Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为的取向相关性研究

发布时间：2023-03-16 08:01

　　镁合金具有密度低、比强度高、抗阻尼性能好、易回收等优势,是汽车、航天航空、电子信息等领域极具潜力的轻质结构材料,然而,镁合金的耐腐蚀性能很差,限制了其广泛使用。本文以Mg-Al-Ca-Mn合金为研究对象,通过固溶、时效等热处理方法获得具有不同显微组织的材料体系,通过析氢实验和阻抗谱测试Mg-Al-Ca-Mn合金的宏观腐蚀行为,并基于电子背散射衍射技术(EBSD)、断层扫描技术(CT)和X射线衍射衬度断层成像(DCT)等技术探究了合金元素和GP区对Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为的影响,以及合金的腐蚀行为与晶体取向的相关性,为提升镁合金耐腐蚀性能提供理论依据。在固溶处理后,Mg-Al-Ca-Mn合金中溶质元素几乎全部固溶进去,基本不析出第二相,无明显织构且晶粒尺寸较大,合金化之后材料的强度显著提高。固溶处理之后又经过短暂的时效处理,Mg-Al-Ca-Mn合金中析出了高密度的GP区,显著提高了材料的强度。可以利用这两种体系的合金来研究合金元素和GP区对Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为及其取向相关性的影响。首先采用阻抗谱测试和析氢测试来衡量Mg-Al-Ca-Mn合金的宏观腐蚀性能。之后基...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 镁合金的腐蚀机制与腐蚀分类
        1.2.1 腐蚀机制
        1.2.2 电偶腐蚀
        1.2.3 点蚀与丝状腐蚀
        1.2.4 应力腐蚀开裂
        1.2.5 腐蚀疲劳
        1.2.6 高温腐蚀
    1.3 镁合金腐蚀的主要影响因素
        1.3.1 合金元素对腐蚀的影响
        1.3.2 第二相对腐蚀的影响
        1.3.3 晶粒尺寸对腐蚀的影响
        1.3.4 孔洞缺陷对腐蚀的影响
        1.3.5 晶体取向对腐蚀的影响
    1.4 先进表征技术研究镁合金的耐腐蚀性能
        1.4.1 计算机断层扫描(CT)技术
        1.4.2 X射线衍射衬度断层成像(DCT)技术
    1.5 研究AXM合金体系的意义
    1.6 本文主要研究内容
第2章 试验材料与试验方法
    2.1 试验方案
    2.2 制备方法
        2.2.1 直流铸造
        2.2.2 固溶处理
        2.2.3 时效处理
        2.2.4 成分分析
    2.3 组织分析方法
        2.3.1 光学显微组织观察
        2.3.2 扫描显微组织观察
        2.3.3 电子背散射衍射分析
        2.3.4 原子力显微镜测试分析
        2.3.5 计算机断层扫描技术
        2.3.6 X射线衍射衬度断层成像技术
    2.4 腐蚀性能测试方法
        2.4.1 阻抗谱测试
        2.4.2 析氢测试
第3章 AXM合金的宏观腐蚀性能测试
    3.1 引言
    3.2 电化学测试
    3.3 析氢测试
    3.4 本章小结
第4章 合金元素对AXM合金腐蚀行为及其取向相关性的影响
    4.1 引言
    4.2 固溶态AXM合金的显微组织
        4.2.1 固溶态AXM合金的初始组织
        4.2.2 固溶态AXM合金腐蚀之后的微观组织
    4.3 固溶态AXM合金腐蚀行为的取向相关性
        4.3.1 EBSD分析
        4.3.2 结合CT和 DCT分析固溶态AXM腐蚀行为的取向相关性
    4.4 本章小结
第5章 GP区对AXM合金腐蚀行为及其取向相关性的影响
    5.1 引言
    5.2 时效态AXM合金的显微组织
        5.2.1 时效态AXM合金的初始组织
        5.2.2 时效态AXM合金腐蚀之后的微观组织
    5.3 时效态AXM合金腐蚀行为的取向相关性分析
        5.3.1 EBSD分析
        5.3.2 结合CT和DCT分析时效态AXM合金腐蚀行为的取向相关性
        5.3.3 原子力显微镜测试分析电化学性能与晶体取向的相关性
    5.4 GP区对AXM合金腐蚀行为的影响
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3762970