β相对Mg-Al系镁合金板材耐腐蚀性能的影响

为了研究β相对Mg-Al系镁合金板材腐蚀性能的影响,通过析氢试验和电化学阻抗谱等测试方法,研究了AZ31B,AZ91D1和AZ91D2三种镁合金轧制态板材的腐蚀性能。结果表明,在w(Na Cl)=3.5%的Na Cl溶液中,三种镁合金的耐腐蚀性能为:AZ91D2镁合金耐腐蚀性能最好,AZ91D1镁合金的其次,AZ31B镁合金耐腐蚀性能较差。通过光学显微镜和扫描电子显微镜等方法测量了试样表面腐蚀产物的形貌,发现AZ31B和AZ91D2镁合金出现点状腐蚀,而AZ91D1镁合金则出现丝状腐蚀。在AZ31B镁合金中,β相含量非常少,并且比较粗大,在腐蚀过程中对合金的耐腐蚀性能起降低作用,而AZ91D1和AZ91D2镁合金中第二相含量较多,降低了合金的自腐蚀性能,AZ91D2镁合金中第二相颗粒比AZ91D1镁合金的更细小,并且含量也较多,因此其耐腐蚀性能最好。     

高压作用下AZ91D镁合金微观组织的演化

以AZ91D镁合金为研究对象,借助X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜及透射电镜,研究了压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压时效处理后的AZ91D镁合金仍由α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压时效处理可改变β-Mg17Al12相的形态及分布,并且明显细化AZ91D镁合金的晶粒组织。     

Y和Gd对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响

为改善消失模铸造AZ91D镁合金的显微组织和力学性能,在合金中加入稀土元素Y和Gd。结果表明:Y和Gd在消失模铸造AZ91D镁合金中生成块状的Al2Y和Al2Gd相,细化基体组织,并使β-Mg17Al12相形貌由网状转变为断续状和颗粒状。Y和Gd的加入提高了消失模铸造AZ91D镁合金中α-Mg的初晶析出温度,降低其共晶温度。适量的Y和Gd能显著提高消失模铸造AZ91D镁合金的力学性能,当Y和Gd的含量分别为0.6%和0.9%时,抗拉强度、伸长率和硬度达到最大,分别为161.68MPa、2.80%、HB64.7,比不加Y和Gd的AZ91D镁合金分别提高了18.8%、54.7%、19.2%。     

Sr对AZ91D镁合金微观组织与力学性能的影响

AZ91D镁合金强度高,耐蚀性好,是目前最常用的压铸镁合金。但由于其塑性和韧性差,无法满足高承载及受冲击环境下零件的使用要求。在AZ91D镁合金中添加不同含量的Sr,研究其对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Sr的加入极大地细化了AZ91D镁合金的晶粒,并促使第二相形态趋向粒状化,基本消除了沿晶界分布的粗大β(Mg17Al12)相,同时基体中的β相增多、分布均匀;Sr的添加提高了AZ91D镁合金的塑性(冲击韧性、伸长率)和抗拉强度,但屈服强度略有降低。     

Ca对镁合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响

研究了Ca对AZ91D镁合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响.当AZ91D中加人的Ca含量大于1.0%时,β相(Mg17Al12)减少,并且在晶界上形成了网状分布的Al2Ca相.拉伸测试表明,当加入Ca含量小于1%时,可以提高合金的常温抗拉强度和延伸率,继续增大Ca含量时合金的力学性能明显下降.当AZ91D中加入的Ca含量达到1.0%时,常温抗拉强度和延伸率较AZ91D分别提高了8.2%和29.3%,并且腐蚀速率下降为AZ91D的17.2%.其原因主要是由于形成了网状分布的Al2Ca相,使镁合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,从而阻碍了镁合金的腐蚀.     

稀土Ce含量对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了稀土Ce对AZ91D镁合金的显微组织、力学性能、腐蚀性能和磨损性能的影响。结果表明,向AZ91D镁合金中加入稀土Ce,出现了杆状化合物Al4Ce相,并提高了合金的室温力学性能。当稀土加入量为0.7%时,合金的抗拉强度和伸长率由117.4 MPa和4.0%提高至138.87 MPa和6.5%。进一步提高稀土含量,杆状化合物Al4Ce变得粗大,合金力学性能下降。AZ91D镁合金中加入稀土Ce可提高其耐蚀性,加入0.7%Ce的AZ91D镁合金的耐蚀性能提高了87%,当稀土Ce含量进一步提高时,AZ91D镁合金中的耐蚀性又变差。向AZ91D镁合金中加入稀土Ce,其耐磨性能也得到提高,当稀土Ce含量为1.0%时,合金耐磨性能最优,但只是略高于稀土Ce含量为0.7%时合金的耐磨性。综合本研究结果,稀土Ce的最佳加入量为0.7%。     

稀土Y+AZ91D镁合金的微观组织及耐蚀性研究

通过盐雾腐蚀试验,研究了稀土Y对AZ91D镁合金耐腐蚀性能的影响。用光学显微镜(OM)观察组织结构,应用XRD对其进行物相分析,采用静态失重法计算其腐蚀速率,比较含Y和不含Y的AZ91D镁合金的组织和耐腐蚀性能。结果表明,Y+AZ91D镁合金在NaCl溶液中具有优异的耐蚀性,并且随Y含量的增加,Mg17Al12相增多,针状组织Al4MgY也增多,细化了合金的微观组织,耐腐蚀性能也进一步得到提高。     

热处理和稀土Ce对AZ91D合金性能的影响

研究了热处理和稀土Ce共同作用对AZ91D镁合金组织和性能的影响。结果表明,AZ91D镁合金中加入稀土Ce后,生成了杆状化合物Al4Ce,且网状分布的β-Mg17Al12相变成弥散化分布。随稀土Ce含量的增加,AZ91D镁合金的力学性能和耐蚀性能提高。经T4和T6热处理,杆状化合物Al4Ce的形貌保持不变。T6处理后,加入了稀土Ce合金的力学性能和耐蚀性能比铸态AZ91D镁合金的力学性能和耐蚀性能显著提高。     

Ce含量对AZ91D镁合金组织及性能的影响

研究了不同Ce含量的AZ91D镁合金的晶粒尺寸、物相和力学性能。结果表明,Ce含量不同的AZ91D镁合金显微组织、物相和力学性能有较大差异;Ce含量在0.5%~1.5%范围内,随着Ce含量升高,晶粒尺寸逐渐细化;当Ce含量为1.5%时,晶粒尺寸最小,合金综合力学性能最高。     

热处理对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

对经过不同热处理工艺处理后的AZ91D镁合金进行腐蚀试验,并测定其腐蚀参数.对腐蚀数据及金相显微组织分析、观察表明:时效处理后的AZ91D镁合金腐蚀率最低为2.128mm/a,为铸态和固溶加时效处理的AZ91D镁合金(3.081mm/a、3.209mm/a)的69.1%和66.3%;比仅进行固溶处理的AZ91D镁合金7.400mm/a的腐蚀率减少了71.2%,耐蚀性能提高2.48倍.合金组织中β相的形态和数量对合金腐蚀率起着重要作用.