超高压镁合金的腐蚀性能及机理研究
发布时间：2023-05-06 04:03
从环境保护和可持续发展的角度而言,镁合金近年来很受瞩目,人们把它视为可替代传统结构材料的具有巨大潜力的金属之一,因为其有很多优点,比如较高的比强度,低密度和良好的铸造性能等。但同时不容忽视的是,此类金属拥有两个极其明显的缺点,即强度低,腐蚀性能差,前者已经通过变形和合金化等手段解决,而后者则进展缓慢。目前,提高镁合金腐蚀性能的最有效方式是表面涂层工艺,但是表面涂层法工序繁杂,且保持时间不长,耐蚀性会逐渐变弱。故从根本上而言,提高镁合金基体的腐蚀性能成为亟待解决的问题。本实验首先利用超高压设备制备了Mg-Al和Mg-Zn合金的超饱和固溶体,接着利用时效处理释放饱和固溶体中的残余应力。本实验中主要应用的研究方法包括光学显微分析、X射线衍射分析、电子显微分析、电化学腐蚀测试等。结果表明,与传统的镁合金相比,通过超高压工艺制备的Mg-Al合金过饱和固溶体具有优异的耐腐蚀性,其原因有两个。一方面,合金中含有超高含量的铝元素,由于铝元素在基体中的固溶度增加,第二相析出减少,负差异效应和点蚀都被减弱,从而提高了腐蚀性能。第二,时效处理后Mg-Al合金过饱和固溶体中析出了具有高指数面的Mg1...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 镁合金概况
1.2.1 镁合金的性能
1.2.2 镁合金的分类
1.2.3 镁合金的缺点
1.3 镁合金的腐蚀
1.4 镁合金的防腐蚀措施
1.4.1 表面处理
1.4.2 镁合金的组织形态控制
1.4.3 合金化处理
1.4.4 高纯镁合金的开发
1.5 金刚石对顶砧超高压技术简介
1.6 本文主要研究内容与意义
第2章 实验部分
2.1 实验流程
2.2 实验选材及制备
2.3 实验方法及所用设备
2.4 检测方法及设备
2.5 材料微观组织和结构分析
2.5.1 合金成分分析
2.5.2 X射线衍射分析及残余应力分析
2.5.3 金相组织观察与分析
2.5.4 扫描电镜观察与分析
2.5.5 高分辨率透射电子显微镜观察与分析
2.5.6 X射线光电子能谱分析
2.6 材料腐蚀性能测试
2.6.1 浸泡腐蚀实验
2.6.2 电化学测试
2.7 浸泡实验观察与腐蚀产物分析
第3章 Mg25Al合金的腐蚀性能及腐蚀机理
3.1 Mg25Al合金的成分及组织与相分析
3.1.1 Mg25Al合金的光学显微组织观察
3.1.2 Mg25Al合金的X射线分析
3.1.3 Mg25Al合金的扫描电镜分析
3.1.4 Mg25Al合金的透射电镜分析
3.2 Mg25Al合金的电化学腐蚀性能
3.2.1 Mg25Al合金的开路电位
3.2.2 Mg25Al合金的极化曲线
3.2.3 Mg25Al合金的阻抗谱
3.3 Mg25Al合金的浸泡腐蚀试验
3.3.1 Mg25Al合金的析氢腐蚀
3.3.2 Mg25Al合金的失重腐蚀
3.4 Mg25Al合金的腐蚀过程及产物分析
3.4.1 Mg25Al合金的浸泡腐蚀形貌分析
3.4.2 Mg25Al合金的腐蚀产物分析
3.4.3 Mg25Al合金的残余应力计算
3.5 Mg25Al合金的腐蚀机理分析
3.6 本章小结
第4章 Mg10Zn合金的腐蚀性研究
4.1 Mg10Zn成分及组织与相分析
4.1.1 Mg10Zn合金的光学显微组织观察
4.1.2 Mg10Zn合金的X射线分析
4.1.3 Mg10Zn合金的扫描电镜分析
4.2 Mg10Zn的电化学腐蚀性能
4.2.1 Mg10Zn合金的开路电位
4.2.2 Mg10Zn合金的极化曲线
4.3 Mg10Zn合金的浸泡腐蚀试验
4.4 Mg10Zn合金的浸泡腐蚀形貌分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3808991
【文章页数】：70 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
1.2 镁合金概况
1.2.1 镁合金的性能
1.2.2 镁合金的分类
1.2.3 镁合金的缺点
1.3 镁合金的腐蚀
1.4 镁合金的防腐蚀措施
1.4.1 表面处理
1.4.2 镁合金的组织形态控制
1.4.3 合金化处理
1.4.4 高纯镁合金的开发
1.5 金刚石对顶砧超高压技术简介
1.6 本文主要研究内容与意义
第2章 实验部分
2.1 实验流程
2.2 实验选材及制备
2.3 实验方法及所用设备
2.4 检测方法及设备
2.5 材料微观组织和结构分析
2.5.1 合金成分分析
2.5.2 X射线衍射分析及残余应力分析
2.5.3 金相组织观察与分析
2.5.4 扫描电镜观察与分析
2.5.5 高分辨率透射电子显微镜观察与分析
2.5.6 X射线光电子能谱分析
2.6 材料腐蚀性能测试
2.6.1 浸泡腐蚀实验
2.6.2 电化学测试
2.7 浸泡实验观察与腐蚀产物分析
第3章 Mg25Al合金的腐蚀性能及腐蚀机理
3.1 Mg25Al合金的成分及组织与相分析
3.1.1 Mg25Al合金的光学显微组织观察
3.1.2 Mg25Al合金的X射线分析
3.1.3 Mg25Al合金的扫描电镜分析
3.1.4 Mg25Al合金的透射电镜分析
3.2 Mg25Al合金的电化学腐蚀性能
3.2.1 Mg25Al合金的开路电位
3.2.2 Mg25Al合金的极化曲线
3.2.3 Mg25Al合金的阻抗谱
3.3 Mg25Al合金的浸泡腐蚀试验
3.3.1 Mg25Al合金的析氢腐蚀
3.3.2 Mg25Al合金的失重腐蚀
3.4 Mg25Al合金的腐蚀过程及产物分析
3.4.1 Mg25Al合金的浸泡腐蚀形貌分析
3.4.2 Mg25Al合金的腐蚀产物分析
3.4.3 Mg25Al合金的残余应力计算
3.5 Mg25Al合金的腐蚀机理分析
3.6 本章小结
第4章 Mg10Zn合金的腐蚀性研究
4.1 Mg10Zn成分及组织与相分析
4.1.1 Mg10Zn合金的光学显微组织观察
4.1.2 Mg10Zn合金的X射线分析
4.1.3 Mg10Zn合金的扫描电镜分析
4.2 Mg10Zn的电化学腐蚀性能
4.2.1 Mg10Zn合金的开路电位
4.2.2 Mg10Zn合金的极化曲线
4.3 Mg10Zn合金的浸泡腐蚀试验
4.4 Mg10Zn合金的浸泡腐蚀形貌分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3808991
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