超声作用下第二相对镁合金耐蚀性能的影响及机理研究

发布时间：2022-12-07 23:11

　　镁及其合金由于其较低的密度,较高的比强度和比高度以及铸造加工性能优良被广泛应用于许多领域。但它较高的化学活性使得其耐腐蚀性能差,从而限制了其更广泛、全面的应用。本文通过光镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、动电位极化曲线（PDP）、电化学阻抗谱（EIS）以及仿真模拟等方法来对超声前后的镁及其合金的微观结构和耐腐蚀性能进行表征。超声振动前后纯镁、Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金的微观组织和耐腐蚀性能研究结果表明:经过超声振动后的合金的晶粒由粗大不规则转变为细小均匀;β-Mgl2Al13相由粗大连续的网状结构变为细小均匀的短棒状/颗粒状结构;MgZn2相由粗大网状结构转变为条状结构。失重、析氢和电化学测试的结果表明在3.5wt.%NaCl溶液中,经过超声处理后的合金有着较低的腐蚀速率。这主要归因于晶粒的细化作用。通过观察超声前后合金的显微图可看出,α-Mg被优先溶解。Mg-3Al-1Zn合金的微电偶腐蚀数字模拟结果展示了超声处理后的合金的阳极平均电流密度比铸态合金低17.6%。结合模拟的工作,可以看出超声振动可以细化颗粒尺寸大小并且提高合金的耐腐蚀性能。超... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 镁及其合金的性质
    1.2 镁合金的腐蚀
        1.2.1 镁合金腐蚀的种类
        1.2.2 镁合金腐蚀的基本原理
        1.2.3 提高镁合金耐腐蚀性的途径
    1.3 合金化元素对镁合金的腐蚀的影响
    1.4 超声振动对合金耐腐蚀性的影响
        1.4.1 超声振动技术概述
        1.4.2 超声振动作用机理
        1.4.3 超声振动处理对合金耐腐蚀性的研究现状
    1.5 本论文研究内容的意义
第2章 实验材料及方案
    2.1 实验材料制备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 铸造镁合金熔炼过剧
        2.1.4 超声态镁合金制备过程
    2.2 合金的组织形貌分析
    2.3 合金腐蚀性能测试
        2.3.1 失重测试
        2.3.2 析氢测试
        2.3.3 电化学测试
        2.3.4 微区局部腐蚀数值模拟
第3章 超声振动对纯Mg、Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金耐腐蚀性能的影响
    3.1 引言
    3.2 微观组织表征
    3.3 合金中的相
    3.4 电化学分析
    3.5 浸泡实验
    3.6 腐蚀形貌
    3.7 超声振动影响机制
        3.7.1 超声振动对晶粒尺寸和腐蚀速率的影响
        3.7.2 超声振动对Mg-3Al-1Zn和Mg-4Zn合金中第二相的影响
        3.7.3 Mg-3Al-1Zn合金有无超声振动腐蚀行为的数值模拟
    3.8 结论
第4章 稀土Gd对超声处理AZ91镁合金耐腐蚀性能的影响
    4.1 引言
    4.2 腐蚀前的微观结构表征
    4.3 腐蚀测试
        4.3.1 析氢和失重分析
        4.3.2 极化曲线测试
        4.3.3 电化学阻抗谱测试
        4.3.4 腐蚀形貌
    4.4 讨论
    4.5 结论
第5章 超声对Mg-Al-Gd镁合金耐腐蚀性能的影响
    5.1 引言
    5.2 微观组织
    5.3 电化学测试
    5.4 浸泡实验
    5.5 腐蚀形貌
    5.6 结果与讨论
第6章 总结
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]超声振动对65钢电解磷化膜表面形貌与耐蚀性的影响[J]. 姚知深,牛宗伟,刘斌,王旭,田佩佩.  电镀与精饰. 2019(09)
[2]功率超声及其复合场在金属熔体处理中的应用研究[J]. 王哲,曾凡毅.  铸造技术. 2017(03)
[3]金属熔体超声细化处理技术及其应用[J]. 刘欢,龚文邦,高辉武,张云.  铸造. 2015(10)
[4]电磁搅拌法制备的半固态2A50合金的显微组织演变[J]. 张晨阳,赵升吨,王永飞.  中国有色金属学报. 2015(07)
[5]电磁场下近液相线高温合金熔体处理非枝晶组织的形成[J]. 高中堂,胡锐,王军,杨劼人,李金山.  金属学报. 2014(12)
[6]超声作用下半连铸7050铝合金的偏析行为及形成机制[J]. 黎正华,李晓谦,张明,许显华.  中国有色金属学报. 2011(02)
[7]金属熔体超声细化处理技术的研究进展[J]. 郭峰,罗沛兰,毕秋,李克.  金属材料与冶金工程. 2008(01)
[8]镁合金腐蚀的影响因素[J]. 徐卫军,马颖,吕维玲,郝远.  腐蚀与防护. 2007(04)
[9]Effect of Ultrasonic Output Power on Refining the Crystal Structures of Ingots and Its Experimental Simulation[J]. Tadashi MOMONO.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2005(01)
[10]杂质对高纯镁合金耐蚀性的影响[J]. 王益志.  铸造. 2001(02)



本文编号：3713047