本文關(guān)鍵詞：Ce、Nd、Sr對(duì)AZ91鎂合金顯微組織和腐蝕性能的影響

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【摘要】：由于鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好以及電磁屏蔽等優(yōu)點(diǎn),使其在汽車、電子等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用,但耐腐蝕性能差的缺點(diǎn)嚴(yán)重阻礙了其作為結(jié)構(gòu)材料的進(jìn)一步推廣使用。本文以目前使用最廣泛的AZ91鎂合金為研究對(duì)象,分別添加不同含量的稀土元素Ce、Nd和堿土元素Sr,研究了三種元素對(duì)AZ91鎂合金微觀組織和腐蝕性能的影響。 利用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、差熱分析儀、X射線衍射儀等手段分析了Ce、Nd和Sr對(duì)AZ91合金顯微組織的影響。結(jié)果表明:三種元素都具有細(xì)化AZ91鎂合金鑄態(tài)晶粒的作用,并且在組織中出現(xiàn)了桿狀、針狀和粒狀的Al_4Ce、Al_3Nd和Al_4Sr新相。在本試驗(yàn)條件下(各元素加入量均為0.2%～0.8%),發(fā)現(xiàn)分別加入0.8%Ce、0.5%Nd、0.5%Sr對(duì)AZ91合金的晶粒細(xì)化效果最好。經(jīng)410℃固溶處理后,β相幾乎全部溶入α-Mg基體中,由于新相具有較高的熱穩(wěn)定性,所以不溶于α-Mg基體。再經(jīng)時(shí)效處理后,β相又從α-Mg基體中析出,但在含有稀土元素的合金中,其析出量明顯減少。稀土元素Ce、Nd對(duì)AZ91合金的細(xì)化機(jī)理可歸結(jié)為成分過冷,而堿土元素Sr的細(xì)化機(jī)理可能是降低了合金的過冷度所致。 利用失重法、極化曲線法和X射線衍射儀等手段研究了含Ce、Nd和Sr的AZ91鎂合金在NaCl溶液中的腐蝕規(guī)律和腐蝕機(jī)理。結(jié)果表明,稀土元素Ce和Nd對(duì)AZ91合金的耐腐蝕性能有較強(qiáng)的改善作用,而堿土元素Sr在含量較少時(shí)惡化了合金的耐腐蝕性能,在含量較多時(shí)有助于腐蝕性能的改善。另外,T6熱處理也有助于提高合金的耐腐蝕性能。在本試驗(yàn)條件下,加入0.8%Ce和0.5%Nd對(duì)提高其耐腐蝕性能最有效。 探討了顯微組織與腐蝕性能之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),一方面,α晶粒尺寸越細(xì)小,內(nèi)部成分越均勻,越有利于改善合金的耐腐蝕性能;另一方面,β相由塊狀變?yōu)榫W(wǎng)狀或彌散分布,也有利于進(jìn)一步改善合金的耐腐蝕性能。此外,稀土改善耐腐蝕性能的原因可能是減少了有效陰極相Mg_(17)Al_(12)的數(shù)量和新相具有耐蝕性以及提高了合金的腐蝕電位,而堿土元素則降低了合金的腐蝕電位。
【關(guān)鍵詞】：AZ91鎂合金 鈰 釹 鍶 顯微組織 腐蝕性能
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TG113
【目錄】：

• 第1章 緒論8-30
• 1.1 鎂及鎂合金的特點(diǎn)8-10
• 1.1.1 純鎂的物理性質(zhì)8-9
• 1.1.2 鎂合金的特點(diǎn)9-10
• 1.2 鎂合金的應(yīng)用10-13
• 1.2.1 鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用10-11
• 1.2.2 鎂合金在電子器件上的應(yīng)用11-12
• 1.2.3 鎂合金在國防中的應(yīng)用12-13
• 1.3 Mg-Al系鎂合金中主要合金元素的作用13-20
• 1.3.1 Mg-Al系合金中主要元素的作用13-16
• 1.3.2 Mg-Al系中常用的合金元素及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.4 鎂合金的腐蝕問題研究20-28
• 1.4.1 鎂合金腐蝕的主要原因20-21
• 1.4.2 鎂合金腐蝕的基本原理21-22
• 1.4.3 鎂合金的腐蝕類型22-23
• 1.4.4 鎂合金腐蝕的影響因素23-26
• 1.4.5 鎂合金耐腐蝕性能的研究現(xiàn)狀26-28
• 1.5 本論文的研究意義、目的及內(nèi)容28-30
• 1.5.1 研究意義28-29
• 1.5.2 研究目的29
• 1.5.3 研究?jī)?nèi)容29-30
• 第2章 試驗(yàn)方案及內(nèi)容30-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案的確定30-31
• 2.1.1 合金的配制30-31
• 2.1.2 腐蝕溶液的選擇31
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)方案的確定31
• 2.2 合金的熔鑄工藝31-32
• 2.2.1 合金熔煉31-32
• 2.2.2 澆鑄注意事項(xiàng)32
• 2.3 合金的熱處理32-33
• 2.4 組織分析與性能測(cè)試33-36
• 2.4.1 試樣制備33-34
• 2.4.2 檢測(cè)方法34-36
• 第3章 Ce、Nd、Sr對(duì)AZ91鎂合金顯微組織的影響36-61
• 3.1 Ce對(duì)AZ91鎂合金顯微組織的影響36-42
• 3.1.1 Ce對(duì)AZ91鎂合金鑄態(tài)組織的影響36-38
• 3.1.2 Ce對(duì)AZ91鑄態(tài)合金晶粒尺寸的影響38-40
• 3.1.3 Ce對(duì)AZ91鎂合金熱處理組織的影響40-42
• 3.2 Nd對(duì)AZ91鎂合金顯微組織的影響42-48
• 3.2.1 Nd對(duì)AZ91鎂合金鑄態(tài)組織的影響42-46
• 3.2.2 Nd對(duì)AZ91鑄態(tài)合金晶粒尺寸的影響46-48
• 3.2.3 Nd對(duì)AZ91鎂合金熱處理組織的影響48
• 3.3 Sr對(duì)AZ91鎂合金顯微組織的影響48-53
• 3.3.1 Sr對(duì)AZ91鎂合金鑄態(tài)組織的影響48-50
• 3.3.2 Sr對(duì)AZ91鑄態(tài)合金晶粒尺寸的影響50-52
• 3.3.3 Sr對(duì)AZ91鎂合金熱處理組織的影響52-53
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析53-61
• 3.4.1 稀土化合物和堿土化合物形成的熱力學(xué)分析53-54
• 3.4.2 稀土和堿土對(duì)AZ91鎂合金熱處理組織影響機(jī)理54-55
• 3.4.3 稀土和堿土對(duì)AZ91鎂合金組織細(xì)化機(jī)理探討55-61
• 第4章 Ce、Nd、Sr對(duì)鎂合金AZ91腐蝕性能的影響61-90
• 4.1 Ce對(duì)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響61-70
• 4.1.1 Ce含量對(duì)鑄態(tài)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響61-66
• 4.1.2 NaCl濃度對(duì)鑄態(tài)AZ91+XCe合金腐蝕性能的影響66-68
• 4.1.3 T6熱處理對(duì)AZ91+XCe合金腐蝕性能的影響68-70
• 4.1.4 含Ce鎂合金的腐蝕產(chǎn)物分析70
• 4.2 Nd對(duì)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響70-78
• 4.2.1 Nd含量對(duì)鑄態(tài)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響70-74
• 4.2.2 NaCl溶度對(duì)鑄態(tài)AZ91+XNd合金腐蝕性能的影響74-75
• 4.2.3 T6熱處理對(duì)AZ91+XNd合金腐蝕性能的影響75-77
• 4.2.4 AZ91+XNd鎂合金腐蝕產(chǎn)物分析77-78
• 4.3 Sr對(duì)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響78-84
• 4.3.1 Sr含量對(duì)鑄態(tài)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響78-81
• 4.3.2 NaCl溶度對(duì)鑄態(tài)AZ91+XSr合金腐蝕性能的影響81-83
• 4.3.3 T6熱處理對(duì)AZ91+XSr合金腐蝕性能的影響83-84
• 4.3.4 AZ91+XSr鎂合金腐蝕產(chǎn)物分析84
• 4.4 Ce、Nd、Sr對(duì)鎂合金腐蝕性能的影響機(jī)理84-90
• 4.4.1 AZ91合金的腐蝕行為84-86
• 4.4.2 Ce、Nd、Sr對(duì)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響機(jī)理86-90
• 第5章 結(jié)論90-92
• 參考文獻(xiàn)92-97
• 致謝97-98
• 附錄98

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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6 劉生發(fā);王慧源;徐萍;;釹對(duì)AZ91鎂合金腐蝕性能的影響[J];鑄造;2006年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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6 張保豐;硅鈣合金對(duì)AM60鎂合金顯微組織及性能的影響[D];鄭州大學(xué);2006年

7 王東軍;混合稀土、銻對(duì)AZ31鎂合金顯微組織及性能的影響[D];鄭州大學(xué);2006年

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10 徐佰明;工藝參數(shù)對(duì)鎂合金微弧氧化膜層微觀組織和性能的影響[D];吉林大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：524986