AZ31及AZ63镁合金耐蚀性的比较研究

发布时间：2017-06-22 09:04

  本文关键词：AZ31及AZ63镁合金耐蚀性的比较研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：镁合金是实际生产应用中最轻金属材料,它具有比刚度高、比强度高、切削性能好、铸造性能好、易于回收等优点。如今已经被广泛应用于汽车制造、电子工业、航天航空等领域。但是,镁元素活泼的化学性质使镁合金的耐腐蚀性能较差,使镁合金的广泛应用受到了限制。因此,对镁合金耐腐蚀性能的研究与改善已经成为当今研究的热点。目前,提高AZ系镁合金耐腐蚀性能的研究主要集中在两个方面:1)通过加入微量元素或者改变镁合金铸造过程中的凝固过程,改变镁合金的微观组织;2)通过表面改性和表面涂层等技术,使镁合金基体与腐蚀环境隔绝以提高其耐腐蚀性能。而通过热处理的手段来改善镁合金的微观组织,来提高镁合金耐腐蚀性能的研究较少。本论文主要研究热处理对AZ31(AZ63)镁合金组织及耐腐蚀性能的影响。本文使用普通浇注工艺制备AZ31(AZ63)镁合金棒材,对其分别进行退火、固溶、时效和固溶时效处理。通过XRD、SEM、腐蚀失重和动电位扫描等方式进行微观组织观察和腐蚀性能研究分析。通过对AZ31(AZ63)镁合金棒材各热处理态组织进行组织观察和腐蚀性能研究发现:固溶处理和固溶时效处理可以使镁合金组织均匀性提高,从腐蚀失重的数据可以得出两种热处理组织的耐腐蚀性能相似且都好于铸态,动电位扫描结果显示与铸态相比经过固溶和固溶时效处理后两者在3.5wt.%Na Cl溶液中的自腐蚀电流密度均有所减小。通过对比AZ31和AZ63镁合金的微观组织和腐蚀试验结果显示:两种镁合金的退火和时效处理均会降低其耐腐蚀性能;对比两者固溶组织的腐蚀失重数据可知AZ31平均腐蚀速率比AZ63高5%。通过动电位扫描得到数据,固溶态的自腐蚀电位分别为-1260m V(AZ31)和-1210m V(AZ63),自腐蚀电流密度分别为0.32m A/cm2(AZ31)和0.29m A/cm2(AZ63);固溶时效态的自腐蚀电位分别为-1230m V(AZ31)和-1260m V(AZ63),自腐蚀电流密度分别为0.42m A/cm2(AZ31)和0.47m A/cm2(AZ63)。综合研究表明:AZ63镁合金的固溶组织耐腐蚀性能最好,然后依次是AZ31固溶态、AZ31固溶时效态、AZ63固溶时效态。对于退火和时效处理,两者均会降低镁合金的耐腐蚀性能。
【关键词】：AZ31镁合金 AZ63镁合金 热处理 组织 耐蚀性
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-26
• 1.1 镁合金及应用10-13
• 1.2 AZ系镁合金的腐蚀机理、类型及其影响因素13-18
• 1.2.1 AZ系镁合金的腐蚀类型13-15
• 1.2.2 AZ系镁合金的腐蚀机理15-17
• 1.2.3 AZ系镁合金腐蚀的影响因素17-18
• 1.3 AZ31（AZ63）镁合金耐蚀性的研究现状及选题背景18-24
• 1.3.1 AZ31（AZ63）镁合金耐蚀性的研究现状18-23
• 1.3.2 本研究的选题背景23-24
• 1.4 本课题研究的目的、意义和主要内容24-26
• 1.4.1 研究目的和意义24
• 1.4.2 主要研究内容24-26
• 2 试验方法与设备26-35
• 2.1 试验材料及合金制备工艺26-27
• 2.2 AZ31及AZ63镁合金热处理工艺27-30
• 2.3 AZ31及AZ63镁合金组织的分析方法30-31
• 2.3.1 组织分析30
• 2.3.2 晶粒度测量30-31
• 2.4 AZ31及AZ63镁合金的腐蚀试验31-35
• 2.4.1 电化学腐蚀失重试验及形貌观察31-33
• 2.4.2 电化学试验33-35
• 3 AZ31镁合金铸态热处理组织及其耐蚀性35-63
• 3.1 AZ31镁合金铸态组织及其耐蚀性35-43
• 3.1.1 AZ31镁合金铸态组织35-40
• 3.1.2 AZ31镁合金铸态组织的耐蚀性40-43
• 3.2 AZ31镁合金铸态退火组织及其耐蚀性43-47
• 3.2.1 AZ31镁合金铸态退火组织43-45
• 3.2.2 AZ31镁合金铸态退火组织的耐蚀性45-47
• 3.3 AZ31镁合金铸态固溶组织及其耐蚀性47-51
• 3.3.1 AZ31镁合金铸态固溶组织47-49
• 3.3.2 AZ31镁合金铸态固溶组织的耐蚀性49-51
• 3.4 AZ31镁合金铸态时效组织及其耐蚀性51-55
• 3.4.1 AZ31镁合金铸态时效组织51-53
• 3.4.2 AZ31镁合金铸态时效组织的耐蚀性53-55
• 3.5 AZ31镁合金铸态固溶时效组织及其耐蚀性55-59
• 3.5.1 AZ31镁合金铸态固溶时效组织55-56
• 3.5.2 AZ31镁合金铸态固溶时效组织的耐蚀性56-59
• 3.6 讨论59-61
• 3.7 本章小结61-63
• 4 AZ63镁合金铸态热处理组织及其耐蚀性63-83
• 4.1 AZ63镁合金铸态组织及其耐蚀性63-67
• 4.1.1 AZ63镁合金铸态组织63-65
• 4.1.2 AZ63镁合金铸态组织的耐蚀性65-67
• 4.2 AZ63镁合金铸态退火组织及其耐蚀性67-71
• 4.2.1 AZ63镁合金铸态退火组织68-69
• 4.2.2 AZ63镁合金铸态退火组织的耐蚀性69-71
• 4.3 AZ63镁合金铸态固溶组织及其耐蚀性71-75
• 4.3.1 AZ63镁合金铸态固溶组织71-73
• 4.3.2 AZ63镁合金铸态固溶组织的耐蚀性73-75
• 4.4 AZ63镁合金铸态时效组织及其耐蚀性75-77
• 4.4.1 AZ63镁合金铸态时效组织75-76
• 4.4.2 AZ63镁合金铸态时效组织的耐蚀性76-77
• 4.5 AZ63镁合金铸态固溶时效组织及其耐蚀性77-81
• 4.5.1 AZ3镁合金铸态固溶时效组织78-79
• 4.5.2 AZ63镁合金铸态固溶时效组织的耐蚀性79-81
• 4.6 讨论81-82
• 4.7 本章小结82-83
• 5 AZ31、AZ63镁合金主要性能对比研究83-92
• 5.1 AZ31、AZ63镁合金原始组织的比较83
• 5.2 AZ31、AZ63镁合金热处理组织的比较83-86
• 5.2.1 AZ31、AZ63镁合金退火态（时效态）组织的比较83-85
• 5.2.2 AZ31、AZ63固溶态（固溶时效态）组织的比较85-86
• 5.3 AZ31、AZ63镁合金铸态及热处理态耐蚀性的比较86-92
• 6 结论与展望92-94
• 6.1 主要结论92-93
• 6.2 镁合金耐蚀性研究的展望93-94
• 参考文献94-98
• 致谢98-99
• 攻读硕士学位期间发表论文及专利99-100

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