十二烷基苯磺酸钠对AZ31镁合金缓蚀作用研究

用失重法、线性电位扫描、恒流放电、电化学阻抗谱等方法研究了AZ31镁合金在中性MgS04溶液中的电化学性能及有机添加剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对AZ31镁合金的缓蚀作用.结果表明,少量的SDBS能使AZ31镁合金的开路电位和活化电位正移,极化电阻增大,电极表面氢气的析出受到抑制,大电流放电性能得到改善.SDBS的缓蚀效果与其使用量之间成"反S"型的变化关系.SDBS浓度小于0.1 mmol/L时,其缓蚀作用随SDBS的增加而增强;在0.1～0.2 mmol/L的范围内,缓蚀作用则随SDBS的增加而降低;之后又随SDBS的增加而增强.有机缓蚀剂吸附理论可以解释这种变化规律,而驰豫过程阻抗值和电荷传递电阻受SDBS影响的不同步是这一规律的深层原因.AZ3l镁合金在50 mA/cm2电流密度下的恒流放电效率大于73%,具有作为金属燃料电池负极材料的实际价值.     

AZ31B镁合金热压缩行为研究

对尺寸为φ10 mm×15 mm的AZ31B镁合金试样,采用gleeble-1500热模拟试验机分别以0.001 s~(-1)、0.01 s~(-1)和0.1s~(-1)的应变速率进行了热压缩试验,压缩变形率分别为0.2、0.4和0.7。研究了压缩温度、应变速率和压缩变形量对AZ31B镁合金在热压缩变形过程中流变应力的影响,根据研究结果建立了AZ31B镁合金热压缩过程的本构方程。该方程能描述AZ31B镁合金的高温力学性能,可为该镁合金产品的开发和生产提供工程计算依据。     

AZ31B镁合金线切割

通过对AZ31B镁合金挤压棒料线切割(WEDM)的操作实践,试验结果表明影响镁合金线切割面质量的主要因素是钼丝进给速度、线切割电参数,即随钼丝进给速度的增大,切割表面粗糙度增加.当电压为5V,电流为2.2A时,切割面质量最好.     

磷酸钠在NaCl溶液中对AZ31镁合金的缓蚀作用

采用电化学阻抗法、动电位极化曲线法、全浸泡失重法和扫描电镜,研究了在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中磷酸钠(Na3PO4)对AZ31镁合金腐蚀的抑制作用。结果表明:Na3PO4对3.5%Na Cl溶液中的AZ31镁合金具有缓蚀作用,其缓蚀率随着Na3PO4含量增大逐渐提高,当Na3PO4质量浓度为1.0 g/L时,缓蚀率达到81.5%。结合扫描电镜分析表明,Na3PO4在镁合金表面形成含有Mg(OH)2和Mg3(PO4)2的保护层,这层致密的膜减少了基体与Cl-接触,抑制了镁合金的阳极反应。     

复合缓蚀剂中海藻酸钠对AZ91D镁合金缓蚀作用的影响

采用浸泡法、电化学方法研究了海藻酸钠浓度对AZ91D镁合金新型复合缓蚀剂缓蚀效果的影响。利用极化曲线、交流阻抗(EIS)和失重法评价了该缓蚀剂的缓蚀作用。通过扫描电镜和能谱分析了试样的腐蚀形貌以及缓蚀机理。研究表明,随着海藻酸钠浓度的提高,缓蚀效率先增后减,当浓度为0.03mol/L时,缓蚀效率最高。海藻酸钠在试样表面形成吸附膜,与其他两种成分产生协同作用,从而提高了镁合金的耐蚀性。     

木质素磺酸钠对3.5%NaCl溶液中AZ31镁合金的缓蚀作用

采用失重法,极化曲线,电化学阻抗谱和扫描电子显微镜研究木质素磺酸钠(SLS)在质量分数为3.5%NaCl溶液中对AZ31镁合金的缓蚀作用。结果表明:在298 K时SLS可有效抑制AZ31在Na Cl介质中的腐蚀。当SLS为4.0 g·L~(-1)时,缓蚀率可达到最大。提高浓度后,其缓蚀率会下降。SLS是阴极型缓蚀剂,并且SLS在AZ31表面的吸附符合Langmuir吸附模型。由吸附自由能?G~0及Arrhenius活化能E_a可知,SLS在AZ31镁合金表面是化学吸附。     

六次甲基四胺对AZ31镁合金的缓蚀作用研究

为了表征六次甲基四胺(HMTA)对AZ31镁合金在MgSO4溶液中的缓蚀性能,用线性电位扫描、电化学阻抗谱等方法研究了合金在溶液中的电化学行为.结果表明,少量HMTA的加入能使AZ31镁合金的开路电位正移,极化电阻增大,从而发挥缓蚀效果.HMTA的添加量在0.1～0.15mmol/L范围时具有较好的缓蚀性能,并使活化电位负移,确保合金具有较好的电化学活性.     

AZ31镁合金的各向异性及断裂行为

研究织构和异常长大晶粒对热轧AZ31镁合金力学各向异性和断裂行为的影响.在拉伸轴与板材的法向方向分别呈0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°下进行单轴拉伸实验,观察不同角度下样品的拉伸各向异性.结果表明:由于{1012}孪晶的出现,在0°-30°时样品表现出较低的屈服强度;当角度大于45°时,样品的主要的变形机制为基面和柱面滑移;当角度低于60°时,宏观断口平行于大晶粒拉长的方向;在75°和90°时样品的宏观断口呈锯齿状.     

AZ31B镁合金高温拉伸变形行为的研究

通过高温拉伸试验,研究了AZ31B镁合金板材在250～450℃以及应变速率0.001 s-1、0.01 s-1条件下的高温变形行为,获得了材料的厚向异性系数、伸长率等成形性能参数及有关组织特征.结果表明,不同变形条件下AZ31B合金的真应力-真应变曲线均出现峰值,峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小;硬化速率随变形温度的升高而降低,在温度高于250℃时变化不大.当变形温度为250 ℃,应变速率为0.001 s-1时,合金的厚向异性系数达到最大.随变形温度的升高,AZ31B镁合金的塑性显著提高.合金的动态再结晶温度为250℃,随着应变速率增大,合金发生动态再结晶的速度加快.     

AZ31B镁合金板材快速气压胀形行为

对板厚1.0 mm的细晶AZ31B镁合金板材进行快速气压胀形研究,在300~400℃的温度范围内进行了各种气压下300 s的快速气压胀形试验,研究温度和气压对AZ31B板材快速气压胀形能力的影响。结果表明:在不同温度下,胀形高度均随着气压的升高而增大,但气压升高到一定程度时,胀形时间不到300 s即产生破裂;胀形高度在胀形温度400℃时出现峰值为45 mm。在400℃和0.6 MPa条件下,胀形5 min时相对胀形高度达到1.13。胀形件壁厚分布不均匀,温度越高,壁厚分布不均匀度越高。最后,研究了不同温度下快速气压胀形时胀形件微观组织的演变规律。     

镁合金AZ31常温下的塑性变形行为

通过挤压制取镁合金A231镁合金板坯,常温下进行轧制,研究其塑性变形行为。考察了镁合金AZ31组织和轧制工艺参数对其常温下塑性变形能力的影响。结果表明,晶粒度和道次加工率是影响镁合金AZ31常温塑性变形能力的重要因素。当挤压板坯晶粒度为10μm时,板材轧制变形由脆性转变为塑性。总加工率越大,晶粒越细,塑性越好。合理分配道次加工率可使总加工率增大。     

AZ31B镁合金薄板的单向拉伸行为实验研究

在Gleeble-3500热模拟试验机上对AZ31B镁合金薄板(0.6 mm)拉伸试样在100～350℃的温度范围和1×10-1～1×10-3s-1的应变速率范围内进行了的单向拉伸实验,根据实验结果对AZ31B镁合金薄板的力学性能进行了分析.结果表明:AZ31B镁合金薄板在较低变形温度100～150℃时,应变速率对流动应力的影响不大;相比之下应变速率对AZ31B镁合金的断裂伸长率却有一定的影响,提高应变速率会降低材料的伸长率;在较高变形温度(200℃以上)时,应变速率对流动应力的影响比较明显,表现出显著的应变速率敏感性.     

AZ31B镁合金薄板TIG焊接

镁合金具有比重轻、比刚度和比强度高、阻尼减震性好以及易于机械加工等优点 ,在航空航天、汽车、摩托车等领域具有广阔的应用前景。但由于镁合金具有熔点低、线膨胀系数及导热系数高 ,导致镁合金在焊接过程中容易出现氧化燃烧、裂纹以及热影响区过宽等问题 ,难以获得与母材性能相匹配的焊接接头。本文对AZ31B镁合金薄板TIG焊工艺和提高镁合金焊接接头性能的有效途径进行了探索 ,为加快镁合金结构件的广泛应用提供理论基础和技术依据。1　焊接试验1.1　工艺准备本试验采用板厚为 1.6mm的AZ31B镁合金作为焊接材料 ,其化学成分见表 1,对变…     

半连续铸造AZ31B镁合金的热压缩变形行为

针对半连续铸造的AZ31B镁合金,采用Gleeble-1500热/力模拟机在变形温度为473～723 K、应变速率为0.01～10 s-1、最大变形量为80%条件下进行热/力模拟研究;结合热变形后的显微组织,分析合金力学性能与显微组织之间的关系。结果表明:当变形温度一定时,流变应力和应变速率之间存在对数关系,并可用包含Arrheniues项的Z参数描述半连续铸造的AZ31B镁合金热压缩变形的流变应力行为;实验合金在523 K时开始发生动态回复;随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶开始对AZ31B合金的变形行为产生明显影响,在变形温度623 K以上的各种应变速率下,AZ31B镁合金易变形。     

AZ31B变形镁合金压力成形

总结了AZ31B变形镁合金挤压、轧制和热冲压拉深的研究工作。AZ31B挤压板材无裂纹、无烧损,其组织呈晶粒细小的等轴晶;用分流挤压铝合金技术可生产挤压比不大于45,厚度不小于1 5mm的非薄壁镁合金管材;交叉轧制的镁合金薄板的A显著提高,Rp0.2和Rm明显下降;单向轧制时,则出现相反的结果。采用机械冲压法成功地热冲压出60mm×60mm×20mm的方形件,无裂纹现象。     

AZ31B镁合金焊接电弧图像处理

搭建了电弧图像采集系统,设计了一种复合滤光系统,获取了较为满意的镁合金焊接电弧图像。对原始图像进行了开小窗处理,降低了后续处理量。通过对比处理时间、轮廓平均厚度、轮廓整体尺寸以及电弧形态等四个方面,形态学处理较传统处理方法能取得更佳效果。     

AZ31B镁合金磷化工艺研究

应用Tafel极化曲线分析方法,对在不同磷化时间及不同磷化温度条件下磷化的AZ31B镁合金的防腐性能进行了研究,此外还研究了磷化膜的存在对AZ31B镁合金表面环氧涂层防腐性能的影响.研究结果表明:磷化时间及磷化温度对AZ31B镁合金磷化膜的防腐性能有较大影响,其最佳磷化时间为5min,最佳磷化温度为50℃.在最佳条件下,磷化膜的腐蚀电流密度最小,腐蚀电位明显正移,且极化电阻最大.此外,磷化膜的存在使环氧涂层在AZ31B镁合金表面的腐蚀电流密度下降了3个数量级,腐蚀电位正向移动了588mV,即磷化膜可提高环氧涂层在AZ31B镁合金表面的防腐性能.     

氟处理对AZ31B镁合金生物耐蚀降解行为的影响

采用低温化学方法在AZ31B镁合金表面制备出氟涂层,并研究了涂层的表面特征,氟处理后AZ31B镁合金在模拟体液中的腐蚀行为。结果表明,氟涂层均匀致密,与基体结合良好。经氟处理后的AZ31B镁合金的耐蚀性能有较大提高,其在模拟体液中的降解缓慢,合金浸泡后溶液的pH值保持在7.5~8.8之间,有效降低了合金降解而引起的碱性增强趋势。氟涂层在模拟体液中会逐渐转化为Ca3(PO4)2,新生成的表面膜会继续起到保护合金基体的作用。     

挤压AZ31镁合金压压疲劳行为

研究了挤压AZ31镁合金的压-压疲劳行为,并与拉-拉疲劳行为对比,了解孪生对疲劳行为的影响。结果表明,循环压缩滞后环为非对称的S形的曲线,而循环拉伸滞后环比较对称。循环压缩导致了平均应力显著下降。循环应变硬化存在于循环压缩和循环拉伸两种情况下,但循环压缩表现出较强的循环应变硬化中观察到,该行为可归因于压缩阶段易于孪生,孪晶界起到晶界强化效果。与循环拉伸相比,循环压缩样品的塑性应变幅度更大。循环压缩样品具有较大的疲劳裂纹稳定扩展区面积,表明其具有较为优异的疲劳寿命。断裂表面的残余孪晶在两种情况中均会出现。