【正文】 ............. 14 實驗過程 ....................................................... 16 固溶處理實驗的過程 ....................................... 16 金相實驗的過程 ........................................... 16 極化曲線實驗的測試過程 .................................... 16 實驗設(shè)備 ....................................................... 17 第三章 固溶處理對 MgAlZn 系鎂合金顯微組織的影響 ....................... 19 AZ91D及 AZ91DRE合金的顯微組織特征分析 ........................ 19 AZ91D及 AZ91DRE鎂合金固溶處理后顯微組織特征 分析 .............. 21 本章總結(jié) ....................................................... 23 第四章 固溶溫度對 MgAlZn 系鎂合金顯微組織的影響 ...................... 24 不同溫度對 MgAlZn 系合金顯微組織的影響 ........................ 24 本章總結(jié) ....................................................... 28 第五章 固溶時間對 MgAlZn 系鎂合金顯微組織的影響 ...................... 29 不同時間對 MgAlZn 系鎂合金顯微組織的影響 ...................... 29 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 V 本章結(jié)論 ....................................................... 31 第六章 固溶處理對 MgAlZn 系鎂合金耐腐蝕性能的影響 .................... 32 固溶處理后冷卻速度對 AZ91DRE 系鎂合金耐腐蝕性能的影響 .......... 34 不同固溶處理時間對 AZ91DRE系鎂合金耐腐蝕性能的影響 ............ 35 結(jié)論 ........................................................... 36 第七章 結(jié)論 ........................................................... 37 參考文獻 .............................................................. 38 致謝 .................................................................. 41 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 選題的目的與意義 當前，由于環(huán)保和節(jié)能的需要 ，汽車輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。 與未經(jīng)處理鎂合金 的 耐腐蝕性能相比， 經(jīng)過固溶 處理后 的 鎂合金耐腐蝕性能無明顯增加。 關(guān)鍵詞： 鎂合金；固溶處理；顯微組織；耐腐蝕性能 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 II Title: Solution Treatment on MgAlZn alloys anizations and the impact of corrosion resistance Abstract Discusses the MgAlZn alloy after solution treatment and corrosion resistance after the anization changes. By observing the anization after solution treatment and the Tafel curves of MgAlZn alloy after solution treatment and electrochemical corrosion behavior was studied. The results showed that, after the magnesium alloy after solution treatment microstructure grain growth significantly, β (Mg17Al12) phase partially dissolved in the matrix anization, in the temperature reaches 560 degrees, the tissue overburning phenomenon. With untreated corrosion resistance of magnesium alloys pared to that after the magnesium alloy after solution treatment did not increase the corrosion resistance. Keywords： Magnesium alloy； Microstructure； Corrosion resistance 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 III 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。汽車輕量化的途徑很多，其中采用 鋁 、 鎂 輕質(zhì)材料是汽車輕量化重要措施。 但我國在稀土新材料的開發(fā)應(yīng)用方面與日本、美國等發(fā)達國家相比還有相當大差距。 國外對于鎂合金的發(fā)展非常重視， 各國紛紛加大鎂合金制品的研發(fā)力度，尤其是20 世紀 90 年代以來，相繼出臺了鎂研究計劃，開展了大型的 產(chǎn)、學、研 聯(lián)合攻關(guān)項目和計劃。 鎂合金的性能及應(yīng)用 鎂合金引起人們的關(guān)注是在 20xx 年。雖然鎂合金成本高于鋁合金 ,但鎂合金的應(yīng)用前景仍然看好 ,福特汽車公司已開始用鎂合金制造懸架零件、制動盤和制動鉗等 [6]。 ⑥ 耐蝕性佳 :耐腐蝕 (鹽腐蝕試驗上 )為碳鋼的 8倍、鋁合金的 4倍、塑料材料的10 倍以上 ,防腐能力優(yōu)良。另外 ,經(jīng)過精煉加工后 ,還可將鎂從該合金中再單獨分離出來 ,非常利于循環(huán)利用。 研究發(fā)現(xiàn) ,微量 Ca 的添加能夠改善漢字狀 Mg2Si 相的形態(tài) ,細化 Mg2Si 顆粒 ,提高 AS 系列鎂合金的組織和性能。于是此次就確立了這樣一種技術(shù) :首先用阻燃性鎂合金加工出具有良好特性的擠壓材料和壓延材料 ,將其成型為單純形狀的部件后 ,通過焊接將其加工成大尺寸部件 [10]。目前國內(nèi)外材料工作者的高度重視新型變形鎂合金及其成型工藝的開發(fā) ,美國成功研制了各種系列的變形鎂合金產(chǎn)品 ,如通 過擠壓 +熱處理后的 ZK60 高強變形鎂合金 ,其強度及斷裂韌性可相當于時效狀態(tài)的 Al7075 或 Al7475 合金 。 表 11 壓鑄鎂合金化學成分表 Al Zn Mn Si Cu Ni Fe 其他 AZ91D ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ AM60B ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ AM50A ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ AM20 ≤ ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ AS41B ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ As21 ≥ ≤ ≤ ≤ ≤ AE42 ≤ ≥ (RE) ≤ ≤ ≤ ≤ 表 12 變形鎂合金化學成分表 常見壓鑄鎂合金和變形鎂合金的化學成分分別見表 1表 12。鋁含量越高 ，耐蝕性越好。在鎂中加入錳對合金的力學性能影響不大，但降低塑性，在鎂合金中加入 1％～ ％錳的主要目的是提高合金的抗應(yīng)力腐蝕傾向，從而提高耐腐蝕性能和改善合金的焊接性能。 MgAlZn 合金最典型和常用的鎂合金是 AZ91D，其壓鑄組織是由 ? 相和在晶界析出的 β 相組成。使合金中各種相充分溶解，強化固溶體，并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工或成型。對于鋁－鋅－鎂－銅系合金入 LC4則相反，當采用人工時效時，合金耐蝕性比自然時效好。 （ 3） 稀土高強度鎂合金 現(xiàn)有鎂合金的常溫強度和塑韌性均有待進一步提高。 （ 1） 軍工領(lǐng)域方面 在軍工方面 ,以稀土金屬釹為主要添加元素的 ZM6 鑄造鎂合金已用于直升機減速機匣、殲擊機翼肋及 30kW 發(fā)電機的轉(zhuǎn)子引線壓板等重要零件。但我國在稀土新材料的開發(fā)應(yīng)用方面與日本、美國等發(fā)達國家相比還有相當大差距。把大塊的含有 的AZ91D 及 AZ91 鎂合金加工成 20mm 10mm 10mm 左右大小的試樣。如果用高溫進行實驗，將極易被氧化。 （ 5）對實驗數(shù)據(jù)進行歸納，處理。 （ 4）收集。 固溶處理后的 AZ91DRE 使用細的拋光膏 在呢子、絨布上拋光。 砂紙編號應(yīng)選擇 3 400﹑ 800； 保證每道砂紙經(jīng)過相互垂直的磨削方向。然后，將極化曲線試樣的銅絲與工作電極連在一起，然后把試樣、輔助電極、參比電極一起放入 NaCl 溶液中。 ②室溫升溫至最高使用溫度≤ 60min。微調(diào)靈密度 :微調(diào)旋鈕轉(zhuǎn)動 1 周移動 目鏡 10X； UIS 物鏡 5X,10X,20X,50X,100X；放大倍數(shù) 501000。由圖（ a）可以看出，未固溶處理的 AZ91 鎂合金其晶界不清晰，晶界是呈網(wǎng)狀分布的，且是連續(xù)分布。根據(jù) MgAl合金相圖（圖 33所示）可知，此類合金中主要存在α Mg 和 β （ Mg17Al12）兩種相。觀察 560℃ 8h的組織，我們可以發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）發(fā)生過燒現(xiàn)象。 固溶處理后， 發(fā)現(xiàn) 晶粒長大， AlMn 相逐漸溶解，晶界相清晰可見，在溫度較高的固溶處理條件下 β （ Mg17Al12）相開始溶解，部分組織中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有斷網(wǎng)現(xiàn)象。 (a) (b) 169。我們再來觀察， 530℃兩小時的顯微組織，我們?nèi)匀荒馨l(fā)現(xiàn)完整晶粒，且 β （ Mg17Al12）相在α Mg 基體中溶解的不是很多。 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 28 圖 46 AZ91DRE 鎂合金不同溫度處理 4 小時的顯微組織 (a)400℃； (b)440℃； (c)480℃； (d)530℃； (e)560℃； 本章總結(jié) 通過觀察 AZ91D 鎂合金及含混合稀土（ Ce,La）的 AZ91D 鎂合金 不同處理 溫度下的顯微組織，可以發(fā)現(xiàn)，固溶處理后的組織中晶粒明顯長大，但隨著處理溫度的升高，AlMn 相逐漸溶解在α Mg 基體中，晶粒繼續(xù)增大，當達到一定溫度后晶界相開始溶解，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象至 β （ Mg17Al12）相?；?，晶界相完全溶解， AZ91D 鎂合金的熔點是 596℃且 β （ Mg17Al12）相的溫度只有 473℃， β （ Mg17Al12）相當固溶溫度較高時，組織會發(fā)生過燒現(xiàn)象。 （ a） （ b） （ c） 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 30 觀察 AZ91D 鎂合金經(jīng)過 540℃處理不同時間的組織，如圖 52，可以看出圖 (a)中 β （ Mg17Al12）相較多，晶粒較大，稱不規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， AlMn 相在α Mg 基體中析出較多，從圖 （ b） 中我們可以看出晶粒較大 β （ Mg17Al12）相逐漸溶解，局部地方出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象， AlMn 相在α Mg 基體中溶解度進一步上升。 53 AZ91D 鎂合金 550℃處理不同時間的顯微組織 （ a） 2 小時； （ b） 4 小時；（ c） 8 小時； 觀察 AZ91D 鎂合金經(jīng)過 550℃處理不同時間的組織，如圖 53 所示，從圖 （ a）中可以看出晶粒較大，晶界相清晰明顯，部分 AlMn 相在α Mg 基體中部分析出。在圖 （ b） 中我們可以發(fā)現(xiàn)， β （ Mg17Al12）相逐漸溶解，網(wǎng)狀晶界逐漸溶解，出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象。再來觀察 560℃兩小時的顯微組織我們發(fā)現(xiàn)晶界 β （ Mg17Al12）相析出量增多，α Mg 基體中的 AlMn 相減少。 (d) （ a））） （ b） （ c） （ d） 長春工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 26 觀察 AZ91D鎂合金在不同溫度下處理 8 小時的顯微組織，如圖 43，我們發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）相溶解非常明顯，晶界的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基本消失，在 41(a)中還依稀可見網(wǎng)狀晶粒，但是隨溫度升高， β （ Mg17Al12）相逐漸?；?，