AZ31镁合金及工业纯镁大气腐蚀行为研究

对AZ31镁合金和纯镁试样在大连地区海洋性气候中进行为期400 d的室外大气暴露实验,采用图像法计算腐蚀动力学方程,并分析了腐蚀产物的组成结构。结果表明,AZ31镁合金和纯镁试样进行为期400 d的大气暴露实验后,试样表面覆盖一层深灰色的腐蚀产物膜,试样表面腐蚀轻微的区域形成了一些孤立的"小岛","小岛"之间出现较深的蚀坑。AZ31和纯镁试样腐蚀面积分别占各自总面积的42.3%和65.0%。大气暴露实验后的AZ31试样腐蚀产物主要由MgO,Mg(OH)2,Al(OH)3,Al2O3以及Mg和Al元素的碳酸盐、硫酸盐和氯化物所组成。采用图像法统计计算的AZ31镁合金和纯镁试样腐蚀动力学遵循指数关系,H=C×tn。动力学方程分别为:HAZ31=0.403×t0.653,HP Mg=0.549×t0.665。暴露400 d后的AZ31和纯镁试样的腐蚀深度分别为20.2和29.3μm,后者是前者的1.45倍。     

西沙严酷海洋大气环境下AZ31镁合金的长周期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下暴露4 a的长周期腐蚀行为.利用扫描电镜观察表面、截面的腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌,并用能谱分析及X射线衍射仪对腐蚀产物的元素含量及相组成进行分析.研究结果表明,AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下发生了较为严重的腐蚀,4 a内的平均腐蚀速度为11.95μm·a-1.Cl-和CO₂在镁合金的腐蚀过程中起着至关重要的作用.吸附液膜中的Cl-主要破坏镁合金的保护膜,使镁合金发生阳极溶解;而CO₂则会中和阴极反应产生的碱性离子并与Mg（OH）2发生反应生成含不同结晶水的Mg₅（CO₃）₄（OH）₂·xH₂O表层腐蚀产物.由于表层腐蚀产物阻挡了CO₂和Cl-向镁合金表面的传输,靠近基体处的腐蚀产物主要为Mg（OH）₂.      

AZ91D镁合金在大气环境中初期腐蚀行为的研究

AZ91D镁合金在温度40 ℃和相对湿度100%RH的大气环境中, 其初期大气腐蚀符合指数衰减规律, 在高温高湿环境中促进了AZ91D镁合金大气腐蚀的发展. AZ91D镁合金的大气腐蚀初期腐蚀产物变化规律： 基体上出现点刺状腐蚀产物, 点刺状腐蚀产物长大后形成团刺状的腐蚀产物. 团刺状的腐蚀产物不断长大, 相邻近的团刺状的腐蚀产物聚集交织在一起, 构成疏松的腐蚀产物形貌. 这种疏松的腐蚀产物形貌不具备保护作用, 使得大气腐蚀不断加快. 通过对AZ91D镁合金的腐蚀产物的EDX能谱分析, 并结合对腐蚀产物形貌的观察, 表明在大气腐蚀初期的腐蚀产物主要为： 初期形成的MgO和随后形成更加稳定Mg（OH）2. AZ91D镁合金在β相、划痕和晶界等附近区域容易发生腐蚀. 同时表面残留的污染物（手的汗迹等）区域更加容易发生腐蚀.     

耐候冷镦钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

采用腐蚀失重法、宏观形貌观察、SEM、XRD、电化学测试对耐候冷镦钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为进行了研究。结果表明,在模拟海洋大气腐蚀环境下,耐候钢表面锈层随腐蚀时间由浅黄色依次向棕黄色、红棕色转变;锈层截面形貌由薄而疏松且不连续演变为厚而致密且均匀分布;锈层微观形貌显示,表面锈层存在相对平滑、不规则圆形花状结构、闭环的环形巢结构、毛绒状结构等4个演变状态,但致密的毛绒状结构锈层对基体的保护能力明显提高;腐蚀产物主要由Fe₃O₄、γ-FeOOH、α-FeOOH组成,腐蚀初期主要是致密的Fe₃O₄,腐蚀中期开始形成γ-FeOOH,腐蚀后期γ-FeOOH逐渐溶解并还原形成稳定的α-FeOOH,可对基体提供良好的保护作用;电化学分析显示：腐蚀24～72 h,耐候钢的阴极电流密度呈线性增大,且趋于稳定。耐候钢的腐蚀深度损失与腐蚀时间呈幂函数关系;受腐蚀过程不同腐蚀产物的影响,腐蚀速率呈现先增长后下降的变化规律。     

304不锈钢在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为

采用扫描电镜、能谱、电化学阻抗谱和拉曼光谱等分析测试手段,研究了西沙群岛苛刻海洋大气环境下,经过不同时间暴露后304不锈钢的腐蚀行为和机理.304不锈钢在西沙大气暴露后的腐蚀类型主要是以局部腐蚀的点蚀为主,腐蚀产物主要由β-FeOOH、γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄组成.随暴露时间的延长,不锈钢表面钝化膜的稳定性变差,点蚀数目增加、点蚀坑深度增大日.表面腐蚀产物覆盖率也逐渐增多.与其他部位相比,点蚀更容易在表面划痕处产生.提高表面加工精度,有助于提高其耐腐蚀性能.     

AZ31变形镁合金及其挤压工艺的研究现状

本文根据文献资料总结了AZ31变形镁合金的性能特点、高温流变应力方程及其挤压工艺的研究和应用现状，为进一步开展AZ31镁合金挤压工艺的研究，特别是计算机模拟提供了参考依据。     

EBSD探究脉冲电流作用对AZ31镁合金微观结构的影响

借助扫描电子显微镜中电子背散射衍射技术探究了脉冲电流作用次数对样品内部晶粒取向的影响,通过对不同样品微取向差分布的统计系统研究了脉冲电流作用次数对AZ31镁合金微观结构的影响.研究结果表明,脉冲电流作用过程中晶粒发生转动,尤其随作用次数增加,晶粒尺寸分布变得更加均匀.晶粒取向差图分析可知,脉冲电流作用后随作用次数的增加,样品中大角度取向差的晶粒增多,同时伴随着拉伸孪晶增多.     

Y对AZ31镁合金晶粒细化作用的研究

通过在AZ31镁合金中加入稀土元素Y,采用金相分析、SEM、EDX、XRD等手段,研究Y对合金的晶粒细化效果,井通过拉伸实验以及断口分析,考察了晶粒细化效果对材料力学性能的影响,并对细化机理进行了探讨。结果表明,AZ31合金中添加微量稀土元素Y,晶粒可明显细化为均匀细小的等轴晶,由未细化的400μm细化至40～50μm,合金的力学性能得到提高。Y与合金中的Al结合生成高熔点、高热稳定的稀土相Al2Y,造成凝固过程中固液界面前沿成分过冷度增大,是稀土元素细化镁合金晶粒的主要原因。     

挤压态AZ31B镁合金在超塑变形过程中的微观组织及力学性能研究

通过正向温挤压获得了细晶微观组织的AZ31B镁合金。研究了在310～460℃范围内,应变速率1×10-3～1×100/s下的超塑性流变行为。结果表明,在415℃、1×10-3/s的条件下AZ31B镁合金具有良好的超塑性,最大延伸率可达380%。应变速率敏感指数达到0.47。通过光学显微镜和扫描电镜（SEM）分别观察了AZ31B镁合金在超塑变形过程中的微观组织演变和断口形貌。晶界滑移机制为AZ31B超塑变形的主要机制。     

磁场作用下合金元素在AZ31镁合金中的分布

研究了镁合金AZ31分别在无磁场及磁场作用条件下凝固的微观结构及合金元素的分布；对凝固过程中磁场的分布进行了数值模拟。结果表明，与无磁场处理凝固的镁合金组织比较，镁合金AZ31的凝固过程在磁场作用条件下合金元素在晶界上和晶内的分布有较大的变化，在较强静磁场作用下聚集在晶界上的共晶体组织明显减少，共晶组织形成的网络变得不连续，同时在晶内和晶界附近出现了大量近似球状的共晶质点，提高了合金元素在晶内的固溶度，有利于改善镁合金的综合性能。     

镁合金的大气腐蚀试验研究

研究了镁锰合金在全国8个大气试验站暴露半年、一年的腐蚀行为，得到了镁锰合金在我国自然环境下的腐蚀速率。观察了腐蚀产物的形貌；讨论了腐蚀速率与环境因素的关系。结果表明：镁合金腐蚀行为和大气的污染程度和相对湿度有关，在大气污染严重和相对湿度大的地区，镁合金腐蚀比较严重。     

Strain-Controlled Low-Cycle Fatigue Behavior of Friction Stir-Welded AZ31 Magnesium Alloy

Strain-controlled low-cycle fatigue (LCF) behavior of friction stir-welded (FSW) AZ31 joints, produced at rotation rates of 800 and 3500 rpm, was studied. The joints exhibited symmetric hysteresis loops, whereas asymmetric loops were observed for the parent material (PM). The fatigue resistance of the FSW joints was slightly improved as the rotation rate increased, and both the FSW joints possessed a fatigue life similar to that of the PM at the low strain amplitude of 0.1 pct. The obtained fatigue data for the PM and FSW joints can be well described using the Coffin–Manson and Basquin’s relationships. For the FSW joints, during LCF deformation, the $ \left\{ {10\bar{1}2} \right\} $ twinning originated from the nugget zone (NZ)/thermomechanically affected zone (TMAZ) boundary and then propagated to the NZ interior. This was attributed to different textures in these regions: the center of the NZ exhibited a hard orientation, whereas a soft orientation was observed in the region around the NZ/TMAZ boundary. The fatigue cracks initiated at the bottom of the joints and propagated along the NZ/TMAZ boundary or the NZ adjacent to the NZ/TMAZ boundary.     

AZ31镁合金的研究现状

综述了国内外对AZ31镁舍金的研究现状。讨论了主要合金元素对AZ31镁合金的组织和性能的影响,介绍了AZ31镁合金的晶粒细化、塑性成形技术的研究现状。对AZ31镁合金的发展前景进行分析。     

镁合金微弧氧化研究

本文介绍以硅酸盐溶液为氧化液对AZ31镁合金进行的微弧氧化实验。讨论了氧化膜的性能，并采用正交试验的方法分析了主要成膜物质对膜性能的影响。     

Influence of Cerium on Corrosion of AZ91 Magnesium Alloy

Effect of cerium addition on corrosion resistance of AZ91 magnesium alloy was investigated using the static weight loss and polarization curve method as well as metallographical observation. The results indicate that a small amount of cerium （0.2% - 0.8%） in AZ91 magnesium alloy can significantly reduce the corrosion rate, enhance the electrode voltage and lower corrosion current density in 3.5%NaCl aqueous solution, and AZ91-0.8% Ce alloy has better corrosion resistant performance. The reason for increasing corrosion resistance is attributed to the addition of Ce, refining the α-Mg grain, reducing the segregation of element Al, and improving the morphologies of β-Mg17 Al12 phases.     

温变形对AZ31镁合金组织的影响

对铸态AZ31 镁合金在210℃温变形时的组织演变和力学性能进行分析,为进一步开发镁合金的成形工艺提供实验依据.     

Cyclic-Tension Fatigue Behavior in a Rolled AZ31B Magnesium Alloy Studied Using Ultrasonic Shear Waves

Nondestructive evaluation of cyclic-tension fatigue in a rolled magnesium alloy, Mg-3Al-1Zn, was performed using vertically polarized shear wave (SV) reflection and shear horizontal wave (SH) transmission methods. Internal friction measured by SV reflection increased rapidly in the early stages of the fatigue and finally saturated, showing dominating interactions of movable dislocations and twinning boundaries with the waves as acoustic nonlinearities. The propagation time and logarithmic damping ratio in the SH transmission method followed a repeated increase and subsequent sudden decrease pattern, and finally converged toward fatigue failure due to acoustoelasticity, which represents the interaction with residual stresses. The wave and phase data were determined using an optical microscope, a scanning electron microscope, a surface roughness tester, and X-ray diffraction. The results demonstrated that during the fatigue process, residual stress accumulated on the compressive side of the specimen, despite the applied cyclic-tension loading. Brittle cracks that originated in inclusions provided sudden relief from the residual stress.