木质素磺酸钠对3.5%NaCl溶液中AZ31镁合金的缓蚀作用

采用失重法,极化曲线,电化学阻抗谱和扫描电子显微镜研究木质素磺酸钠(SLS)在质量分数为3.5%NaCl溶液中对AZ31镁合金的缓蚀作用。结果表明:在298 K时SLS可有效抑制AZ31在Na Cl介质中的腐蚀。当SLS为4.0 g·L~(-1)时,缓蚀率可达到最大。提高浓度后,其缓蚀率会下降。SLS是阴极型缓蚀剂,并且SLS在AZ31表面的吸附符合Langmuir吸附模型。由吸附自由能?G~0及Arrhenius活化能E_a可知,SLS在AZ31镁合金表面是化学吸附。     

AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究Ⅱ手汗液中尿素对AZ91D腐蚀的缓蚀机制

通过建立简易气体收集装置。研究了尿素存在与否时。手汗液中不同组分对AZ91D合金表面析氢动力学过程的影响．通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱图等电化学测试手段。探讨了尿素对镁合金在手汗模拟液中的作用机制，发现尿素可在合金表面吸附。进而改变镁合金／腐蚀介质界面的界面电容及改变腐蚀体系中OH^-离子的浓度，使合金表面容易形成具有部分保护作用的MgO膜，最终减缓了手汗液对镁合金的腐蚀．当腐蚀体系存在Cl^-1时，尿素的缓蚀能力变得很弱。     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

复配缓蚀剂在50%乙二醇冷却液中对AZ91D镁合金的缓蚀作用

采用电化学试验、表面形貌观察、腐蚀产物分析等方法研究了磷酸氢二钠(DSP)和D-葡糖酸钠(GS)两种物质复配后对镁合金在50%(体积分数,下同)乙二醇型冷却液中的缓蚀作用。结果表明:DSP对AZ91D镁合金在50%乙二醇冷却液中是一种混合抑制型缓蚀剂,GS对AZ91D镁合金在50%乙二醇冷却液中没有缓蚀作用;DSP和GS之间存在缓蚀协同效应,复配后的缓蚀剂是一种以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂;GS的添加量存在极值,而DSP和GS的质量浓度比达到4∶1时,即复配缓蚀剂E,其缓蚀率趋于稳定;随着复配缓蚀剂E加入量的增大,缓蚀率增大,其加入量为2.5g/L时,缓蚀率高达90%以上;复配缓蚀剂E对AZ91D镁合金起到缓蚀作用主要表现为形成了MgHPO4沉淀物,通过GS络合在镁合金表面,从而抑制了镁合金在乙二醇冷却液中的腐蚀。     

AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究Ⅲ乳酸对AZ91D镁合金的腐蚀机制

通过电化学阻抗(EIS)和动电位极化曲线等方法研究了镁合金在乳酸和含有Cl^-的溶液中的电化学特性，发现镁合金腐蚀过程受到电极电位E、以β相为中心向外扩展的表面氧化膜的覆盖面积θ和MgH2的浓度Cm 3个表面状态变量的控制，在腐蚀过程中，β相表面氧化膜向四周扩展，覆盖了邻近很小范围的α相晶粒，从而使部分α相晶粒不受腐蚀．最后通过理论推导建立了一个新的镁合金腐蚀理论模型，并利用EIS实验证实了模型的可靠性。     

快速凝固AZ91D镁合金组织的研究

用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织，用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明，普通凝固AZ91D合金组织由α-Mg基体和β-Mg1，Al12相组成，晶粒较粗大，而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。     

AZ91D镁合金真空压铸力学性能研究

对AZ91D镁合金的真空压铸工艺进行了实验研究，讨论了型腔真空压力和铸造压力等工艺参数对于铸件密度、抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学性能指标的影响规律。研究结果表明：型腔真空压力和铸造压力是影响铸件密度和抗拉强度关键参数。铸造压力增加或真空压力降低时，铸件密度和抗拉强度增加。同时，研究了铸件在T6处理前后的力学性能，型腔真空压力为5kPa条件下的铸件在T6处理后未发生起泡现象，T6处理后试样的抗拉强度和屈服强度提高，伸长率降低。     

半固态AZ91D镁合金的压缩变形研究

利用Gleeble 1500热模拟机对半固态AZ91D镁合金的变形规律进行了研究．结果表明：当应变速率相同时,变形温度越高,半固态AZ91D镁合金试样的变形应力就越低;当应变速率和变形温度相同时,半固态球状晶试样的压缩变形应力明显低于枝晶试样的压缩变形应力;变形量对半固态压缩试样的应力一应变关系的影响很小．当应变速率为0．1,10s^-1和变形温度为48m-556℃时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为3—17．13MPa和6—31．6MPa．当变形温度为508℃和应变速率为0．01—20s^-1时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为4．78-9．09MPa和7．87-26．21MPa。     

AZ91D镁合金在北京地区的大气腐蚀行为研究

利用室外大气暴露试验，研究了AZ91D镁合金在北京地区的平均大气腐蚀速率，并与相同条件下A3钢的大气腐蚀情况进行了对比．采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)以及红外光谱(IR)等多种现代表面分析技术对腐蚀产物的形貌、组成、结构等进行分析，与A3钢相比，AZ91D镁合金具有良好的耐大气腐蚀性能，具有局部腐蚀的特征。     

二乙基二硫代氨基甲酸钠和硫脲对AZ91D镁合金在3.5%NaCl溶液中的缓蚀作用

采用失重法、电化学阻抗法和极化曲线研究了二乙基二硫代氨基甲酸钠(SDEDTC)和硫脲(TU)对AZ91D镁合金在NaCl溶液中的缓蚀作用.结果表明,在3.5%NaCl溶液中,二乙基二硫代氨基甲酸钠的缓蚀效率存在浓度极值现象,在质量分数为0.1%时缓蚀性能最佳;硫脲对镁合金的缓蚀也存在浓度极值现象,缓蚀效率随着浓度增加先升高后降低,当质量分数为0.3%时,缓蚀性能最佳.二者的缓蚀机制都是抑制阴极反应,有较好的缓蚀协同效应,当复配比例为0.3%硫脲+0.1%二乙基二硫代氨基甲酸钠时,缓蚀效果最好,达到88%.     

热处理对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

对经过不同热处理工艺处理后的AZ91D镁合金进行腐蚀试验,并测定其腐蚀参数.对腐蚀数据及金相显微组织分析、观察表明:时效处理后的AZ91D镁合金腐蚀率最低为2.128mm/a,为铸态和固溶加时效处理的AZ91D镁合金(3.081mm/a、3.209mm/a)的69.1%和66.3%;比仅进行固溶处理的AZ91D镁合金7.400mm/a的腐蚀率减少了71.2%,耐蚀性能提高2.48倍.合金组织中β相的形态和数量对合金腐蚀率起着重要作用.     

热处理对AZ91D镁合金相结构的影响

通过金相分析、XRD、SEM及TEM等分析手段,研究了AZ91D镁合金热处理状态下的相结构变化,结果表明:AZ91D镁合金在420℃固溶保温20 h,β-Mg<,17>Al<,12>几乎全部分解,Al原子以置换固溶的形式进入到Mg基体中;175℃时效保温不同的时间,随着时效保温时间的延长,析出相的析出方式和形态都发生变化.TEM观察发现,时效18 h的AZ91D镁合金中存在着短柱状的析出相,β-Mg<,17>Al<,12>与α-Mg之间存在着[011]<,β>//[13 42]<,α>的位向关系.     

AZ91D镁合金的化学镀镍

使用硫酸镍作为化学镀镍磷镀液的主盐,直接在AZ91D镁合金基体上化学镀镍.使用扫描电镜和X射线衍射技术分析镀层的表面形貌和组织.化学镀镍磷镀层是致密的,无明显缺陷,其磷含量约为372 mass%.化学镀镍磷镀层的显微硬度值约为660 VHN,化学镀镍的沉积速度为23 μm/h.前处理过程中的酸洗步骤使镁合金基体产生粗糙的表面,从而使镀层和基体之间起到了互锁的作用,增加了镀层的结合力.     

AZ91D镁合金在含Cl-溶液中腐蚀机理的研究

探讨了溶液中的Cl-离子、合金的成分及微观组织结构、氧化膜的结构对AZ91D镁合金腐蚀的影响。从腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀类型及表面膜的状态等几个方面对AZ91D镁合金的腐蚀行为进行了定量和定性的描述。表面膜的疏松多孔,溶液中的活性阴离子是造成AZ91D镁合金腐蚀的动力学因素,由于Cl-（高解离度,高吸附性,高导电性,表观尺寸小）的特殊作用,合金表面所发生的是有选择的点蚀,最后呈蜂窝状;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率也随之增大。     

AZ91D镁合金线膨胀系数的测定

采用自制的千分表线膨胀仪,测定了AZ91D镁合金加热温度与膨胀量的关系,并通过同归分析求得AZ91D镁合金在特定加热速度下的膨胀量与温度的关系式,进而求得在特定的加热速度下AZ91D镁合金的线膨胀系数与温度的关系式,丰富了镁合金的物性参数数据,而且为镁合金的其他研究与应用提供了理论参考依据.     

AZ91D镁合金的半固态加工研究

研究了AZ91D镁合金热挤压坯料在二次加热过程中的组织演化，探讨了AZ91D合金在二次加热过程中液相产生的机理，给出了液相体积分数与再结晶组织的关系。试验证明：提高二次加热的升温速度可以细化再结晶晶粒，增加一定条件下的液相体积分数，从而改善合金坯料的触变性能。采用半固态工艺压铸了汽车空压机连杆，对压铸件进行了质量评价。     

铸造镁合金AZ91D金相腐蚀方法研究

对砂型和金属型铸造AZ91D试样进行了铸态下与固溶处理后金相腐蚀研究,对压铸AZ91D试样进行铸态金相腐蚀和EBSD试验研究.结果表明,铸态砂型和金属型试样树枝晶形状显示六重对称性特征,一次枝晶间夹角为60°,固溶处理后晶粒尺寸变大.压铸试样冷却速度快,枝晶不能充分生长,难以显示六重对称性特征,EBSD试验能够准确测量压铸试样的晶粒尺寸和晶粒取向.     

微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了添加微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程加入AlV55中间合金引入钒元素,用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射等分析研究了加钒前后合金组织的变化以及钒在合金中的存在形式。结果表明:钒的引入使β-Mg17Al12相由不连续网状逐渐离散化,钒在AZ91D合金中主要以新相Al3V形式溶解或分散于β-Mg17Al12相和α-Mg基体中。高熔点的新相Al3V在AZ91D镁合金凝固过程中先于其他相生成聚集在固液界面前沿,抑制晶粒的长大;同时由于α-Mg相细化而使晶界面积增加,相应的单位面积晶界处发生共晶反应的熔液体积减少,生成的β-Mg17Al12相变得细小。同时由于晶粒尺寸减小以及晶界处Al3V相的强化作用,AZ91D合金的硬度随着添加钒含量的增加呈增大趋势。     

碱土元素对AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过向AZ91D合金中添加Ca、Ba、Sr3种碱土元素,熔炼制备了铸态镁合金,利用OM、SEM、EDS和XRD等手段研究了合金的铸态组织和物相组成,测试了其力学性能.结果表明, Ca、Ba、Sr的综合作用可以显著细化镁合金的铸态组织,并使网络状β-Mg17Al12相以球块状弥散分布,室温抗拉强度从AZ91D合金的156.3 MPa提高到AZ91D-0.5Ca-0.2Ba-0.1Sr合金的187.6 MPa.     

等径角挤压对AZ91D镁合金力学性能的影响

通过等径角挤压试验,并借助Instron拉伸材料试验机、金相显微镜等手段,对等径角挤压工艺对AZ91D镁合金力学性能的影响进行了研究。结果表明：用等径角挤压工艺可大大细化其微观组织,提高其力学性能;组织从原始铸坯的晶粒平均尺寸300μm左右细化到50pm以下,最细的可达到4～10μm;强度σb从100MPa提高到240MPa以上,伸长率δ从1％提高到4％以上。挤压温度对力学性能也有一定影响,当挤压温度为300C时,经过固熔处理的AZ91D镁合金试件的力学性能最好,σb=292．4MPa,δ=12．8％。加工路线也影响挤压后材料的力学性能,其中,路线B使材料的力学性能最好,路线C次之,路线A最低。