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文檔簡介
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域有著巨大的應用前景。但低的耐蝕性能極大的限制了鎂合金的廣泛應用。近年來,Mg-Zn-Y系合金由于其優(yōu)異的室溫和高溫力學性能逐漸成為國內外的研究熱點。各國學者也相繼就Mg-Zn-Y系合金的腐蝕行為展開了研究,但變形后的Mg-Zn-Y系合金的腐蝕力學性能研究還鮮見報導,也少見關于Mg-Zn-Y系合金的應力腐蝕研究的報導。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性能以及應力腐蝕機制。研究結果如下:
(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基體界面結合處
3、的α-Mg基體一側優(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,直至界面結合處形成裂紋環(huán)路而導致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,擠壓Mg-6xZn-xY合金腐蝕剩余強度呈現(xiàn)出負線性衰減規(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)出良好的負線性函數(shù)關系。
(3)Mg-3Zn-0.5Y合金在蒸餾水及0.1mol/L Na2SO4溶液中均發(fā)生了較為嚴重的應力腐蝕開裂行為,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溶液中的應力腐蝕均是陽極溶解和氫致開裂共同作用的結果。
(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
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