mg-gd-zn长周期镁合金腐蚀性能的研究

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2、④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：!走』芏日期：呈!丝6：坦导师签名：主丝二芝：1出日期：垫经厶!坦万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文Mg—Gd—Zn长周期镁合金腐蚀性能的研究摘要含有长周期有序堆垛结构(LPSO)的镁合金由于其优异的力学性能，尤其是高温力学性能而备受关注。然而，由于镁的电位很负，镁合金的耐腐蚀性能很差，这种具有高性能的长周期镁合金也不例外，大大限制了镁合金的广泛应用。因此，研究长周期镁合金在腐蚀介质中的腐蚀行为就成为

3、当下极为迫切的需求。本文采用常规铸造的方法并结合热处理制备出Mg—Gd—Zn、Mg—Gd．Zn—Zr长周期镁合金，借助OM、XRD、SEM、EDS和TEM对合金的微观组织和腐蚀形貌进行分析。用失重法、析氢法和电化学方法对长周期镁合金的腐蚀性能进行研究。研究结果如下所示：(1)热处理后，Mg．Gd—Zn合金中的共晶相转变为14H型长周期堆垛有序结构相(LPSO)。随着Mg—Gd—Zn镁合金中Gd含量的增加，长周期相的体积分数增加，且其分布由不连续转变为半连续或部分连续。(2)时效处理后，与铸态M995．5Gd3．5Znl镁合金相比，M

4、995．5Gd3．5Znl合金的耐腐蚀性能明显提高。这主要是由于共晶组织和长周期相在成分和结构上存在差异，使得其和仅-Mg之间的电位差不同，从而造成了不一样的腐蚀加速效应。其次，经过理论上的分析可以得到，析氢反应在共晶组织上容易发生，从而加速Mg原子的溶解，使得铸态合金的耐腐蚀性下降。(3)长周期相与其它镁合金中的第二相一样，在合金中作为阴极相与阳T万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文极相a—Mg形成电偶腐蚀，加速其周围0l—Mg的腐蚀。(4)比较铸态(F)、固溶(T4)和时效(T6)三种不同状态M995．8Gd3ZnlZro．2

5、合金的腐蚀行为，得到F态合金的抗蚀性能最好。这是由于F态合金晶界上存在连续分布的网状共晶组织，具有这种分布状态的组织对腐蚀的扩展有阻挡作用。并且，由于微量Zr元素的添加，使得合金表面膜的致密性和均匀性得到了改善，从而降低了铸态合金的腐蚀速率。T4态M995．8Gd3Zn，Zro2合金的耐蚀性能位于F合金与T6合金之间。这是因为T4态合金中第二相的形貌、数量和分布相对于铸态合金有了明显的变化，其连续性变弱，主要作为阴极相加速基体的腐蚀，且由于组织分布不均匀，导致电化学反应不均匀，使得合金表面上形成的腐蚀膜没有均匀地覆盖在基体上，减小了

6、对基体的保护作用。T6态M995．8Gd3ZnlZro．2合金的耐腐蚀性能最差。T6态合金中第二相与旺．Mg基体形成的阴阳极面积比率最大，因此，T6合金表面的电偶腐蚀比较严重。此外其表面上的腐蚀产物膜比较疏松，对腐蚀液中的有害离子Cl。的阻碍能力较弱，因此，这使得T6态合金的耐腐蚀性能最差。关键词：Mg-Gd-Zn合金，Mg—Gd—Zn—Zr合金，长周期有序堆垛结构(LPSO)，电化学，腐蚀性能万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文CORROSIONBEHAVl0R0FMG—GD—ZNALLOYSW1THLONGPERl0DSTAC

7、KI】NG0RDEREDSTRUCTURESABSTRACTThelongperiodstackingorderedstructure(LPSO)containingalloyhaveattractedmuchattentionduetotheirexcellentroomandelevatedtemperaturesproperties．However,itiswellknownthatpoorcorrosionresistanceofmagnesiumalloyhasoftenbaffleditfromfurtherapplic

8、ations，andthishighstrengthmagnesiumalloywithlongperiodstackingordered‘structureisnoexception．Therefore，inordertosolve