固溶時(shí)效工藝對(duì)Mg-7Y-1Nd合金組織和耐蝕性能的影響.pdf

1、鎂合金輕量化的特點(diǎn)使其在結(jié)構(gòu)材料、功能材料和生物材料等方面具有巨大的應(yīng)用前景，被成為二十一世紀(jì)最有發(fā)展空間的“綠色工程材料”，然而耐蝕性差卻使得其優(yōu)異的性能難以充分發(fā)揮出來(lái)。合金化和熱處理，可以有效提高鎂合金的高溫性能和耐蝕性能，是解決鎂合金應(yīng)用瓶頸的有效方法。
　　試驗(yàn)材料為自制WE系列Mg-7Y-1Nd合金，選用熱處理方法，優(yōu)化工藝參數(shù)，旨在提高M(jìn)g-7Y-1Nd合金的耐蝕性能。論文主要通過(guò)浸泡失重試驗(yàn)和極化曲線測(cè)試、電化學(xué)阻

2、抗譜分析等電化學(xué)方法，并輔以合金表面形貌分析、成分分析、物相分析等手段，研究了固溶處理(T4)和固溶+時(shí)效處理(T6)對(duì)Mg-7Y-1Nd合金耐蝕性能的影響。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明鑄態(tài)Mg-7Y-1Nd合金中組織中有不規(guī)則骨骼狀相沿晶界分布，顆粒狀相在晶內(nèi)分布。固溶溫度535℃比515℃的第二相溶解得更徹底，當(dāng)固溶工藝參數(shù)為535℃×12h時(shí)，Mg-7Y-1Nd合金的固溶效果最好。當(dāng)固溶溫度為535℃時(shí)，隨著固溶時(shí)間的延長(zhǎng)，晶界處不規(guī)

3、則骨骼狀相逐漸溶入基體。鑄態(tài)和固溶態(tài)中第二相主要有Mg24Y5和Mg41Nd5，顆粒狀相主要為富Y化合物，骨骼狀相主要為富Nd化合物。
　　時(shí)效態(tài)Mg-7Y-1Nd合金組織中析出相有Mg24Y5、Mg41Nd5和少量Mg12Nd，其形態(tài)有方形顆粒狀、棒狀、針狀及骨骼狀相。時(shí)效溫度越高，時(shí)效態(tài)Mg-7Y-1Nd合金中顆粒相越粗大，且較易出現(xiàn)聚集長(zhǎng)大現(xiàn)象;時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，使稀土的擴(kuò)散越充分，第二相顆粒分布越彌散，但時(shí)效時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起第

4、二相聚集長(zhǎng)大，對(duì)合金綜合性能造成不良影響。最終確定時(shí)效溫度225℃，時(shí)間14 h左右，T6態(tài)Mg-7Y-1Nd合金組織最為細(xì)致，第二相顆粒細(xì)小且彌散分布。
　　研究發(fā)現(xiàn)固溶溫度為535℃的固溶處理可以有效改善鑄態(tài)Mg-7Y-1Nd合金在3.5％ NaCl溶液中的耐蝕性能。隨著固溶時(shí)間的延長(zhǎng)，Mg-7Y-1Nd合金的耐蝕性呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì)。固溶處理后Mg-7Y-1Nd合金的開(kāi)路電位穩(wěn)定在-1.66 V左右。時(shí)效溫度和時(shí)間T6態(tài)

5、Mg-7Y-1Nd合金的耐蝕性均有影響。根據(jù)耐蝕性確定Mg-7Y-1Nd合金最佳熱處理工藝參數(shù)為:535℃×12 h+225℃×14h。鑄態(tài)Mg-7Y-1Nd合金的腐蝕失重速率、腐蝕電流密度和平衡電位分別為0.080g·cm-2·d-1、1.0732×10-3 A·cm-2、-1.7526 V，采用最佳熱處理參數(shù)處理后Mg-7Y-1Nd合金的腐蝕失重速率、腐蝕電流密度和平衡電位分別為0.0122g· cm-2·d-1、2.8018×10