Mg-Zn-Y基準晶及其增強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,是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料并廣泛應用于各個領域。準晶具有的高硬度、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化相和耐腐蝕相。十幾年間對于Mg-Zn-Y合金中二十面體準晶的研究發(fā)現(xiàn)該合金的準晶形成能力較強,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)定準晶。但以往的研究對第四組元的加入對Mg-Zn-Y合金中準晶形

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晶/AZ91鎂合金的耐蝕性能的研究還從未報道。
　　本論文以Mg-Zn-Y基準晶為研究對象,結(jié)合前人研究的成果,對Mg-Zn-Y基準晶及其增強AZ91鎂合金性能研究。為鎂基準晶的應用開辟了新的思路。將微量合金元素La、Ce、Cu、Nd 添加到設計好的準晶成分中。選用光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TE

3、M)研究手段,進一步檢測稀土元素對準晶組織形態(tài)及其構(gòu)成的影響。選用顯微硬度機和電化學工作站檢測并討論準晶的力學性能和抗腐蝕性能。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晶,測得準晶合金和準晶/AZ91鎂合金的極化曲線及自腐蝕電位,探討了準晶/鎂合金的腐蝕機理。
　　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化及抗腐蝕性能、準晶圓球化效果均優(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HV273的準晶顆粒。準晶以穩(wěn)定的工藝添加到AZ91鎂合金中,增強后Mg74Zn22Y2Cu2/90%AZ91鎂合金的顯微硬度達到HV172。La元素量增加,提高了鎂合金的耐蝕性。當La含量小于2%時,隨著La元素量含量的增加,鎂合金耐蝕性增加。當La含量大于2%時,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會導致貧Al區(qū)出現(xiàn),使鎂合金的耐蝕性降低。隨著 Cu 和準晶中間合金添加量的增加,鎂合金的耐