析出相对AZ91镁合金热轧板组织及边裂行为的影响

采用光学显微镜(OM)、配有能谱(EDS)的场发射扫描电子显微镜(SEM)、室温拉伸试验等研究了析出相对AZ91镁合金在不同变形量和道次轧制后的微观组织、变形机制及边裂行为的影响。结果表明:对铸态AZ91镁合金而言,小压下量、多道次轧制可减少边部裂纹的产生,提高轧制成形能力;在轧制变形过程中,析出相由片层状向球状颗粒转变,且粒度更小,球状颗粒状第二相在轧制变形过程中可以通过促进孪晶细化和动态再结晶,从而有利于抑制裂纹的萌生;热轧后室温拉伸断口呈现较强的沿晶断裂特征,微裂纹主要分布在Mg/Mg_(17)Al_(12)相界面结合处及较粗大的第二相附近。在拉伸变形过程中,球状析出相颗粒可能成为微裂纹萌生的源头之一,微裂纹进一步扩展并形成宏观裂纹。     

AZ91镁合金的挤压和析出硬化行为(英文)

挤压比为4:1,将铸态AZ91镁合金分别在250,300和350℃下进行挤压,随后进行析出硬化处理(T6)。经过热挤压和析出硬化处理后,铸态AZ91镁合金中粗大的和偏析Mg17Al12析出相被细化并均匀分布在α-镁基体中。在不同的挤压温度下合金中发生了部分或全部动态再结晶。经挤压后,该合金的极限抗拉强度从铸态的190MPa增加到570MPa。AZ91镁合金的时效硬化特征与晶粒尺寸有关。在250、300和350℃下以4:1的挤压比挤压该合金后,获得峰值硬度的时效时间分别为35、30和20h。SEM观察到在AZ91基体中存在均匀细小的Mg17Al12析出相。     

含铈AZ91D镁合金的显微组织与腐蚀行为

用盐雾试验、扫描电镜能谱仪、X射线衍射仪等,对加入不同Ce含量的含铈AZ91D镁合金的显微组织和盐雾腐蚀性能进行了分析.结果表明:当加入0.69%Ce时,可使合金铸态组织明显细化,且网状β相呈粒状弥散分布于晶界上,同时有大量针状物Al4Ce相出现;而加入0.93%Ce时,合金铸态组织有粗化趋势,且针状物长大成杆状.12 h腐蚀试验结果表明,加入0.26%Ce和0.93%Ce的合金,腐蚀速率先迅速增加而后又明显降低;而加入0.69%Ce的合金,腐蚀速率保持恒定.随着NaCl溶液浓度的增加,AZ91D合金的腐蚀速率增长较快;加入0.26%Ce后,合金腐蚀速率增长缓慢;加入0.69%Ce后,合金的腐蚀速率随浓度增加逐渐降低;加入0.93%Ce的合金在低浓度下的腐蚀速率略有升高,而在高浓度下的腐蚀速率迅速降低.合金的腐蚀形貌均表现为不均匀腐蚀,腐蚀产物主要由Mg(OH)2组成.含稀土合金的腐蚀产物中还有Al4Ce.稀土Ce提高AZ91D镁合金腐蚀性能的原因归结为Ce对组织的细化作用以及对Al元素偏析程度的降低.     

压铸镁合金腐蚀行为研究进展

讨论了压铸镁合金的腐蚀类型,介质环境对腐蚀行为的影响和各种合金元素在镁合金腐蚀过程中起到的作用。认为对镁合金腐蚀行为和机理的认识仍不完全清楚,对接触腐蚀和应力腐蚀等多种腐蚀形式协同作用下腐蚀研究不够全面,这些领域是当前镁合金腐蚀研究亟待解决的问题。提出采用向合金中加入稀土等微量元素的方法,降低有害杂质的含量,改善合金的微观结构,开发新型抗腐蚀镁合金,是镁合金腐蚀防护研究的重要发展方向。     

AZ91D镁合金在含SO2大气环境中的初期腐蚀行为

采用室内加速的方法,利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段对AZ91D镁合金在含微量SO2工业污染环境中的初期腐蚀层形貌以及腐蚀产物进行了分析和研究.结果表明:SO2加速镁合金的腐蚀,随着SO2含量增加,镁的腐蚀速率加快.镁合金的初期腐蚀具有局部腐蚀的特征.腐蚀优先从α相基体开始,腐蚀初期在材料表面生成一层保护性的含有MgO和Mg(OH)2的薄膜.SO2降低了薄液层的pH值,增强溶解过程,促进可溶性MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O腐蚀产物的生成,使表面膜失去保护作用,加速镁合金的后期腐蚀.     

AZ91D镁合金在含Cl-溶液中腐蚀机理的研究

探讨了溶液中的Cl-离子、合金的成分及微观组织结构、氧化膜的结构对AZ91D镁合金腐蚀的影响。从腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀类型及表面膜的状态等几个方面对AZ91D镁合金的腐蚀行为进行了定量和定性的描述。表面膜的疏松多孔,溶液中的活性阴离子是造成AZ91D镁合金腐蚀的动力学因素,由于Cl-（高解离度,高吸附性,高导电性,表观尺寸小）的特殊作用,合金表面所发生的是有选择的点蚀,最后呈蜂窝状;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率也随之增大。     

钇对AZ91D镁合金盐雾腐蚀行为的影响

利用盐雾法、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)仪和X射线衍射仪等,分析研究钇对AZ91D镁合金在不同浓度的NaCl溶液中的腐蚀规律和腐蚀形貌的影响.结果表明,AZ91D合金的腐蚀速率随着腐蚀时间和NaCl浓度的增加而增大;钇的加入可明显降低合金腐蚀速率,加入1.28%钇的合金的腐蚀随腐蚀时间的延长和介质浓度的增加而呈现先增后减的趋势,合金的耐蚀性达到试验范围的最佳值.合金的腐蚀形貌均表现为不均匀腐蚀,腐蚀产物主要由Mg(OH)2和MgO组成.     

晶体取向及析出相对Al-Cu-Li单晶腐蚀行为的影响（英文）

通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光学显微镜、剥落腐蚀溶液浸泡实验和电化学测试研究晶体取向和析出相对Al-Cu-Li单晶腐蚀行为的影响。结果表明,时效态Al-Cu-Li合金不同取向的腐蚀速率按(001)<(101)<(111)的顺序增加,与淬火态合金的腐蚀速率按(111)<(001)<(101)的顺序增加明显不同。T₁相的析出恶化了Al-Cu-Li合金的耐蚀性,且不同晶面取向的恶化程度不同。时效态合金的严重局部腐蚀沿着晶体学方向扩展,并以腐蚀带的形式沿{111}_Al面扩展。     

AZ91-3Ca镁合金组织结构和电化学行为的研究

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及电化学测试法和失重法研究了铸态AZ91-3Ca镁合金分别在退火处理前后的相组成以及不同退火处理条件下的腐蚀行为。结果表明,铸态AZ91-3Ca镁合金主要由基体α-Mg相和沿着晶界附近分布的网状共晶相组成。共晶相中含有α-Mg相,实心块状β-Mg_(17)Al_(12)相和鱼骨状(Mg,Al)_2Ca相等。300和400℃退火处理后合金的组织结构没有明显变化,但是在较高退火温度500℃下保温2.0 h后,β-Mg_(17)Al_(12)相溶解促进了一种含有Mg,Al,Zn,Ca 4种元素的四元相的生成。在500℃保温16.0 h后,基体中Al元素含量最多,且分布均匀,在NaCl水溶液中耐蚀性能最佳,其自腐蚀电位为-1330mV,电流密度为1.222×10~(-4)A/cm~2,腐蚀速率为0.11 mg/cm~2·h。     

高合金奥氏体铸造不锈钢析出相及腐蚀行为的研究

高合金奥氏体不锈钢铸态组织中有σ相存在，经８５０～１１２０℃热处理所形成的σ相包括：（Ｆｅ－Ｃｒ）σ相、（Ｆｅ－Ｍｏ）σ相、以及（ＣｒＮｉＳｉ）σ相。８５０℃左右有Ｍ６Ｃ型碳化物和ＮｂＣ析出。该钢经１１５０℃×２ｈ水冷固溶处理后，具有优良的抗均匀腐蚀、晶间腐蚀、点蚀和化学腐蚀性能。     

高锶含量AZ31镁合金的铸态组织及含锶相(英文)

研究不同Sr含量(0,0.3%,2.5%和5.0%,质量分数)的AZ31镁合金的铸态组织及含锶相。结果表明:在AZ31镁合金中添加Sr后,枝晶/晶粒尺寸变小,并且在0~5.0%的范围内,随着Sr含量的增加,枝晶细化且形态出现钝化现象,位于晶界/枝晶界的合金相分布更加弥散。添加0.3%Sr后,β-Mg17Al12相从未添加Sr的AZ31合金中的连续、不规则条状转变为不连续、不规则条状和/或细小颗粒状。在添加2.5%Sr和5.0%Sr的合金中发现了一些层片状共晶相,且后者的层片间距更加小。较高含量的Sr添加到AZ31镁合金中可以形成一种新的共晶和/或离异共晶三元Mg11Al5Zn4相,在添加2.5%Sr和5.0%Sr的合金中发现了Mg17Sr2相和Mg2Sr相。     

Effect of an Mg-rich matrix on the corrosion behavior of As-cast magnesium-aluminum alloys

In the present study, the corrosion behavior of as-cast Mg-Al and Mg-Al-Zn alloys was studied as a function of the Al content in the matrix. Corrosion properties such as the corrosion rate, corrosion potential, and repassivation tendency were estimated through immersion and electrochemical tests. The corrosion potential and corrosion rate of a solutionized alloy depend mainly on the Al content of the as-cast alloy. The variation of Al content in the Mg-rich matrix influences the stability of the passive film and the repassivation tendency, i.e., as the Al content of the matrix increases, the repassivation tendency of the surface protective film after its breakage deteriorates. Also, it was proven that the enhancement of corrosion resistance by heat treatment, as in T6, is due to the decrease of solute concentration in the matrix, in addition to the effect of the precipitate, which plays the role of a barrier against corrosion.     

Effect of Ca addition on microstructure and impression creep behavior of cast AZ61 magnesium alloy

Microstructure and creep properties of AZ61 alloy containing 1 and 3 wt.% Ca were investigated. The creep properties were examined using impression method under different stresses between 200 and 500 MPa at the temperature ranging from 423 to 491 K. The microstructure of AZ61 alloy contains α(Mg) matrix and Mg₁₇Al₁₂ intermetallic phases. It is shown that adding Ca to AZ61 alloy reduces the amount of Mg₁₇Al₁₂ phase via forming (Mg, Al)₂Ca phase; furthermore, increasing the Ca content to 3 wt.% leads to the formation of (Mg, Al)₂Ca phase, as well as the elimination of the Mg₁₇Al₁₂ phase. Creep properties of AZ61 alloy are improved with the Ca addition. The improvement in creep properties is attributed to the reduction in the amount of Mg₁₇Al₁₂ phase and the formation of (Mg, Al)₂Ca phase with high thermal stability. According to the obtained creep data, it is concluded that the pipe diffusion−climb controlled dislocation creep is the dominant creep mechanism and Ca addition has no influence on this mechanism. The effect of pre-deformation on the creep properties of AZ61+3%Ca alloy reveals that the creep resistance of the alloy depends on the continuity of (Mg, Al)₂Ca phase. It is decreased by reducing the phase continuity.     

Effect of electroless-Ni-plating on corrosion fatigue behavior of magnesium alloy

Fatigue tests were performed on electroless nickel-plated magnesium alloy specimens in laboratory air and 3% sodium chloride solution. In laboratory air, the effect of surface treatments (plating, blasting and polishing) on the fatigue lives of specimens was found to be minimal. However, in 3% sodium chloride solution, the electroless Ni-plated specimens were found to have shorter fatigue lives than those of the polished and blasted specimens. In order to study the fatigue mechanisms, successive observations of the specimen surfaces were conducted during the fatigue process in both laboratory air and sodium chloride solution. Observations of the fracture surfaces were also conducted to clarify the fatigue mechanism.     

The effect of Ca on corrosion behavior of heat‐treated Mg–Al–Zn alloy

The effect of 0.5, 1.0, and 1.5 wt% Ca additions on the microstructure and corrosion resistance of the heat‐treated Mg–Al–Zn alloy was investigated. Addition of 0.5 wt% Ca did not form any new phase but suppressed the discontinuous precipitation of the β ‐Mg₁₇Al₁₂ phase by being dissolved in both the second phase and magnesium matrix. In the materials containing higher amounts of Ca, however, metallographic investigation shows that Ca added to Mg–Al–Zn can obviously decrease the size of β ‐Mg₁₇Al₁₂ and forms Al₄Ca intermetallic compounds in the shape of bone‐like morphology. The corrosion tests used include constant immersion technique, and potentiodynamic polarization experiments and salt spray test. Surface examination and analytical studies were carried out using optical and scanning electron microscopy, EDX, and XRD. The results of corrosion tests show that magnesium alloy Mg–Al–Zn with 1.0 wt% Ca addition has the best corrosion resistance behavior.     

耐蚀镁合金研究与应用

综述了镁及其合金的腐蚀,国内外镁合金腐蚀研究现状,提高镁合金耐蚀性的方法,耐蚀镁合金研究与应用发展趋势等方面的情况。期望对耐蚀镁合金有一个较全面的了解。     

Ca添加量对汽车用Mg-Al-Zn合金组织的影响

运用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)与能谱分析(EDS),研究了不同Ca含量对Mg-Al-Zn合金铸态与固溶时效态的显微组织的影响。结果表明,添加Ca元素后,合金中出现了Al₄Ca相,经过固溶时效处理后均匀弥散分布在基体中,Ca元素对固溶时效态合金具有良好的晶粒细化效果。     

镁含量对Al-Ga-Mn阳极合金组织和电化学性能的影响

制备了5种不同Mg含量的Al-Ga-Mn-Mg阳极合金,通过扫描电镜观察了合金的显微组织和腐蚀形貌,并测试了合金在40℃、4 mol·L-1Na OH溶液中的开路电位、交流阻抗谱、极化曲线及恒电流放电曲线,从而研究了Mg含量对Al-Ga-Mn合金组织和电化学性能的影响。结果表明:在Al-Ga-Mn合金中加入Mg元素之后,组织中析出相数量明显增多且均匀分布;另外,Mg元素显著改善了合金的电化学性能,降低其析氢速率。当Mg含量为1.5%时,合金表现出较优的综合性能,具有均匀的腐蚀形貌和较负开路电位、工作电位。     

镁合金大气电偶腐蚀初期规律

研究了AZ91D、AM50、AM60铸造镁合金与A3钢、316L不锈钢、H62黄铜、LY12铝合金组成的电偶对分别在青岛和武汉现场暴晒3个月和6个月后的大气电偶腐蚀行为及规律.结果显示, 镁合金始终是电偶对的阳极; 当其与其它4种材料偶接时, 其腐蚀速率增加.镁合金与A3钢偶合后, 其大气电偶腐蚀效应最大, 而与LY12铝合金组成的电偶对的大气电偶腐蚀效应最小.不同镁合金的大气电偶腐蚀效应存在如下关系: γAZ91D>γAM50>γAM60.暴晒3个月后, 青岛的大气电偶腐蚀效应明显高于武汉的大气电偶腐蚀效应.随着暴晒时间的延长, 青岛和武汉的大气电偶腐蚀效应分别呈降低和升高的趋势.     

铸态Mg-xAl(x=9, 12, 15)合金的组织结构及腐蚀行为研究

通过半连续铸造的方法制备了Mg-xAl(x=9, 12, 15)合金。采用XRD、OM和SEM分析研究了Al含量对铸态Mg-Al合金的组织结构变化的影响。同时,利用浸泡腐蚀实验和动电位电化学极化曲线研究了Mg-xAl(x=9, 12, 15)合金的耐蚀行为。最后,通过SEM观察去除腐蚀产物后样品表面形貌,研究了其腐蚀机理。结果表明：三种合金材料的组织都是由α-Mg相和β-Mg₁₇Al₁₂相组成,而且β相含量随着Al含量的增多而增多。从而研究的三种合金中随β相的增多,合金的耐腐蚀性能逐渐增高,即Mg-15%Al合金的耐腐蚀性能最好,Mg-9%Al的最差。铸态Mg-Al合金在3.5%NaCl溶液中浸泡72小时后,表面都可以形成氧化膜,随着Al含量增高,膜层的稳定性增高。