本文關(guān)鍵詞：擠壓—剪切制備的AZ61鎂合金棒材腐蝕行為研究

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【摘要】：鎂合金擠壓-剪切工藝(Extrusion-Shear,簡稱ES)是課題組新開發(fā)的一種結(jié)合普通擠壓和等徑角擠壓的鎂合金塑性變形工藝。課題組前期研究表明:ES擠壓工藝能夠有效細(xì)化合金晶粒,進(jìn)而提高鎂合金的力學(xué)性能,但對該工藝下鎂合金的腐蝕行為尚未進(jìn)行研究。本文在研究ES變形鎂合金微觀組織的基礎(chǔ)上,通過電化學(xué)極化、阻抗測試、浸泡實(shí)驗(yàn)對ES變形鎂合金的耐腐蝕性能進(jìn)行系統(tǒng)研究。對不同塑性變形方式、原始坯料狀態(tài)、不同ES變形溫度和不同剪切轉(zhuǎn)角下制備的變形鎂合金進(jìn)行了金相組織觀察、XRD分析。結(jié)果表明:與普通擠壓成型鎂合金相比,ES變形鎂合金在擠壓過程中模具轉(zhuǎn)角的兩次剪切作用使AZ61鎂合金微觀組織更均勻,晶粒得到細(xì)化;與原始坯料為鑄態(tài)的鎂合金相比,經(jīng)均勻化退火處理的鎂合金晶粒更細(xì)小;當(dāng)擠壓溫度為440℃時變形AZ61鎂合金組織更為均勻,平均粒徑較小;不同擠壓轉(zhuǎn)角下制備的變形鎂合金組織差異不是很明顯。采用CS2350型電化學(xué)工作站對不同原始坯料狀態(tài)、不同塑性變形方式、不同變形溫度和不同模具轉(zhuǎn)角下制備的變形鎂合金進(jìn)行了交流阻抗與電化學(xué)極化測試。結(jié)果表明;隨著Cl-濃度的增加,變形AZ61鎂合金阻抗高頻區(qū)容抗弧半徑先減小后增大再減小的趨勢。陰極析氫反應(yīng)隨Cl-濃度的升高而加重,腐蝕主要由陽極反應(yīng)控制,隨Cl-濃度的增加,自腐蝕電位逐漸負(fù)移,點(diǎn)蝕電位也隨之負(fù)移。對不同成型工藝下的變形AZ61鎂合金在濃度為3.5%NaCl溶液中進(jìn)行浸泡實(shí)驗(yàn),并結(jié)合SEM和EDS對腐蝕形貌進(jìn)行觀測與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:變形AZ61鎂合金在較短時間浸泡下腐蝕類型為點(diǎn)腐蝕,Cl-會優(yōu)先吸附在組織不均勻處,形成腐蝕點(diǎn),組織均勻則腐蝕點(diǎn)分布均勻,隨浸泡時間增加,局部腐蝕區(qū)域擴(kuò)展而連在一起,造成試樣表面的全面腐蝕。經(jīng)ES擠壓處理、原始坯料經(jīng)均勻化退火處理和在較高的擠壓溫度下(440℃)都能在一定程度上改善變形AZ61鎂合金的微觀組織,細(xì)化晶粒,從而改善合金的耐腐蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：擠壓-剪切 AZ61鎂合金 腐蝕
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG379
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 鎂合金介紹10-11
• 1.2 變形鎂合金11-14
• 1.2.1 鎂合金塑性變形機(jī)制11-13
• 1.2.2 鎂合金擠壓 剪切變形工藝13-14
• 1.3 鎂合金腐蝕行為及其防護(hù)14-16
• 1.3.1 鎂合金腐蝕類型14-16
• 1.3.2 鎂合金腐蝕防護(hù)16
• 1.4 變形鎂合金腐蝕性能研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 基于擠壓-剪切的AZ61鎂合金腐蝕性能研究19
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容和意義19-20
• 1.6.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.6.2 研究意義20
• 1.7 本章小結(jié)20-22
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及測試方法22-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案22-23
• 2.3 分析測試及表征方法23-25
• 2.3.1 金相組織觀察23-24
• 2.3.2 X射線衍射儀測試24
• 2.3.3 電化學(xué)極化及阻抗測試24-25
• 2.3.4 腐蝕微觀形貌觀察25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 擠壓-剪切AZ61鎂合金的微觀組織及性能26-34
• 3.1 引言26
• 3.2 ES-C-400℃和PT-C-400℃的微觀組織26-28
• 3.3 H-ES-400℃和C-ES-400℃的微觀組織28-29
• 3.4 400℃-ES-C和 440℃-ES-C的微觀組織29-31
• 3.5 120°-ES-C和 135°-ES-C的微觀組織31-32
• 3.6 本章小結(jié)32-34
• 4 擠壓-剪切AZ61鎂合金在NaCl溶液中耐蝕性能分析34-50
• 4.1 引言34
• 4.2 ES-C-400℃和PT-C-400℃的電化學(xué)測試結(jié)果分析34-38
• 4.2.1 不同擠壓方式合金阻抗譜分析34-36
• 4.2.2 不同擠壓方式合金極化曲線分析36-37
• 4.2.3 pH對其電化學(xué)性能的影響37-38
• 4.3 H-ES-400℃和C-ES-400℃的電化學(xué)測試結(jié)果分析38-42
• 4.3.1 不同坯料狀態(tài)合金阻抗譜分析38-40
• 4.3.2 不同坯料狀態(tài)合金極化曲線分析40-41
• 4.3.3 pH對其電化學(xué)性能的影響41-42
• 4.4 400℃-ES-C和 440℃-ES-C的電化學(xué)測試結(jié)果分析42-45
• 4.4.1 不同擠壓溫度下合金阻抗譜分析42-44
• 4.4.2 不同擠壓溫度下合金極化曲線分析44-45
• 4.4.3 pH對其電化學(xué)性能的影響45
• 4.5 120°-ES-C和 135°-ES-C的電化學(xué)測試結(jié)果分析45-49
• 4.5.1 不同擠壓轉(zhuǎn)角下合金阻抗譜分析45-48
• 4.5.2 不同擠壓轉(zhuǎn)角下合金極化曲線分析48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 5 ES變形鎂合金微觀腐蝕形貌演變50-68
• 5.1 引言50
• 5.2 ES-C-400℃和PT-C-400℃的微觀腐蝕形貌50-55
• 5.2.1 ES C 400℃的微觀腐蝕形貌分析50-52
• 5.2.2 PT C 400℃的微觀腐蝕形貌分析52-54
• 5.2.3 腐蝕速率及腐蝕產(chǎn)物物相檢測54-55
• 5.3 H-ES-400℃和C-ES-400℃的微觀腐蝕形貌55-58
• 5.3.1 H ES 400℃微觀腐蝕形貌分析55-56
• 5.3.2 C ES 400℃微觀腐蝕形貌分析56-57
• 5.3.3 腐蝕速率及腐蝕產(chǎn)物物相檢測57-58
• 5.4 400℃-ES-C和 440℃-ES-C的微觀腐蝕形貌58-62
• 5.4.1 擠壓溫度 400℃為下鎂合金微觀腐蝕形貌分析58-60
• 5.4.2 擠壓溫度 440℃為下鎂合金微觀腐蝕形貌分析60-62
• 5.4.3 腐蝕速率及腐蝕產(chǎn)物物相檢測62
• 5.5 120°-ES-C和 135°-ES-C的微觀腐蝕形貌62-67
• 5.5.1 擠壓轉(zhuǎn)角為 120°下鎂合金腐蝕微觀形貌分析62-64
• 5.5.2 擠壓轉(zhuǎn)角為 135°下鎂合金腐蝕微觀形貌分析64-66
• 5.5.3 腐蝕速率及腐蝕產(chǎn)物物相檢測66-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 6 結(jié)論68-70
• 致謝70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果76

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本文編號：942285