【正文】
12)相溶解的更多,網(wǎng)狀結構破損,AlMn相在αMg基體中的溶解量進一步減少。觀察圖(c),我們發(fā)現(xiàn)AlMn相在αMg基體中的溶解量更少,晶界相β(Mg17Al12)基本完全溶解,出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象。β(Mg17Al12)相與AlMn相基本完全溶解在αMg基體中。且圖(c)發(fā)生了過燒現(xiàn)象,原因是固溶處理的溫度較高,且時間較長引起了β(Mg17Al12)相受損。 本章結論通過觀察AZ91D鎂合金不同處理時間條件下的組織,可以總結如下:固溶處理前AZ91D鎂合金中的β(Mg17Al12)相是散亂分布在αMg基體中的。當溫度合適時間適宜時,處理時間越長,晶粒越大,αMg基體中的中的AlMn相開始溶解,并且隨時間的增長溶解量越多?;w中的β(Mg17Al12)相隨處理時間的增加,先是形成清晰的晶界,如果溫度較高,β(Mg17Al12)相隨時間增多,在αMg基體中溶解的量增多。至出現(xiàn)組織中的網(wǎng)狀結構消失,β(Mg17Al12)相?;镣耆芙庠诮M織中。第六章 固溶處理對MgAlZn系鎂合金耐腐蝕性能的影響鎂合金的優(yōu)秀性能有許多,為了使鎂得到更為廣泛的應用,必須進行深入的研究以提高它的耐腐蝕性能。根據(jù)早先的有關研究報道,可以通過兩種方法使鎂的耐腐蝕性能得到顯著提高[28]:即與Al形成合金和減少重金屬雜質。Al的有利影響源于其具有較強烈的鈍化趨勢,所形成的鈍化膜在很大范圍內(nèi)都能保持穩(wěn)定,因此Al使得鎂合金在許多情況下都具有較強的抗腐蝕能力。所以,合理控制鎂合金的化學成分是提高其耐腐蝕性能的一種有效措施[29]。經(jīng)過固溶處理后,AZ91RE系鎂合金顯微組織發(fā)生明顯變化,我們結合第三章分析,觀察不同顯微組織對應的耐蝕性能。觀察AZ91DRE系鎂合金顯微組織對AZ91DRE系鎂合金耐腐蝕性能的影響。拓展提高鎂合金耐腐蝕性能的途徑。當鎂合金在受到含水腐蝕介質的侵蝕時,其腐蝕過程是金屬Mg和H2O的化學腐蝕過程,即 Mg 的陽極溶解和去極化劑H+的共軛反應。其反應過程如下:Mg→Mg2++2e(陽極反應) 2H2O→2H++2OH(水的電離)2H++2e→H2↑(陰極反應) Mg2++2OH→Mg(OH)2(腐蝕產(chǎn)物)Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑(總反應)%NaCl溶液中的動電位極化曲線如圖61所示。不同處理條件下的塔菲爾曲線如圖62,曲線形狀大致相似。從圖中可以看出,合金的極化曲線均遵從塔菲爾(Tafel)規(guī)律。在塔菲爾曲線中可以看出腐蝕電位,通過腐蝕電位就能比較合金的耐蝕性,腐蝕電位越大耐蝕性越好[3031]。圖61 未經(jīng)固溶處理的AZ91DRE鎂合金塔菲爾曲線圖 62 不同處理條件下的塔菲爾曲線(ah) 固溶處理后冷卻速度對AZ91DRE系鎂合金耐腐蝕性能的影響從測得的AZ91DRE系鎂合金在不同冷卻速度下的塔菲爾曲線中,我們得到了空冷與水冷的腐蝕電位,如表61所示,將其繪制成曲線如圖63所示表61相同處理溫度下不同冷卻速度對應的腐蝕電位空冷腐蝕電位水冷腐蝕電位400℃2h400℃4h440℃2h440℃4h480℃2h480℃4h圖63相同處理溫度下不同冷卻速度對應的腐蝕電位圖示 觀察圖63我們可以發(fā)現(xiàn)在固溶處理后不同冷卻速度對應的腐蝕電位,空冷較水冷低一些。一般來說晶粒較大耐腐蝕能力較低因為空冷冷卻速度慢,冷卻時晶??赡芸s小,晶界擴大利于β(Mg17Al12)相析出,如果在水冷條件下冷卻速度較快,不利于晶粒收縮,β(Mg17Al12)相還未來的及析出,所以相對于水冷條件下,空冷耐腐蝕性較高。 但從水冷條件觀察,我們發(fā)現(xiàn)隨處理時間及溫度的升高,AZ91DRE鎂合金腐蝕電位不斷下降,耐腐蝕能力下降,對應第三章的結論,隨著固溶處理時間及溫度的升高,晶粒長大明顯,所以其耐腐蝕能力不斷下降。從測得的AZ91DRE系鎂合金在相同處理溫度不同保溫時間的塔菲爾曲線中,我們可以獲取每種固溶處理條件下的腐蝕電位,如表62,將其繪制成曲線圖,如圖64。表62相同處理溫度下不同處理時間速度對應的腐蝕電位2h4h8h530℃540℃550℃560℃圖64相同處理溫度下不同處理時間對應的腐蝕電位圖示觀察圖64我們可以發(fā)現(xiàn),同一溫度下,不同處理時間對AZ91DRE系鎂合金腐蝕電位的大小有很大影響,但在溫度較低時影響不是很明顯,可能是溫度較低對晶粒大小的影響不大。結合圖51,52,在圖中我們發(fā)現(xiàn)在時間較長條件下,晶粒明顯長大,β(Mg17Al12)相逐漸溶解在基體中,出現(xiàn)斷網(wǎng)結構,晶界組織出現(xiàn)?;F(xiàn)象,對應的耐腐蝕能力反而上升,據(jù)此我們推測AZ91DRE系鎂合金耐腐蝕能力晶粒大小相有關事實成立。 結論通過對固溶處理前后的AZ91DRE系鎂合金腐蝕電位的對比分析,發(fā)現(xiàn)固溶處理后AZ91RE系鎂合金腐蝕電位下降,耐腐蝕能力下降,因為,固溶處理后晶粒明顯增大,耐腐蝕能力下降。對比不同冷卻速度的AZ91DRE系鎂合金腐蝕電位的大小,發(fā)現(xiàn)空冷AZ91DRE系鎂合金的耐腐蝕能力較水冷AZ91DRE系鎂合金的耐腐蝕能力偏高,其對應的晶粒較小。對比相同溫度,不同處理時間條件下,發(fā)現(xiàn)耐腐蝕能力與β(Mg17Al12)相有很大關系,β(Mg17Al12)相減少,耐腐蝕能力上升。綜上,AZ91DRE系鎂合金耐腐蝕能力與晶粒大小有關,一般來說,晶粒越大,耐腐蝕性能越差。第七章 結論1. 經(jīng)過固溶處理AZ91D及AZ91DRE鎂合金均出現(xiàn)如下現(xiàn)象:AlMn相的溶解率上升,晶粒長大,晶界相β(Mg17Al12)的溶解情況明顯。2. 隨著固溶溫度的升高,AZ91D及AZ91DRE鎂合金中AlMn相的溶解率上升,同時,固溶溫度的升高可以促進晶粒長大及β(Mg17Al12)相在αMg基體中溶解。當溫度過高時組織會發(fā)生過燒現(xiàn)象。3. 隨著固溶時間的升高,AZ91D及AZ91DRE鎂合金中AlMn相的溶解率上升,同時,在一定溫度下固溶時間的升高可以促進晶粒長大及β(Mg17Al12)相在αMg基體中溶解。4. 固溶處理后AZ91DRE系鎂合金腐蝕電位下降,耐腐蝕能力下降。5. 空冷AZ91DRE系鎂合金的耐腐蝕能力較水冷AZ91DRE系鎂合金的耐腐蝕能力偏高,其對應的晶粒較小。6. AZ91DRE系鎂合金耐腐蝕能力與晶粒大小有關,一般來說,晶粒越大,耐腐蝕性能越差。參考文獻[1]秦偉,李國強,朱永昌(北京真望資訊研究中心)中國鎂業(yè)風光無限[EB/OL].新材料在線,20040715.[2][N]中國有色金屬報,20030804(5).[3]衛(wèi)新華,左 [N].重慶日報,20031028(10).[4]李德輝,董杰,曾小勤,高性能鎂合金的研究進展[J].材料導報,2005,19(8):51.[5],29(8).[6]余琨,黎文獻,李松瑞,[期刊論文]特種鑄造及有色合金 2001(01).[7]唐超蘭等徑角擠壓鎂合金組織和性能研究的新進展輕合金加工技術2009,37(10).[8]王梁東,呂宜根.稀土在鎂合金中的應用[J].特種鑄造及有色合金,1999,(1):4043.[9]周開文,孫仙奇,莊應烘.稀土鋏合金的研究狀況[J].廣西大學學報:自然科學版,2006,31:186.[10]彭光懷,張小聯(lián),邱承洲,等.稀土鏝合金的研究進展[J].江西有色金屬,2006,20(3):27[11]楊國超,艾云龍,張劍平.稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀[J].中國材料科技與設備,2007(2):17.[12]王斌,易丹麥,周玲伶,[J]金屬熱處理,2005,30(7):913.[13]陳振華,嚴紅革,陳吉華,[M].北京: 化學工業(yè)出版社,2004[14]郭旭濤,李培杰,熊玉華,[J]材料工程,2004,(8):6064.[15]劉靜安,[J]四川有色金屬,2002,(4)712[16]布魯克斯CR.有色合金的熱處理組織與性能[M].丁夫譯.北京:冶金工業(yè)出版社,1988:201245.[17]馬圖哈KH.非鐵合金的結構與性能[M].丁道云譯.北京:科學出版社,1999:215.255.[18]北京有色金屬鑄造廠編.中外有色金屬及合金鑄件標準[S].北京:機械工業(yè)出版社,1980:214.[19]魯立奇,(1分冊),中國稀土學會,1900;164198.[20](3).北京:中國標準出版社,1989;395524.[21]陳剛,[J].輕合金加工技術,2003,6(31):40.[22]Zhang Q Q, Cao Z Y, Zhang Y F, et al. Effect of pression ratio on the microstructure evolution of semisolid AZ91D alloy [J]. Journal of Materials Processing Technology, 2007, 184: 195200.[23]H aitham E l K adiri,YbinXue, H orstem eyerM F. Identification and modeling of fatigue crack growth mechanisms in adiecast AM50 magnesium alloy[J]. A cta. M aterialia, 2006,(54): 50615076.[24]S Lun sin, Dub233。 D, Termblay R. Characterization of AlMn particles in AZ91D investment casting[J]. Materials Characterization,2007,58(10):989 996.[25]肖曉鈴,[J].金屬學報,2001,37(1):17.[26]肖曉鈴,羅承萍,{112}β偽孿晶關系[J].金屬學報,2002,38(7):709714.[27]Sakkinen D J. SAE Technical Paper 940779, SAE, Detroit, MI, 1994:3445. [28]彭立明,曾小勤.固溶處對AM60B+XRE及AZ91D+XRE鎂合金性能的影響[J].材料研究學報,2003,(2):9710[29]王立世,段漢橋.混合稀土對AZ91鎂合金組織和性能的影響[J].特種鑄造及有色合金,2002,(3):12.14[30]Reddy A V,Beckermann C. Modeling of macrosegregation due tothermosolute convection and contractiondriven flow in direct chill continuous casting of an AlCu round ingot[J]. Metall Mater Trans, 1997, 28B (6): 479489[31]QszkB, Preis K. On the use of the magnetic vector potential in the finite element analysis of threedimensional eddy currents[J].IEEE Trans Magn,1989, 25 (7): 31453159致謝時光荏苒,不覺四年已到頭。畢業(yè)答辯之后,很多熟悉的形影也許就將從身邊永遠地失落了。每年的這個時候,校園總難掩物是人非的感傷?;厥鬃哌^的歲月,心中倍感充實,當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候,有一種如釋重負的感覺,感慨良多。首先誠摯的感謝我的論文指導老師崔曉鵬老師。她在忙碌的教學工作中擠出時間來審查、修改我的論文。劉威老師,在課題的研究過程中,也給予我大量的幫助。還有教過我的所有老師們,你們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣;他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。感謝四年中陪伴在我身邊的同學、朋友,感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見,有了他們的支持、鼓勵和幫助,我才能充實的度過了四年的學習生活。本論文是在導師崔曉鵬老師的悉心指導下完成的。老師淵博的專業(yè)知識,嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,精益求精的工作作風,誨人不倦的高尚師德,嚴以律己、寬以待人的崇高風范,樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成,每一步都是在導師的指導下完成的,傾注了導師大量的心血。在此,謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝!本論文的順利完成,離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。在此感謝楚秀峰、劉洋、郭明偉、袁冬冬、孫紅鶴、鞠曉偉、朱艷超及我的室友的支持和幫助,在此表示深深的感謝。沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的學位論文的,在此衷心的希望同窗之間的友誼永遠長存。最后,還要衷心感謝我的父母及家人,感謝他們多年來對我深深的無私的愛和毫無保留的鼓勵與支持。衷心的祝福他們身體健康,永遠快樂!