碳含量對鎂合金力學(xué)性能及腐蝕性能的影響研究.pdf

1、目前，鎂合金在航空航天、石油等多個領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了其資源豐富、具有低密度和高比強度的工程材料的價值，鎂合金具有良好的室溫強度和耐腐蝕等優(yōu)良特性，但其高溫強度低、塑性較差等問題，又限制了其進一步的廣泛應(yīng)用。本論文通過添加C元素合金化方式，細化合金顆粒和改善顯微組織，提高高溫力學(xué)性能及合金塑性，此時鎂合金中的碳作為陰極材料，同時又實現(xiàn)了加速鎂合金的溶解。
　　本文通過高溫熔煉工藝，利用發(fā)射光譜，金相顯微鏡，萬能試驗機，熱模

2、擬壓縮試驗機和電化學(xué)測試等實驗方法，研究了向鎂合金中添加（0-0.5％）C對金相組織形態(tài)的影響，同時研究了C對鎂合金材料的綜合力學(xué)性能及腐蝕性能的影響，并初步探討了C對鎂合金金相組織的影響機理及對綜合力學(xué)性能強度和腐蝕性能影響的原理。研究結(jié)果表明，重熔可以使鎂合金原料晶粒由粗大的發(fā)達樹枝晶狀變化為連續(xù)的網(wǎng)狀分布；碳的加入使得鎂合金的晶粒明顯細化和分布均勻彌散。隨著碳含量的增加，鎂合金的晶粒尺寸先減小后增大；鎂合金的力學(xué)性能強度和塑性會隨

3、著碳含量的增加也呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當碳含量為0.2%時，鎂合金的力學(xué)性能最好。室溫時，抗拉強度達到229MPa，抗壓強度達到337MPa；在150℃下，抗拉強度達到230MPa，抗壓強度達到296MPa；碳含量為0.5%、溫度為150℃時，抗壓強度達到268MPa。隨著溫度的升高，鎂合金的力學(xué)性能降低而塑性提高。
　　重熔后的鎂合金電化學(xué)腐蝕速率降低，說明重熔后的鎂合金原料的耐蝕性能提高。隨著碳含量的增加和溫度的升高，電化學(xué)

4、腐蝕速率逐漸增大。其中當溫度為90℃、碳含量為0.5%時，腐蝕速率達到最大（17.28mm/a），碳含量的增加使得鎂合金的腐蝕性能大幅度提高。隨著碳含量的增加和溫度的升高，鑄態(tài)鎂合金的靜態(tài)掛片和電偶腐蝕速率均呈增加的趨勢，電偶腐蝕速率遠遠大于靜態(tài)掛片腐蝕速率，且當溫度為90℃、碳含量為0.5%時，腐蝕速率達到最大（521.2mm/a），實現(xiàn)了鎂合金的快速溶解。
　　綜合以上實驗結(jié)果，當碳含量為0.5%時，鎂合金既滿足了具有較高的高