ZK60镁合金腐蚀行为及其耐蚀性改善方法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wulaixiaosheng
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
镁合金因其优良的综合性能已被广泛应用于汽车、航空航天、3C及生物医疗等领域。然而,耐蚀性差制约了其进一步的广泛应用。ZK60镁合金是目前商用镁合金中综合力学性能最好的一种,而关于其腐蚀行为方面的研究报导却较少,特别是关于微观组织、介质环境以及热处理等组织调整方法对ZK60镁合金腐蚀行为的影响规律还不明确。因此,开展这些方面的研究对于全面理解ZK60镁合金的腐蚀机理,并寻找提高其耐蚀性的合适方法有着重要意义。本文以铸态ZK60镁合金为研究对象,采用失重、析氢测量和电化学测试等方法,结合3D形貌观察和微观分析,深入研究了其在Na Cl溶液中的腐蚀发展过程以及Cl-浓度和p H值对其腐蚀行为的影响,探讨了微观组织对其腐蚀行为的影响机制。在此基础上,研究了热处理(固溶和固溶时效处理)、稀土合金化(Ce和Nd)以及表面转化膜(熔盐氟化层)等方法提高铸态ZK60镁合金耐蚀性的机制和可行性。主要的研究结果如下:1.微观结构和介质环境对铸态ZK60镁合金腐蚀行为的影响机制铸态ZK60镁合金的微观组织主要有α-Mg相和主要沿晶界析出的第二相(Mg Zn2)。晶粒中心的富Zr区和第二相颗粒更稳定,与晶界区域存在较强的腐蚀微电偶效应。在0.1 mol/L Na Cl溶液中,腐蚀在晶界区域的第二相颗粒周围萌生,并优先沿着晶界区域扩展,表现出丝状腐蚀特征。随着腐蚀的发展,腐蚀丝下产生腐蚀孔,腐蚀产物层对均匀腐蚀速率(Pw)和腐蚀孔扩展速率(Pdepth)均有抑制。随着[Cl-]增大和p H值降低,腐蚀速率增加。p HT4合金。T6处理中重新析出的第二相降低了ZK60的长期耐蚀性。添加稀土元素Ce(0.3-1.5 wt.%)和Nd(0.3-1.0 wt.%)能明显细化ZK60镁合金的晶粒尺寸,使组织更加均匀,形成的三元稀土相分布在晶界上,提高了晶界区域的稳定性,降低了第二相与基体间的腐蚀微电偶效应。最佳添加含量为1.0%Ce和0.5%Nd。ZK60-1Ce和ZK60-0.5Nd镁合金的腐蚀都从第二相萌生,但前者主要沿晶界区域扩展并表现出丝状腐蚀特征,而后者向晶粒中心扩展,导致晶粒被优先腐蚀。含稀土氧化物的腐蚀产物膜抑制了均匀腐蚀速率和局部腐蚀速率,但局部腐蚀仍占据主导地位,且腐蚀孔的密集度远远大于铸态ZK60镁合金。综合来看,通过热处理和稀土合金化优化调整微观组织和成分,对其初期耐蚀性能有明显提高,但对长期耐蚀性能的改善效果不明显。3.铸态ZK60镁合金的表面氟化层的制备及耐蚀性研究利用Na[BF4]熔盐法在ZK60镁合金表面制备了结合力良好的氟化层,制备温度和时间对氟化层结构与性能有明显影响。氟化层包括外层(100-200 nm的Na Mg F3颗粒)和内层(柱状晶结构的Mg F2)。随着温度和时间的增加,氟化层的厚度增加,同时表面缺陷也逐渐减少。在440℃下制备6 h的氟化层具有最优的耐蚀性能,Mg F2内层起主要防护作用。腐蚀介质可以逐渐渗透到镁合金基体而产生腐蚀,并在氟化层下横向与纵向扩展。腐蚀产生的H2以及腐蚀产物的堆积,导致氟化层逐渐从基体表面剥离和开裂,使其防护性能逐渐降低。
其他文献
横立转角位置的焊接广泛应用于装甲车辆、工程机械等领域,随着焊接质量要求的提高,越来越多的产品要求使用弧焊机器人来完成,但弧焊机器人在施焊时的位置精度、工艺参数都是关键技术难点,本课题组以典型的横立转角焊缝为例,通过分析焊接轨迹,设置焊接示教点,调整焊接工艺参数,研究了适用于六轴机器人的横立转角位置的焊接工艺,在指导生产实践,解决工程应用问题方面具有较高的应用价值。
五轴机床加工技术代表着国家制造水平的核心竞争力,而主轴则是机床的核心部件。具备主动控制的磁悬浮智能主轴是下一代“智能机床”中主轴方案的有力候选者。满足五轴加工机床使用的磁悬浮主轴,其本身是一个复杂的机电一体化系统,存在着开环不稳定、模型非线性等特性,且易受外界干扰等因素影响。研制具备主动控制特性的机床-磁悬浮智能主轴控制系统,并设计满足加工性能的磁悬浮轴承控制算法是一件前沿且具有挑战的工作。本文研
目的:肝转移是导致结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)患者治疗失败及死亡的主要原因。转移靶器官免疫抑制微环境的建立与肿瘤成功转移密切相关。针对肝转移灶内免疫全景分析结果提示:以多形核嗜中性粒细胞(Polymorphonuclear Neutrophils,PMN)广泛浸润为主要病理特征的肝脏炎性微环境对转移性CRC细胞的定植与增殖起重要的支持作用,但其驱动因素和招募机制尚未阐明。
X射线探测器在医疗影像、工业探伤和安全检查等领域拥有广泛的应用。近年来,金属卤素钙钛矿材料因其X射线吸收能力强、灵敏度高、低成本制备等优点,得到了国内外广泛的关注。本论文优选双钙钛矿材料铯银铋溴(Cs2AgBiBr6)展开研究,其含有Bi元素、较小的电离能和较高的载流子迁移率与寿命乘积(μτ),在前期研究中取得了高灵敏度和低检测限的探测性能,在X射线探测和成像上表现出极大的应用前景。但是,Cs2A
近十多年以来,赞助搜索广告已经发展为通用搜索引擎(例如Google或百度)的主流商业模式,在电商平台也占据重要地位。目前有关赞助搜索广告的研究集中在制定投标价和预算策略方面,关键字的生成、扩展和选择的研究相对较少,而且现有的研究存在不足。首先,现有的关键字的生成、扩展方法获得的大多数是流行关键字,性价比不高。其次,现有的方法生成的关键字数量较少,难以满足预算充裕的广告主的需求。最后,现有的关键字选
羌族有着悠久的历史和灿烂的文化,也是我国少数民族重要的组成部分。大到聚落的空间形态,小到羌人的生活起居,无不彰显羌民的智慧和价值追求。而充满地域特征的羌族建筑景观,也具有重要的研究价值。随着城市化进程的加快,传统的羌寨面临着极大的挑战。无数的传统民居被闲置或破坏,新的建筑材料和形制的冲击,也严重影响了北川传统羌寨的风貌特征。同时随着旅游业的兴盛,聚落异质性景观和传统民居的减少,也直接导致了村落的地
近年来,富含π共轭六元环的碳纳米材料成为电化学储能的活性材料与电催化活性位点的载体。相对于石墨烯和碳纳米管,富勒烯具有定义明确的分子式,通过可控的分子化学合成可以实现金属/非金属元素的原位掺杂,引入丰富的电化学活性位点。此外,富勒烯分子间的范德华力可以使其自组装成规整的微结构,有助于提高材料的电化学活性。为此,本文围绕含有Fe和N的二茂铁基吡咯烷C60(Fc-C60)富勒烯衍生物,开展了以下研究:
一、实施背景新疆和田地区位于新疆维吾尔自治区最南端,总面积24.78万平方km,其中山地占33.3%,沙漠戈壁占63%,绿洲仅占3.7%,且被沙漠和戈壁分割成大小不等的300多块,每年浮尘天气在220天左右,条件艰苦,是"三区两州"国家级深入贫困地区。以习近平同志为核心的党中央一直心系新疆的稳定和发展,
会议
斯特林热力循环,由于具备适配热源种类广泛、闭式无排放和理论热效率高的优点,而在能量梯级利用和可再生能源开发等方面得到了成功应用。本文以斯特林热力循环能量转化性能及其相关设备在水盐分离过程中的应用为对象,开展如下工作。针对太阳能斯特林热力循环输出功率受日光强度影响而动态变化的特点,在前人工作的基础上,进一步利用斯特林循环与热端太阳能接收器和冷端冷却水系统相互作用过程中的能量守恒关系,提出了能够直接反
作为一种兼具优异机械性能和磁学性能的非晶材料,铁基金属玻璃具有诱人的应用价值和前景,一直以来是物理学界和材料学界关注的焦点。随着科技的发展,微电子元器件正逐步向集成化、智能化和多样化发展,对材料性能也提出了更高的要求。Fe基金属玻璃由于具有独特的组分,因而表现出丰富的相结构和磁相图,对其相结构进行调控可开发材料的多种性能,对于材料应用领域的拓展具有十分重要的意义。本论文对Fe基金属玻璃薄膜的相变特