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文檔簡介
1、最近幾年,含有長周期堆垛有序結構(LPSO)的雙相Mg-Y-Zn合金由于其獨特的顯微組織和優(yōu)異的力學性能而受到了廣泛的關注。然而,在大數(shù)情況下,由于雙相鎂合金第二相的存在使其耐蝕性較差。所以,研究M2-Y-Zn長周期鎂合金的腐蝕性能就有極為重要的意義。
為了研究Mg-Y-Zn長周期鎂合金的腐蝕性能,本文用常規(guī)鑄造的方法制備出Mg-Y-Zn長周期鎂合金。借助OM、SEM、TEM和XRD對合金的顯微組織進行研究。用失重法、析氫
2、法和電化學方法對合金的腐蝕性能和機理進行研究。結果表明四種不同Zn、Y含量的Mg-Y-Zn合金均含有Mg12ZnY相(X-相),18R的長周期堆垛結構存在于X-相。隨著合金中Zn和Y的含量的增多,合金中X-相也進一步增多。X-相的形態(tài)隨著其數(shù)量的增加也發(fā)生了很大的變化:從Mg98.5Zn0.5Y1合金的不連續(xù)到Mg97Zn1Y2合金的連續(xù)且均勻。Mg98.5Zn0.5Y1中X-相體積分數(shù)最少,為11.5%,Mg88Zn4Y8中X-相體積
3、分數(shù)最多,為63.2%。Mg97Zn1Y2合金由于其X-相的網(wǎng)狀分布和合適的體積分數(shù)使得其有最小的腐蝕速率。腐蝕點產(chǎn)生于X-相與α-Mg的交界處,這是因為X-相的電極電位比較高,從而與電極電位較低的α-Mg結合形成了微電偶。X-相可以對合金的腐蝕有雙重作用:X-相不僅促進了微電偶腐蝕,也能在形成網(wǎng)格狀分布的條件下阻止合金腐蝕進一步擴展。由于腐蝕后期伴隨著合金的脫落,析氫法測得的腐蝕速率比失重法測得的腐蝕速率偏小。
由于Mg
4、-Y-Zn長周期鎂合金屬于雙相組織,其腐蝕后產(chǎn)生的腐蝕膜存在差異,所以不能很好的對未腐蝕的α-Mg進行保護。在以往的鎂合金腐蝕的研究中,Al元素是鎂合金中最為重要的元素之一,Al對鎂進行合金化有利于鎂合金耐蝕性的提高。所以,本文在對四種Mg-Y-Zn合金的腐蝕性能研究進展的基礎上,選擇耐蝕性最好的Mg97Zn1Y2合金,對其加入微量和常規(guī)量的Al,研究隨著不同Al的加入量不同,對合金顯微組織和腐蝕性能的影響。結果表明,Mg97Zn1Y2
5、合金中加入0.1%和0.2%的Al后,合金的組織形貌沒有發(fā)生明顯的變化。當合金中加入了0.3%的Al后,合金中產(chǎn)生了微量的成分為Mg3Y2ZnAl3相。當Al的加入量提高到0.5%,合金中出現(xiàn)了更多團絮狀的Mg3Y2ZnAl3相,并且,α-Mg相和X-相中都含有一定量的Al元素。當Al的加入量提高到1%時,合金中X-相的犬牙交錯突起形狀消失。由于Al的增多,合金中產(chǎn)生了菱形的Al4MgY相。微量Al的加入能大幅提高合金的耐蝕性能。而再增
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