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真空压铸AZ91镁合金耐腐蚀性能研究

作　者: 刘静
导　师: 李晨希；王峰
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: AZ91镁合金真空压铸合金化预处理耐腐蚀性
分类号: TG146.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

镁合金是最轻的金属结构材料,具有较高的比强度、比刚度、优良的减震性和较好的切削加工性,较多的应用在汽车、航空及电子等各领域。但是镁合金耐蚀性较差,严重限制了镁合金的推广与应用。本文主要研究了真空压铸、Ca、Y合金化以及磷化表面预处理对AZ91镁合金的组织与耐腐蚀性能的影响。采用真空压铸的工艺方法生产的铸件,气孔数量少,气孔尺寸小,合金组织分布较为均匀致密。通过腐蚀失重、电化学等方法研究了真空压铸对AZ91镁合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,真空压铸可以提高合金的耐腐蚀性能,腐蚀失重试验中,在3.5%NaCl溶液中18h的腐蚀速率下降到普通压铸AZ91合金的33.75%。电化学实验表明,相比普通压铸试样,真空压铸试样的腐蚀电位升高了2.67%,腐蚀电流密度降低15.92%,腐蚀速率降低了15.92%。向AZ91镁合金中添加Ca、Y元素,合金组织得到细化。AZ91-1.5Ca-1.0Y合金组织最为细化,形成较多的亮白色Al2Ca相和细小块状的Al2Y相,其与Mg17Al12相相连在一起以网状形式分布于晶界。腐蚀失重、电化学试验结果表明,AZ91-1.5Ca-1.0Y合金耐腐蚀性能最好,其在3.5%NaCl溶液中24h的腐蚀速率下降到AZ91合金的16.2%。添加Ca、Y元素后,合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,其中AZ91-1.5Ca-1.0Y合金的腐蚀电流密度比AZ91合金降低了一个数量级。对AZ91镁合金进行磷化表面预处理,经过大量试验优化了预处理工艺。通过静态失重法得到的磷化预处理后合金的腐蚀速率下降了46.28%。通过电化学腐蚀试验测得,与未处理合金相比,磷化预处理后的合金腐蚀电位降升高了19.23%,腐蚀电流密度降低了62.86%,腐蚀速率降低了59.78%。盐雾腐蚀试验测得的磷化预处理后合金的腐蚀速率为0.3703mg·cm-2·d-1,比未进行磷化预处理的合金提升了35.49%。磷化预处理后的试样具有较好的耐腐蚀性能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-25
  1.1 镁及镁合金的特点  10-12
    1.1.1 纯镁的性质  10-12
    1.1.2 镁合金的特点  12
  1.2 镁合金的应用  12-14
    1.2.1 在汽车工业上的应用  12-14
    1.2.2 在航空航天上的应用  14
    1.2.3 在3C 产品中的应用  14
  1.3 镁合金真空压铸国内外发展现状  14-15
    1.3.1 真空压铸的技术方法与特点  14-15
    1.3.2 镁合金真空压铸技术研究进展  15
  1.4 镁合金腐蚀问题研究现状  15-20
    1.4.1 镁合金腐蚀的机理与类型  15-17
    1.4.2 影响镁合金腐蚀的主要因素  17-20
  1.5 提高镁合金耐腐蚀性能的途径  20-23
    1.5.1 降低杂质含量  20-21
    1.5.2 添加合金元素  21
    1.5.3 表面处理  21-23
  1.6 课题研究的目的意义及主要研究内容  23-25
第二章试验过程与方法  25-32
  2.1 试验方案路线  25
  2.2 试验材料与设备  25-27
  2.3 试验方法  27-32
    2.3.1 试样制备  27-28
    2.3.2 微观组织分析  28
    2.3.3 腐蚀失重试验  28-30
    2.3.4 电化学试验  30
    2.3.5 盐雾腐蚀试验  30-32
第三章真空压铸AZ91 镁合金组织及耐腐蚀性能研究  32-38
  3.1 真空压铸对AZ91 合金显微组织影响  32-34
  3.2 真空压铸件的力学性能  34
  3.3 真空压铸对AZ91 合金耐腐蚀性能影响  34-36
    3.3.1 腐蚀失重试验  34-35
    3.3.2 电化学试验  35-36
  3.4 试验结果讨论与分析  36-37
  3.5 小结  37-38
第四章合金化对AZ91 镁合金组织及耐腐蚀性能影响  38-48
  4.1 Ca、Y 合金化对AZ91 镁合金显微组织影响  38-41
  4.2 Ca、Y 合金化对AZ91 镁合金力学性能影响  41-42
  4.3 Ca、Y 合金化对AZ91 镁合金耐腐蚀性能影响  42-46
    4.3.1 腐蚀失重试验  42-43
    4.3.2 电化学试验  43-44
    4.3.3 腐蚀产物分析  44-46
  4.4 试验结果讨论与分析  46-47
  4.5 小结  47-48
第五章磷化表面前处理对AZ91 镁合金组织及耐腐蚀性能影响  48-59
  5.1 AZ91 镁合金表面磷化预处理  48-51
    5.1.1 磷化预处理配方  48
    5.1.2 磷化预处理工艺优化  48-51
  5.2 磷化表面预处理AZ91 镁合金形貌分析  51-53
  5.3 磷化表面预处理对AZ91 镁合金耐腐蚀性能影响  53-57
    5.3.1 腐蚀失重试验  53-54
    5.3.2 腐蚀产物  54-55
    5.3.3 电化学试验  55
    5.3.4 盐雾腐蚀试验  55-57
  5.4 试验结果讨论与分析  57-58
  5.5 小结  58-59
第六章结论  59-60
参考文献  60-64
在学研究成果  64-65
致谢  65

真空压铸AZ91镁合金耐腐蚀性能研究

内容摘要

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