混合稀土阻燃鎂合金ZM5腐蝕性能研究.pdf

1、本文通過向ZM5鎂合金中加入Al-RE中間合金的方法制備了ZM5-xRE鎂合金，并采用金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、X射線衍射儀(XRD)、集氣法和電化學(xué)極化曲線等技術(shù)手段研究了混合稀土和熱處理工藝對合金微觀組織及耐蝕性的影響。
　　微觀組織研究表明，形成的稀土相Al3Ce和Al11La3以粒狀和棒狀分布在晶界附近。添加0.1％的混合稀土可以細(xì)化ZM5鎂合金的鑄態(tài)組織，使以離散、粗大的骨骼狀分布的β相變成連續(xù)

2、的網(wǎng)狀。但是繼續(xù)添加混合稀土?xí)r，連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)開始破碎。固溶處理后，β相溶進(jìn)α相，α相晶粒幾何尺度增大，成分變得均勻。時效處理后，β相重新析出，以粒狀和片狀分布在晶界附近。
　　模擬酸雨溶液介質(zhì)的腐蝕性能測試表明：鑄態(tài)的ZM5-xRE鎂合金耐蝕性最好，固溶處理后，耐蝕性略有降低，時效處理后，耐蝕性最差；隨著混合稀土含量的增加，鑄態(tài)和熱處理后的試樣中，均為ZM5-0.1RE試樣耐蝕性最好。
　　在腐蝕形貌、腐蝕產(chǎn)物和腐蝕產(chǎn)物膜的

3、分析基礎(chǔ)上，本文研究了微觀組織對腐蝕性能的影響，認(rèn)為混合稀土和熱處理能改善ZM5鎂合金耐蝕性的機(jī)理在于①適量混合稀土的加入細(xì)化了合金的微觀組織，增大了單位面積內(nèi)的晶界面積，增大了腐蝕擴(kuò)散的阻力。在鑄態(tài)和熱處理后的試樣中，均為晶粒尺度最小的ZM5-0.1RE試樣耐蝕性最好。②添加0.1%的混合稀土后，鑄態(tài)ZM5鎂合金的β相從離散、粗大的骨骼狀變成連續(xù)的網(wǎng)狀，更多的充當(dāng)腐蝕壁壘作用，限制腐蝕從一個α晶粒傳向另一個α晶粒。③ZM5-xRE試樣

4、的表面產(chǎn)物膜主要成分是Mg(OH)2，其質(zhì)地疏松，易被Cl-和SO42-破壞，不能有效穩(wěn)定地保護(hù)基體。加入混合稀土后形成的稀土化合物Al3Ce和Al11La3能進(jìn)入腐蝕產(chǎn)物膜，在一定程度上提高了腐蝕產(chǎn)物膜的致密性。④固溶處理使得成分均勻化，在降低了微區(qū)內(nèi)電位差的同時，也提高了基體α相本身的耐蝕性，但是晶粒尺寸變大，晶界阻礙作用下降，所以試樣的腐蝕速度要略快于鑄態(tài)。⑤時效處理后，析出的β相呈粒狀和針狀分布，不能充當(dāng)腐蝕壁壘，主要作為腐蝕電