MG-GD-Zn長周期鎂合金腐蝕性能的研究.pdf

1、含有長周期有序堆垛結(jié)構(gòu)(LPSO)的鎂合金由于其優(yōu)異的力學(xué)性能，尤其是高溫力學(xué)性能而備受關(guān)注。然而，由于鎂的電位很負(fù)，鎂合金的耐腐蝕性能很差，這種具有高性能的長周期鎂合金也不例外，大大限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。因此，研究長周期鎂合金在腐蝕介質(zhì)中的腐蝕行為就成為當(dāng)下極為迫切的需求。
　　本文采用常規(guī)鑄造的方法并結(jié)合熱處理制備出Mg-Gd-Zn、Mg-Gd-Zn-Zr長周期鎂合金，借助OM、XRD、SEM、EDS和TEM對合金的微觀組織

2、和腐蝕形貌進(jìn)行分析。用失重法、析氫法和電化學(xué)方法對長周期鎂合金的腐蝕性能進(jìn)行研究。研究結(jié)果如下所示:
　　(1)熱處理后，Mg-Gd-Zn合金中的共晶相轉(zhuǎn)變?yōu)?4H型長周期堆垛有序結(jié)構(gòu)相(LPSO)。隨著Mg-Gd-Zn鎂合金中Gd含量的增加，長周期相的體積分?jǐn)?shù)增加，且其分布由不連續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)榘脒B續(xù)或部分連續(xù)。
　　(2)時效處理后，與鑄態(tài)Mg95.5Gd3.5Zn1鎂合金相比，Mg95.5Gd3.5Zn1合金的耐腐蝕性能明顯提

3、高。這主要是由于共晶組織和長周期相在成分和結(jié)構(gòu)上存在差異，使得其和α-Mg之間的電位差不同，從而造成了不一樣的腐蝕加速效應(yīng)。其次，經(jīng)過理論上的分析可以得到，析氫反應(yīng)在共晶組織上容易發(fā)生，從而加速M(fèi)g原子的溶解，使得鑄態(tài)合金的耐腐蝕性下降。
　　(3)長周期相與其它鎂合金中的第二相一樣，在合金中作為陰極相與陽極相α-Mg形成電偶腐蝕，加速其周圍α-Mg的腐蝕。
　　(4)比較鑄態(tài)(F)、固溶(T4)和時效(T6)三種不同狀態(tài)M

4、g95.8Gd3Zn1Zr0.2合金的腐蝕行為，得到F態(tài)合金的抗蝕性能最好。這是由于F態(tài)合金晶界上存在連續(xù)分布的網(wǎng)狀共晶組織，具有這種分布狀態(tài)的組織對腐蝕的擴(kuò)展有阻擋作用。并且，由于微量Zr元素的添加，使得合金表面膜的致密性和均勻性得到了改善，從而降低了鑄態(tài)合金的腐蝕速率。T4態(tài)Mg95.8Gd3Zn1Zr0.2合金的耐蝕性能位于F合金與T6合金之間。這是因為T4態(tài)合金中第二相的形貌、數(shù)量和分布相對于鑄態(tài)合金有了明顯的變化，其連續(xù)性變?nèi)?/p>