提高AZ91镁合金耐蚀性的研究进展

综述了合金元素和化学转化处理、微弧氧化、金属镀膜等表面处理技术对AZ91合金耐蚀性影响。分析了AZ91合金的腐蚀行为,总结了提高AZ91合金耐蚀性的主要途径。并提出了进一步研究复合合金化、不同表面处理技术的结合以及添加合金元素与表面处理技术的结合等方法。     

混合稀土对AZ91镁合金组织和性能的影响

在ZA91镁合金基础上添加不同含量的混合稀土（MM），对其铸态和固溶时效的组织及性能进行了研究。结果表明，MM显著改变AZ91合金的铸态组织，使Mg17Al12相细化，并出现针状相，从而使硬度，强度提高，但冲击韧度值及伸长率下降，进一步的固溶时效证明该针状相并不固溶于基体中，MM的加入，推迟了AZ91的时效硬化过程。     

AZ91镁合金耐腐蚀性能的研究进展

AZ91是工业上应用最为广泛的镁合金之一,但其较差的耐腐蚀性能阻碍了其进一步的推广应用.分析了AZ91合金腐蚀速率大小的几个主要影响因素,介绍了改善AZ91镁合金耐蚀性能的方法.     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

稀土对AZ91镁合金腐蚀行为的影响

将质量分数0.3％、0.9％稀土Y以及0.4％、1.0％(La,Ce)混合稀土分别添加到AZ91镁合金中,采用扫描电子显微镜(SEM)、扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)以及电化学测试技术研究镁合金的腐蚀行为.采用X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)测定腐蚀产物膜的组成和结构,明确不同类型、不同含量的稀土对AZ...     

AZ91D镁合金在北京地区的大气腐蚀行为研究

利用室外大气暴露试验，研究了AZ91D镁合金在北京地区的平均大气腐蚀速率，并与相同条件下A3钢的大气腐蚀情况进行了对比．采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)以及红外光谱(IR)等多种现代表面分析技术对腐蚀产物的形貌、组成、结构等进行分析，与A3钢相比，AZ91D镁合金具有良好的耐大气腐蚀性能，具有局部腐蚀的特征。     

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。     

载波处理对AZ91D镁合金耐蚀性能的影响 Ⅰ-载波处理对AZ91D镁合金腐蚀行为的影响

对AZ91D镁合金进行载波钝化,利用正交试验确定载波钝化工艺的最佳工艺参数。使用扫描电子显微镜(SEM)观察载波钝化后的AZ91D镁合金表面形貌;采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电化学显微镜(SECM)、Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了载波钝化对合金耐蚀性能的影响。结果表明:载波钝化后,AZ91D镁合金表面生成了一层非常致密的膜,其耐蚀性能显著提高。     

AZ91D镁合金表面渗锌渗层组织及其性能研究

采用zn与Al2O3固体混合粉末对AZ91D镁合金表面进行热扩渗处理,对渗层进行金相组织形貌、化学成分、物相组成分析以及对基体材料、扩渗试样进行盐雾腐蚀对比试验.结果表明,在400℃恒温热扩渗8 h条件下,扩渗层与基体材料表面之间能够形成由均匀细密的共晶态组织构成的渗层,厚度约为0.7 mm左右,扩渗层主要合金相由Mg7Zn3与Mg-Zn化合物共同构成.同时盐雾腐蚀试验结果表明,形成的扩渗层组织在一定程度上提高了AZ91D镁合金表面的耐腐蚀性能.     

添加稀土Er于熔剂中对铸态AZ91镁合金组织与性能的影响

研究了熔炼时在熔剂(42%MnCl2 53%LiCl 5?F2,质量分数,%)中添加稀土Er对铸态AZ91镁合金显微组织、力学性能、断口形貌以及腐蚀行为的影响。结果表明:在熔剂中添加稀土Er能够去除镁合金熔炼过程中产生的熔剂夹杂,净化镁合金熔体,提高铸态AZ91镁合金的拉伸性能和耐腐蚀性能;当熔剂中添加10%的稀土Er时,镁合金的抗拉强度σb和伸长率δ分别从156MPa和1.8%上升到最大值220MPa和4.1%;同时,镁合金在5%NaCl水溶液中的腐蚀速率从1.20mg/(cm2.d)下降到最小值0.15mg/(cm2.d);然而,随着稀土Er在熔剂中添加量的进一步提高,合金中开始有φ-(Al7ErMn5)和τ-(Al66.7Mg23.3Er10)等含有稀土Er的相生成,消耗了合金中的Al和Mn元素,改变了β-(Mg17Al12)相的形态;而且沿枝晶界附近分布的粗大φ-(Al7ErMn5)相降低了枝晶之间的结合力,使得合金的σb和δ下降;同时,部分网状的β-(Mg17Al12)相断裂,呈离散的块状,导致合金的腐蚀速率增加;熔剂中添加稀土Er不改变镁合金的断裂机理,断裂机制仍为准解理断裂。     

稀土镧对AZ91D镁合金组织及耐蚀性的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)及动电位极化测试等手段研究了稀土镧添加量对AZ91D镁合金组织和耐蚀性的影响。结果表明:镧的添加使AZ91D镁合金组织细化,β-Mg_(17)Al_(12)相的体积分数减小,并且由连续网状分布变为断续、弥散分布,同时生成新的稀土相Al_(11)La_3,其腐蚀速率明显降低,自腐蚀电位和耐蚀性得到提高。当镧的质量分数为1.0%时,镁合金的腐蚀速率为0.157mg·cm~(-2)·h~(-1),约为AZ91D镁合金的58%;腐蚀电流密度为8.8×10~(-4) A·cm~(-2),相对于AZ91D镁合金的显著降低;自腐蚀电位为-1 429mV(SCE),相比于AZ91D镁合金的自腐蚀电位提高了95.4mV。     

钕对AZ91镁合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法、极化曲线、电子探针和X射线衍射仪研究了AZ91-XNd镁合金在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明,加入Nd显著降低合金的腐蚀速度,提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流。探讨了显微组织与腐蚀性能之间的关系。     

锑和混合稀土对AZ91镁合金流动性的影响

研究了锑和混合稀土对AZ91镁合金的流动性及结晶温度间隔的影响,结果表明:在AZ91中添加0.4%Sb,可以使该合金流动性提高34%,结晶温度间隔减少16℃;添加0.8%RE,可以使该合金流动性提高26%,结晶温度间隔减少21℃;同时加入0.8%RE和0.4%Sb使该合金的流动性提高31%,结晶温度间隔减少28℃.锑与合金中的镁形成短棒状的金属间化合物Mg3Sb2,混合稀土与合金中的铝形成片状金属间化合物Al11La3 和Al11Ce3;两种添加物均可以细化AZ91合金的铸态组织.     

热处理对半固态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响

研究了热处理对半同态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响.结果表明,材料的耐腐蚀性能与其组织密切相关,镁合金AZ91D组织中的β-Mg_(17)Al_(12)相能够提高合金的抗腐蚀性能;同溶处理使镁合金的抗腐蚀性能下降,同溶处理后再进行人工时效处理可以提高镁合金的抗腐蚀性能.     

AZ91镁合金的抗高温蠕变性能和腐蚀性能的研究近况

概述了AZ91镁合金抗高温蠕变性能和腐蚀性能方面的研究近况。重点介绍了近年来微合金化、材料复合对AZ91镁合金抗蠕变和腐蚀性能的影响,提出了对AZ91镁合金今后发展方向的看法。     

真空压铸对AZ91镁合金组织及性能的影响

为了提高压铸镁合金的质量,利用光学显微镜、扫描电镜、力学性能试验、失重法和电化学试验研究了真空压铸工艺条件对AZ91组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明,真空压铸可以明显降低铸件孔隙率,提高组织致密度和均匀性,晶粒细小,平均晶粒尺寸在30μm左右,第二相Mg17Al12相的形貌及分布呈片状和网状均匀分布于晶界处。与普通压铸相比,真空压铸AZ91其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了10.19%、33.07%、40.63%和13.04%。真空压铸AZ91的腐蚀电流密度下降了15.92%,其在3.5%Na Cl溶液中18 h的腐蚀速率下降到普通压铸AZ91合金的33.76%。     

AZ91D镁合金研究新进展

分析了国内外有关AZ91D镁合金铸态组织与合金相、热处理以及合金元素对铸态组织及合金相的影响等方面的最新研究;综述了力学性能的提高与改善的方法和效果;介绍了AZ91D镁合金表面金属涂层处理技术的新进展以及半固态处理技术在AZ91D镁合金上应用的新进展。     

Effect of Ca on Corrosion Resistance Behavior of as-Cast AZ91 Magnesium Alloys

研究了0.5,1.0和1.5(质量分数,%,下同)的Ca对铸态AZ91镁合金微观组织和耐蚀性的影响。利用OM、SEM/EDS和XRD观察金相组织、进行微观分析和确定相组成。分别采用静态失重腐蚀、电化学腐蚀和盐雾腐蚀对不同成分的AZ91合金进行实验。结果表明,0.5Ca的存在没有形成任何新的金属间相,而是通过溶解于第二相和基质中抑制β-Mg17Al12相的不连续沉淀。AZ91-1.0Ca合金耐蚀性最好。AZ91-1.0Ca和AZ91-1.5Ca合金中出现了骨状的Al4Ca相,并且β相尺寸显著下降。在AZ91-1.0Ca合金中,β相分布十分均匀。因此,可以认为,随着不同含量Ca的加入,铸态AZ91镁合金耐蚀性的变化是由于其微观组织的变化而引起的。     

Improvement of corrosion resistance of AZ91D magnesium alloy by gadolinium addition

Based on the previous investigation on beneficial introduction of holmium into magnesium alloy, the effect of gadolinium, an adjacent rare earth element, on corrosion resistance was examined. The corrosion behavior of two Mg-9Al-Gd alloys （Mg-9Al-0.45Gd and Mg-9Al-l.43Gd） was evaluated and compared with that of Mg-9Al alloy without Gd by means of specimen mass loss and hydrogen evolution in 3.5% NaCl solution saturated with Mg（OH）2. The Gd-containing alloys exhibit enhanced corrosion resistance with respect to the plain Mg-9Al alloy. The microstructures of Mg-9Al alloy and Mg-9Al-0.45 Gd alloy were observed by electron probe microanalysis （EPMA） and energy dispersion spectroscopy （EDS）. The alloys with Gd addition show a microstructure characterized by a phase solid solution, surrounded by minor amount of β phase and more grain-like Gd-containing phase. To illustrate the involved mechanism their polarization curves were recorded. The electrochemical investigations reveal that Gd addition shifts the corrosion potential of the alloy towards active, as Gd containing phase is more active and hence less cathodic. As a result, the micro-galvanic corrosion is suppressed. Moreover corrosion product films formed on the Gd containing alloys are more compact and provide a better protective effectiveness than that on the alloy without Gd against corrosion. Repassivation measurements in mixture solution of 0.21 mol/L K2CrO4＋0.6 mol/L NaCI also verify the beneficial role of Gd addition. Based on the present preliminary analysis, both the deposited Gd-containing phases and corrosion product films are believed to be responsible for the improved corrosion behaviour due to Gd addition.     

热处理对SLM AZ91D镁合金组织及腐蚀行为的影响

目的 研究热处理对激光选区熔化成形(Selective Laser Melting,SLM)AZ91D镁合金组织与耐蚀性能的影响.方法 利用SLM技术成形了AZ91D镁合金,对试样进行固溶处理(T4)、固溶+时效处理(T6).采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电化学工作站分别对SLM、T4热处理、T6热处理的AZ91D镁合金试样的微观组织和耐蚀性能进行观察与测试.结果 SLM试样经420℃保温6 h固溶处理后,β-Mg17Al12相基本固溶于基体中,晶粒尺寸由5μm增大至60μm左右.加热至200℃保温2 h时效处理后,β-Mg17Al12相从基体析出,随着时效时间由2 h增加至6 h,析出相数量逐渐增多.在3.5％NaCl溶液中浸泡120 h后,SLM试样表面腐蚀坑较小;T4热处理试样表面出现较大的腐蚀坑;T6热处理试样的表面腐蚀坑大小及深浅不一,腐蚀最严重.极化曲线结果表明,SLM试样的腐蚀电流密度Jcorr最小,为(1.889±0.2)×10–5 A/cm2,耐蚀性能最好;固溶+时效处理2 h的试样Jcorr最大,为(1.225±0.2)×10–4 A/cm2,耐蚀性能最差.不同热处理试样的耐蚀性能优劣排序为:SLM试样>T4试样>T6试样.结论 未经热处理的SLM试样晶粒尺寸最小,耐蚀性最好.经420℃保温6 h固溶处理后,β-Mg17Al12相基本溶解,晶粒尺寸增大1个数量级;加热至200℃时效2 h处理后,耐蚀性最差,当时效时间继续延长至6 h后,β-Mg17Al12相的数量逐渐增多,耐蚀性能反而有所增强.