静液挤压AZ80镁合金管材耐腐蚀性能研究

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静液挤压技术解决了常温下镁合金塑性变形加工困难的难题,可得到力学性能优良的镁合金管材,但是在实际应用中,镁合金易腐蚀的特性是制约其广泛应用的关键。本文对静液挤压AZ80镁合金管材进行了耐腐蚀性能研究,较为系统探究了静液挤压工艺对AZ80镁合金腐蚀行为的影响以及热处理工艺对静液挤压管材腐蚀行为的影响。选取静液挤压前、后,经350℃热处理1h、2h和4h等状态AZ80镁合金静液挤压管材进行实验试样的制备。采用金相显微镜分析了合金的组织,数码相机记录了合金浸泡腐蚀扩展过程,扫描电镜观察了微观腐蚀形貌,X射线衍射仪分析了腐蚀产物成分。采用失重腐蚀法计算了合金的腐蚀速度,根据Tafel直线外延法由极化曲线拟合了腐蚀电流密度,根据等效电路模拟法由电化学阻抗谱得到了交流阻抗拟合参数。通过大量实验研究发现:(1)静液挤压使得AZ80镁合金晶粒尺寸变小且变形不均匀,内部存在大量的亚晶粒和位错。静液挤压制备的AZ80镁合金管材的耐蚀性低于静液挤压前镁合金的耐蚀性,表现为更严重的表面腐蚀形貌,更大的平均腐蚀速率和腐蚀电流密度以及更低的极化电阻。(2)退火热处理使得静液挤压后的AZ80镁合金晶粒发生再结晶,降低了位错密度,改变了合金的组织和成分分布。适当的热处理可以改善静液挤压AZ80镁合金管材的耐腐蚀性能。另外,热处理时间的长短会对合金的耐蚀性产生显著影响,合金的耐腐蚀性能随着热处理时间的延长而降低。研究结果对下一步镁合金热流变成形的工艺和高性能复杂结构零件的开发具有参考价值。
摘要第3-4页
Abstract第4页
1 绪论第9-20页
    1.1 研究背景第9页
    1.2 变形镁合金的塑性成形及其热处理第9-11页
        1.2.1 塑性成形原理及常用加工技术第9-10页
        1.2.2 变形镁合金的热处理第10-11页
    1.3 静液挤压技术及其发展第11-14页
        1.3.1 静液挤压技术第11-12页
        1.3.2 静液挤压技术的发展第12-14页
    1.4 镁合金腐蚀行为及机理第14-18页
        1.4.1 镁合金的腐蚀类型第14-15页
        1.4.2 镁合金腐蚀的影响因素第15-16页
        1.4.3 镁合金的腐蚀机理第16-18页
    1.5 本论文研究的主要内容第18-20页
2 实验方法第20-34页
    2.1 镁合金材料的选择第20-21页
    2.2 实验流程第21-22页
    2.3 静液挤压AZ80镁合金管材的制备第22-25页
        2.3.1 镁合金材料的预处理第22-23页
        2.3.2 静液挤压实验第23-25页
        2.3.3 热处理第25页
    2.4 实验试样的制备第25-27页
    2.5 微观组织表征第27页
    2.6 耐蚀性能表征第27-33页
        2.6.1 腐蚀溶液配制第27-28页
        2.6.2 浸泡腐蚀实验第28页
        2.6.3 失重腐蚀实验第28-29页
        2.6.4 电化学腐蚀实验第29-33页
    2.7 本章小结第33-34页
3 静液挤压对AZ80镁合金腐蚀行为的影响第34-48页
    3.1 静液挤压对AZ80镁合金微观组织的影响第34-37页
        3.1.1 金相组织分析第35页
        3.1.2 扫描电镜(SEM)分析第35-37页
    3.2 能谱(EDS)分析第37-38页
    3.3 X射线衍射(XRD)分析第38-39页
    3.4 失重腐蚀分析第39-41页
    3.5 电化学腐蚀分析第41-46页
        3.5.1 开路电位的测定第41-42页
        3.5.2 极化曲线的测定第42-43页
        3.5.3 阻抗谱的测定第43-46页
    3.6 机理探讨第46-47页
    3.7 本章小结第47-48页
4 热处理工艺对静液挤压AZ80镁合金管材腐蚀行为的影响第48-65页
    4.1 热处理工艺对静液挤压AZ80镁合金管材微观组织的影响第48-51页
        4.1.1 金相组织分析第48-50页
        4.1.2 扫描电镜(SEM)分析第50-51页
    4.2 能谱(EDS)分析第51-54页
    4.3 X射线衍射(XRD)分析第54-56页
    4.4 失重腐蚀分析第56-58页
    4.5 电化学腐蚀分析第58-63页
        4.5.1 开路电位的测定第58-59页
        4.5.2 极化曲线的测定第59-60页
        4.5.3 阻抗谱的测定第60-63页
    4.6 机理探讨第63-64页
    4.7 本章小结第64-65页
结论第65-67页
致谢第67-68页
参考文献第68-73页
附录第73页
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