐蝕行為與開(kāi)裂機(jī)理分析68-69
- 4.4.1 Mg_(17)Al_(12) 在NaCl 溶液中的腐蝕行為68
- 4.4.2 Mg_(17)Al_(12) 在NaCl 溶液中的開(kāi)裂機(jī)理68-69
- 4.5 本章小結(jié)69-70
- 參考文獻(xiàn)70-72
- 第五章 壓鑄AZ91D 鎂合金涂覆環(huán)氧清漆耐蝕性研究72-90
- 5.1 前言72
- 5.2 試驗(yàn)材料及方法72-73
- 5.2.1 試驗(yàn)材料72
- 5.2.2 試驗(yàn)方法72-73
- 5.2.3 表征方法73
- 5.3 實(shí)驗(yàn)方案與流程73-82
- 5.3.1 原始顯微組織73
- 5.3.2 試驗(yàn)流程73-74
- 5.3.3 磷化前處理74-75
- 5.3.4 磷化處理75-76
- 5.3.5 磷化溫度和磷化時(shí)間的確定76-79
- 5.3.6 磷化膜XRD 分析79-81
- 5.3.7 環(huán)氧漆涂裝工藝81-82
- 5.4 涂裝件性能測(cè)試82-87
- 5.4.1 極化曲線82-84
- 5.4.2 交流阻抗84
- 5.4.3 漆膜厚度的測(cè)定84-85
- 5.4.4 溶液浸蝕試驗(yàn)85-86
- 5.4.5 附著力測(cè)試86-87
- 5.5 本章小結(jié)87-88
- 參考文獻(xiàn)88-90
- 第六章 結(jié)論90-91
- 致謝91-92
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文92
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