91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

 楊曉禹  王  剛  董永志  修延飛  高  偉  朱禮德

 （山東核電設備制造有限公司）

 摘  要  通過OM(金相觀察)、失重法以及電化學等方法研究了G d對高稀土鎂合金Mg-N d-Y-Zn鑄態(tài)組織和耐蝕性能的影響。結(jié)果表明，隨著稀土元素G d含量增加到3.0%時，在合金晶界上呈不連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布的第二相和在a-Mg中均勻分布的彌散顆粒狀析出相增加，晶粒尺寸達到最�。畸}霧試驗測得合金的耐腐蝕速率最小，為0.217 mg.cm-2．h-1，腐蝕電流密度最小，腐蝕電位最高。

 關(guān)鍵詞  高稀土鎂合金；G d;顯微組織；耐腐蝕性能

 中圖分類號  TG146.22;TG133.+4DOI:10. 15980/j．tzzz. 2016. 05. 006

 鎂合金具有高的比強度、比剛度和良好的減振性，被廣泛應用于汽車、電子、航空等領域。隨著環(huán)保、節(jié)能、輕量化等理念的提出，鎂合金的開發(fā)和應用必將迎來新的機遇。稀土元素有很多獨特的性質(zhì)，在鎂合金中加入稀土有可能細化晶粒，改善組織并提高合金的力學性能以及耐腐蝕性能。本課題研究了稀土元素G d對Mg-N d-Y-Zn合金組織和耐腐蝕性能的影響，為稀土合金的應用提供參考。

1  試驗材料及方法

 試驗原料為鎂錠（99. 99%，質(zhì)量分數(shù)，下同），鋅塊(99.99%),Mg-30Y、Mg-30Nd、Mg-30Zr以及Mg-50Gd中間合金，合金成分見表1。試驗合金在自制真空感應熔煉爐中熔煉，通人保護氣為N2 +CO2 +SF6。加熱到750℃，靜置15 min浮渣脫氣，然后澆注到預熱溫度為300℃的金屬型中。采用ZEISS-Image光學顯微鏡觀察試樣的組織形貌。

  鹽霧試驗試樣尺寸為ɸ35 mm×4 mm。試驗前試樣經(jīng)砂紙打磨處理后用丙酮清除表面油污，并稱重。試驗溶液為3. 5%的Na CI溶液，pH值為6.5～7.2，溫度為(35±2)℃。鹽霧腐蝕24 h后，在鉻酸(200 g/LCrO3+10 g/L AgNO3)溶液中清洗10 min，用丙酮洗滌烘干后并稱重。

 電化學測試采用ZF-3恒電位儀、ZF-4電位掃描信號發(fā)生器和ZF-10B數(shù)據(jù)采集存儲器組成的測試系統(tǒng)，掃描速度為2 mV／min。3電極體系：鎂合金鑲嵌試樣為工作電極，鉑片作為輔助電極，飽和甘汞電極

(SCE)為參比電極。

2  試驗結(jié)果及分析

2.1  顯微組織分析

 圖1為不同G d添加量時Mg-N d-Y-Zn合金的鑄態(tài)顯微組織�？梢钥闯龊辖鸾M織中主要存在著a-Mg基體和各種形態(tài)的第二相；同時，隨著G d含量的增加，合金中第二相的形態(tài)和分布逐漸發(fā)生變化。

 由圖1可以看出，當未添加G d時，合金的析出相呈不連續(xù)狀，析出相主要分布在晶界及其周圍，而晶粒內(nèi)部的顆粒狀析出相極少，晶粒尺寸相對較大；當G d添加量為1%時，晶界周圍的析出相迅速減少，晶粒內(nèi)部存在少量的顆粒狀析出相，晶粒尺寸減��；G d含量增加到3%時，在晶粒晶界上不連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布的第二相和在a-Mg中均勻分布的彌散顆粒狀析出相增加，細小的等軸晶增多，見圖1c;當G d含量增加到5%時，晶界上的第二相進一步增多，呈不連續(xù)網(wǎng)狀分布，晶粒內(nèi)部出現(xiàn)大量的顆粒，見圖1d。由于G d的含量增加到5%使得含G d的析出物在晶界上進一步偏聚，不均勻化更加明顯。同時，G d含量的增加導致Z r元素在基體中顆粒進一步增多，而且晶粒也略有變大。

 這是由于合金中加入稀土元素后，一方面稀土元素優(yōu)先在合金中形成富含稀土的稀土相，改善組織中粗大的樹枝晶以及等軸晶；另一方面，稀土元素在合金中的固溶度相對比較小，可以增大合金結(jié)晶前沿的過冷度，從而改變晶粒的尺寸。

2.2鹽霧試驗結(jié)果與分析

 圖2為不同G d含量鎂合金在鹽霧試驗中腐蝕24 h的腐蝕速率曲線。當G d含量為3%時，合金的腐蝕速率最小，為0. 217 mg．cm-2．h-1。這是由于隨著G d含量的增加，在合金晶界上不連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布的第二相和在a-Mg中均勻分布的彌散顆粒狀析出相發(fā)生變化，

并且晶粒的尺寸也減小，所以耐腐蝕性有所提升；當G d含量超過3%時，由于G d含量的增加使得含G d的析出物在晶界上進一步偏聚，不均勻化提高，同時G d含量的增加導致晶粒尺寸有所增大，所以耐腐蝕性能降低。

2.3  電化學結(jié)果及分析

 圖3為不同G d含量的鎂合金在3.5%的Na Cl溶液中的極化曲線。根據(jù)圖3可知，不同G d含量的鎂合金極化曲線陰極分支都遵循塔菲爾( Ta fel)定律。可以看出，對于陽極反應，合金曲線的Tafel斜率差別并不是很大，說明G d含量的不同并沒有對合金陽極反應產(chǎn)生影響。

 對圖3的極化曲線進行Tafel擬合，其結(jié)果見表2。從表2中可以看出，隨著G d含量的增加，腐蝕電流密度(J c o r r)先減小后增加，而腐蝕電位( E c o r r)先增加后減小。對于材料的耐腐蝕性來說，腐蝕電流密度越小，腐蝕電位越高，材料耐腐蝕性越好。當合金中G d含量在3%時，腐蝕電流密度最小，腐蝕電位最高，由此可知，在本試驗范圍內(nèi)，G d含量為3%的合金耐腐蝕性最好。但是當G d含量達到5%時，鎂合金的腐蝕電位降低，電流密度迅速增大，嚴重降低了合金的耐腐蝕性能，這個結(jié)果與腐蝕速率試驗得出的結(jié)論一致。

 導致耐腐蝕性改善的可能原因為：①隨著G d含量的增加，在合金晶界上不連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布的第二相和細小的等軸晶增多。而含Z r鎂合金中腐蝕首先發(fā)生在晶粒的周邊，并逐漸向內(nèi)部發(fā)展。網(wǎng)狀分布的第二相的增多阻礙了這種腐蝕的進行，使得合金的耐腐蝕性提高。②G d含量從0上升到3%，平均晶粒尺寸達到最小，而且晶粒大小相對均勻，進一步阻礙腐蝕的進行。

3  結(jié)  論

 (1)隨著G d含量增加到3%時，在合金晶界上不連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布的第二相和在a-Mg中均勻分布的彌散顆粒狀析出相增加。

 (2)當G d含量為3%時，耐蝕性最好。中性鹽霧試驗測得合金的腐蝕速率最小，為0.217 mg。cm-2.h-1，腐蝕電流密度最小，腐蝕電位最高。