熱擠壓態(tài)SiCp-AZ91鎂基復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)及其腐蝕行為的研究.pdf

1、鎂合金以其優(yōu)良的性能現(xiàn)在被應(yīng)用于機械制造、交通工具、航空、航天、軍事等各個領(lǐng)域。在鎂合金中添加適量的增強相是提高擠壓態(tài)鎂合金基體物理和力學(xué)性能的一個重要手段,但是卻使耐腐蝕性能顯著惡化,而成為制約鎂基復(fù)合材料應(yīng)用和發(fā)展的瓶頸。為建立相關(guān)科學(xué)理論,拓寬鎂基復(fù)合材料的應(yīng)用范圍,本文系統(tǒng)研究了微米SiC顆粒對SiCp/AZ91鎂基復(fù)合材料(MMCs)橫、縱截面顯微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。研究了增強相SiC顆粒體積分數(shù)分別為2％、5%、10%和15%的

2、SiCp/AZ91MMCs,25℃條件下,在含有飽和Mg(OH)2的3.5wt.%NaCl溶液中的腐蝕行為。探討了增強相SiC顆粒及體積分數(shù)、β相在SiCp/AZ91MMCs腐蝕過程中的作用機制,建立SiCp/AZ91MMCs腐蝕模型并揭示SiCp/AZ91MMCs腐蝕機理;同時研究了SiCp/AZ91MMCs負差數(shù)效應(yīng)。
　　通過SEM及TEM觀察研究了SiC顆粒對SiCp/AZ91MMCs組織結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明:(1)SiC

3、p/AZ91MMCs主要的相組成為SiC顆粒、α-Mg基體、β相和Al-Mn相。(2)SiC顆粒和β相在縱截面上均沿擠壓方向富集并呈流線型分布,在橫截面上均呈彌散分布。(3)SiC顆粒同時促進α相和β相的再結(jié)晶過程。對于α相,使晶粒尺寸變小。對于β相來說,一方面使β相晶粒細化;另一方面改變了β相優(yōu)先再結(jié)晶的位置。使β相在AZ91基體的晶粒內(nèi)部析出,且在SiC顆粒與AZ91基體界面處析出明顯增多,并隨SiC顆粒體積分數(shù)增加,β相在SiC顆

4、粒周圍析出增多。
　　SiC顆粒對SiCp/AZ91MMCs腐蝕行為的影響的研究結(jié)果表明:(1)SiCp/AZ91MMCs的腐蝕速度明顯大于AZ91鎂合金,并且隨SiC顆粒體積分數(shù)的增加而增大。(2)SiC顆粒不與AZ91基體直接構(gòu)成微電偶,但是SiC顆粒的加入改變了SiCp/AZ91MMCs的顯微結(jié)構(gòu)從而提高了腐蝕速度。主要原因體現(xiàn)在兩個方面:一個方面,隨著SiC顆粒的加入β相晶粒細化,使β相與α相間的微電偶腐蝕電流密度增大;另