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AZ91-xMn合金微观组织和耐蚀性能的研究

王跃琪

  镁合金因具有密度小、比强度和比刚度高,电磁屏蔽性、减震性好以及优良的铸造性能和机械加工性能等优点在航天航空、电子信息、汽车工业、民用家电等领域得到广泛应用。但是,镁合金的耐蚀性能较差,严重阻碍了其进一步应用与发展。本文着重研究了AZ91-xMn(x分别为0、0.4、0.8、1.2)合金的微观组织和耐蚀性能。 利用光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪研究了Mn及Mn含量的变化对铸态和热处理态AZ91合金微观组织的影响。结果表明:Mn有细化铸态和热处理态合金晶粒的作用,其中AZ91-0.8Mn合金的晶粒尺寸最为细小,组织均匀化程度最高。在铸态合金中Mn主要以角块状A12Mn化合物形式存在,而在热处理态合金中主要以角块状Al6Mn化合物形式存在,热处理使Al2Mn向Al6Mn转变。 利用电化学、静态失重、盐雾腐蚀等方法研究了Mn及Mn含量的变化对铸态和热处理态AZ91合金耐蚀性能的影响。结果表明:三种腐蚀实验中,铸态和热处理态合金的腐蚀趋势基本一致,都以AZ91-0.8Mn合金的耐蚀性最好,且热处理态合金的腐蚀速率明显低于铸态合金。 在静态失重实验中,铸态含Mn(Mn含量分别为0.4、0.8、1.2)合金的平均腐蚀速率比不含Mn合金分别降低了7%、78%和71.8%。热处理态合金的平均腐蚀速率比不含Mn合金的平均腐蚀速率分别降低了51.1%、69.6%和68.3%。其中AZ91-0.8Mn合金的腐蚀速率最小。 电化学实验中,铸态含Mn合金的腐蚀电流比不含Mn分别降低了15.8%、55.3%和52.6%。热处理态含Mn合金的腐蚀电流比不含Mn分别降低了65.3%、76.5%和25.5%。随着Mn含量的增加,铸态和热处理态合金的阳极极化曲线斜率都向电流密度低的方向移动,极化曲线向正方向移动,提高了合金的腐蚀电位,降低了腐蚀电流,从而提高了合金的耐蚀性能。其中AZ91-0.8Mn合金的耐蚀性最好。 盐雾腐蚀实验结果显示,铸态和热处理态含Mn合金的表面腐蚀程度都明显低于不含Mn的合金,且热处理态合金的耐蚀性能较铸态合金明显提高,其中AZ91-0.8Mn合金的耐蚀性能最好。 Mn能够提高AZ91合金的耐蚀性能,且合金的腐蚀速率随Mn含量的增加而变化,含0.8%Mn合金的耐蚀性能最好。盐雾腐蚀法、电化学曲线法和静态腐蚀失重法结果基本一致。 研究了AZ91-xMn合金微观组织与耐蚀性能的关系。结果发现:“Mn对合金晶粒的细化和第二相分布的作用”是Mn对AZ91合金腐蚀行为的影响机制。……   
[关键词]:镁合金;Mn;固溶时效;微观组织;耐蚀性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:太原理工大学2011年