Mg-Zn-Y基準(zhǔn)晶及其增強(qiáng)AZ91鎂合金的抗腐蝕性能研究.pdf

1、　　鎂合金具有密度小、比重輕、節(jié)能降耗、資源豐富、易回收等優(yōu)點(diǎn),是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。準(zhǔn)晶具有的高硬度、低熱膨脹系數(shù)、低界面能、高抗腐蝕性等特性,使其特別適合作為韌性基體材料中的強(qiáng)化相和耐腐蝕相。十幾年間對于Mg-Zn-Y合金中二十面體準(zhǔn)晶的研究發(fā)現(xiàn)該合金的準(zhǔn)晶形成能力較強(qiáng),既可在非平衡凝固的快速凝固過程中生成,也可在在常規(guī)鑄造的緩慢凝固過程中生成,為穩(wěn)定準(zhǔn)晶。但以往的研究對第四組元的加入對Mg-Zn-Y合金中準(zhǔn)晶形

2、成能力的影響的研究較少,對于通過普通凝固方式制備的準(zhǔn)晶鎂合金的耐腐蝕性能的研究較少,尤其是普通凝固方式制備的準(zhǔn)晶/AZ91鎂合金的耐蝕性能的研究還從未報(bào)道。
　　本論文以Mg-Zn-Y基準(zhǔn)晶為研究對象,結(jié)合前人研究的成果,對Mg-Zn-Y基準(zhǔn)晶及其增強(qiáng)AZ91鎂合金性能研究。為鎂基準(zhǔn)晶的應(yīng)用開辟了新的思路。將微量合金元素La、Ce、Cu、Nd 添加到設(shè)計(jì)好的準(zhǔn)晶成分中。選用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TE

3、M)研究手段,進(jìn)一步檢測稀土元素對準(zhǔn)晶組織形態(tài)及其構(gòu)成的影響。選用顯微硬度機(jī)和電化學(xué)工作站檢測并討論準(zhǔn)晶的力學(xué)性能和抗腐蝕性能。選取性能較好的稀土元素,以穩(wěn)定的工藝在AZ91鎂合金中加入不同成分不同含量的準(zhǔn)晶,測得準(zhǔn)晶合金和準(zhǔn)晶/AZ91鎂合金的極化曲線及自腐蝕電位,探討了準(zhǔn)晶/鎂合金的腐蝕機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明,對于等量的添加元素,Cu作為第四元加入后的強(qiáng)化及抗腐蝕性能、準(zhǔn)晶圓球化效果均優(yōu)于其他元素。在傳統(tǒng)鑄造條件下,制備

4、出顯微硬度高達(dá)HV273的準(zhǔn)晶顆粒。準(zhǔn)晶以穩(wěn)定的工藝添加到AZ91鎂合金中,增強(qiáng)后Mg74Zn22Y2Cu2/90%AZ91鎂合金的顯微硬度達(dá)到HV172。La元素量增加,提高了鎂合金的耐蝕性。當(dāng)La含量小于2%時(shí),隨著La元素量含量的增加,鎂合金耐蝕性增加。當(dāng)La含量大于2%時(shí),隨著La元素量含量的增加,鎂合金耐蝕性降低明顯。表明過高含量的La會導(dǎo)致貧Al區(qū)出現(xiàn),使鎂合金的耐蝕性降低。隨著 Cu 和準(zhǔn)晶中間合金添加量的增加,鎂合金的耐