擠壓Mg-Zn-Y合金的腐蝕行為.pdf

1、鎂合金具有高的比強度、比剛度，優(yōu)良的阻尼性能和機械加工性能等諸多特性，在航空航天、交通運輸以及電子通訊等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。但低的耐蝕性能極大的限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。近年來，Mg-Zn-Y系合金由于其優(yōu)異的室溫和高溫力學(xué)性能逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點。各國學(xué)者也相繼就Mg-Zn-Y系合金的腐蝕行為展開了研究，但變形后的Mg-Zn-Y系合金的腐蝕力學(xué)性能研究還鮮見報導(dǎo)，也少見關(guān)于Mg-Zn-Y系合金的應(yīng)力腐蝕研究的報導(dǎo)。因此本文制備了

2、擠壓Mg-6xZn-xY(x=0.5、0.75、1,at.％)及Mg-xZn-0.5Y(x=0.5、0.75、1,at.％)合金，研究了Zn、Y元素含量對合金微觀組織和性能的影響，并研究了其腐蝕力學(xué)性能以及應(yīng)力腐蝕機制。研究結(jié)果如下:
　　(1)擠壓Mg-6xZn-xY合金物相組成均為α-Mg基體和I-phase顆粒，隨著Zn、Y含量的增加，I-phase含量逐漸增加，合金的耐蝕性能逐漸減弱。I-phase與α-Mg基體界面結(jié)合處

3、的α-Mg基體一側(cè)優(yōu)先發(fā)生腐蝕形成微小腐蝕裂紋，隨后一方面向基體擴寬和延伸而形成腐蝕坑;另一方面逐漸沿I-phase與α-Mg基體界面擴展，直至界面結(jié)合處形成裂紋環(huán)路而導(dǎo)致I-phase顆粒脫落，進而在合金表面形成點蝕坑。
　　(2)在5wt.％ NaCl鹽霧氣氛中，隨著腐蝕時間的延長，264h之內(nèi)，擠壓Mg-6xZn-xY合金腐蝕剩余強度呈現(xiàn)出負(fù)線性衰減規(guī)律。Mg-6Zn-1Y合金沿擠壓方向分布的I-phase具有更好的連續(xù)性，

4、對點蝕的擴展有一定的阻礙作用，能夠有效降低最大腐蝕坑的深度，延緩腐蝕剩余強度和延伸率的衰減速率。進一步發(fā)現(xiàn)，Mg-6xZn-xY合金腐蝕剩余強度和最大腐蝕坑深度呈現(xiàn)出良好的負(fù)線性函數(shù)關(guān)系。
　　(3)Mg-3Zn-0.5Y合金在蒸餾水及0.1mol/L Na2SO4溶液中均發(fā)生了較為嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開裂行為，但在0.1mol/L Na2SO4溶液中更加明顯。在蒸餾水中，Mg-3Zn-0.5Y合金裂紋主要沿著晶界擴展，在0.1 mol

5、/L Na2SO4溶液中，裂紋主要以穿晶形式擴展。在蒸餾水及0.1 mol/L Na2SO4溶液中的應(yīng)力腐蝕均是陽極溶解和氫致開裂共同作用的結(jié)果。
　　(4)擠壓Mg-1Zn-0.5Y、Mg-2Zn-0.75Y和Mg-3Zn-0.5Y合金第二相依次為:W-phase、W-phase+I-phase、I-phase。隨著Zn含量的減少，平均α-Mg晶粒尺寸逐漸減小，第二相含量逐漸減少，合金的耐蝕性能逐漸增強。且Mg-1Zn-0.5Y