时效沉淀相对Mg-Gd-Y-Zr合金腐蚀行为的影响

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:boosmm
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
镁合金因密度小,比强度高,易于加工等优异性能,广泛应用于航空航天、军事国防、赛车等多种领域。但因镁合金电极电位较低(-2.37 V(vs.SHE)),耐蚀性较差,严重制约其在工业生产中更为广泛的应用。将稀土(RE)元素添加至镁合金中可以显著改善镁合金的室温、高温力学性能、耐热性以及耐蚀性。其中,Mg-Gd-Y系合金是稀土镁合金中最具发展前途和应用潜力的候选体系之一。本课题选择Mg-10Gd-3Y-0.4Zr(GW103K)合金作为研究对象,采用多种测试方法研究不同热处理条件下GW103K合金中显微组织的演变对合金腐蚀行为的影响,重点揭示了时效沉淀相对GW103K合金腐蚀行为的影响规律。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及高环角暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)等测试方法研究了不同热处理条件下GW103K合金中析出相的形貌、成分及结构。结果表明:铸态合金中的析出相主要为骨骼状Mg24(Gd,Y)5。固溶处理(T4处理)后,Mg24(Gd,Y)5基本固溶至基体中,在晶界处重新生成了块状Mg2(Gd,Y)和(Gd,Y)固溶体,部分Mg2(Gd,Y)和(Gd,Y)固溶体交替排列组成链状相。T6处理(固溶处理+人工时效处理)0.5 h,合金中重新析出尺寸较小的骨骼状Mg24(Gd,Y)5并形成β’’新相。当T6处理时间达到8 h,β’’相转变为β’相,Mg24(Gd,Y)5数量增多尺寸增大。当T6处理时间达到16 h,β’相沿不同方向的三种变体相互连接构成类似“X”的形状,Mg24(Gd,Y)5尺寸增大,数量减少。T6处理时间达到193 h,β’相互相连结构成网状结构,在β’相的颈缩处形成斜切β’相的菱形六面体β1相。Mg24(Gd,Y)5数量减少,但形貌更加粗大。当T6处理达到432 h和500 h时,粗大的β’相网状结构的间距变宽,β’相逐渐转变为更稳定的片状β相。采用激光共聚焦显微镜(LSCM)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学原子力显微镜(EC-AFM)以及高环角暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM),观察不同热处理条件下合金的腐蚀形貌。结果表明:铸态合金中Mg24(Gd,Y)5在腐蚀过程中自身发生腐蚀溶解,使得合金表面布满尺寸较大的腐蚀坑。T4处理后因残留的Mg24(Gd,Y)5的数量较少,由其导致的腐蚀程度有所减轻。T6处理初期合金腐蚀的加重是因为重新析出的骨骼状Mg24(Gd,Y)5和时效析出的纳米沉淀相β’’相都发生了自身腐蚀溶解。当T6处理达到16 h时,Mg24(Gd,Y)5数量减少,β’成为影响合金腐蚀行为的主导因素。虽然β’相优先溶解,但因其尺寸小且腐蚀方式为化学溶解,腐蚀速率较慢,合金的腐蚀程度减轻。直至T6处理193 h,合金的耐蚀性最佳。而延长T6处理时间至432 h和500 h,部分β’相转变为片状的Mg24(Gd,Y)5,Mg24(Gd,Y)5体积分数增加。Mg24(Gd,Y)5溶解导致合金的宏观腐蚀形貌中出现较大的腐蚀坑,合金耐蚀性相又有所下降。根据析氢量-时间曲线、极化曲线测试和电化学阻抗谱测试得到不同热处理条件合金的耐蚀性由劣到优依次为:铸态<T6处理0.5 h<T4处理<T6处理8 h<T6处理500 h<T6处理432 h<T6处理16 h<T6处理193 h。采用扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)对不同热处理条件下GW103K合金的微区电势分布进行测试,进一步明确GW103K合金的腐蚀机制。铸态、T4和T6处理合金中Mg24(Gd,Y)5与基体(或周围富Gd、Y偏析带)的相对电势差均在-150 mV左右,证明Mg24(Gd,Y)5作为电化学腐蚀的阳极相,发生了自身腐蚀。β’相的腐蚀机制与其自身独特的夹层结构有关,β’相中的RE原子优先发生化学溶解。Mg2(Gd,Y)与基体的电势差值介于160200 mV,(Gd,Y)固溶体与基体的电势差值介于280330 mV,两者均为阴极相,可以促进临近基体的腐蚀。电势差更小的Mg2(Gd,Y)相促进基体腐蚀的能力更强,可能与Mg2(Gd,Y)相与基体的结合方式为半共格有关,半共格界面的能量更高,化学稳定性差,更容易发生腐蚀。
其他文献
科幻片中经常有“时光隧道”之类的东东,可以让片中人物随心所欲地到达任意年代,畅游在浩瀚的历史长河。现实中的我们当然没有那么幸运,不过,这并不妨碍借助于谷歌中国最新推出的“搜索百宝箱”服务,去领略历史厚重的风采,了解指定时段的信息内容。当然如果你愿意,还可以在其中随时切换搜索重点,自行选择要使用的页面视图,指定要搜索的视频长度等。    “注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读
配位聚合物(coordination polymer)是由金属离子/簇与有机配体通过配位键组装而形成的化合物,具有孔隙率高、比表面积大和化学修饰性强等特点。配位聚合物因其结构多样性在气体的吸附与储存、有机污染物的分离和吸收、催化、药物缓释和发光等领域具有重要的利用价值,所以配位聚合物迅速引起研究者的关注。本论文选择杂环有机配体为主配体,过渡金属锌、稀土金属铽为中心原子,采用溶剂热的合成方法,制备出
《伊甸之东》于1952年出版,是美国现代作家约翰·斯坦贝克创作后期的一部重要长篇家世小说,描写了在美国南北战争到第一次世界大战结束长达半个世纪的大背景下,特拉斯克和汉密尔顿两个家族三代人的命运沉浮。该作品象征主义手法和现实主义手法交替应用,形象展现了渺小的人类与宏大历史现实的对比,力图体现人类善良与邪恶的斗争,传递着约翰·斯坦贝克的善恶观和人的自我选择意识。斯坦贝克在《伊甸之东》中对宏大叙事进行了
随着我国集约化养殖业的发展,畜牧业产值已突破1万亿元大关,占农业总产值的40%左右。我国的生猪养殖已成为继养禽业之后的第二大畜牧支柱产业。生猪年末存栏量已由1978年的3.
数字图像在日常生活及科学研究中运用越来越广泛,但是在信号转换和传输过程中总是会受到外界的影响和干扰,使得图像的质量下降,因此研究图像恢复的方法是非常必要的。近几年来,由于剪切波可以和多分辨分析关联起来,并实现离散化,为图像处理提供一个更为弹性的方法,所以研究剪切波变换对图像去噪已经成为一个热门话题。剪切波一般采用普通小波作为基函数,对基函数进行剪切、平移和膨胀作用生成具有多方向的多分辨分析函数。剪
市场公平竞争秩序需要竞争法的有效实施。修订后的《中华人民共和国反不正当竞争法》已从2018年起实施,包括一般条款在内的众多条款在本次修法过程中均得以重新审视和修改。
扶贫开发是关乎我国社会发展的重大议题,改革开放30余年来,中国的贫困治理从未停止,并取得了令人瞩目的成就。贫困关乎人切实的生存问题,媒体作为公众主要的信息来源,在扶贫