镁合金挤压板的抗弹性及对耐蚀性研究

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镁合金凭借其高比强度、优异的抗冲击性、良好的吸能特性和阻尼减震性,在军事装备领域有着良好的应用前景。本文研究了 AZ31、ZWK610、ZCK650和ZCK450四种镁合金挤压板材的抗弹性,并通过子弹侵彻前后四种镁合金靶板的组织与性能的变化分析了抗弹机理,同时考察了以上四种镁合金挤压板的腐蚀行为与机理。研究取得如下主要成果:(1)对挤压态合金观察表明,AZ31镁合金主要由α-Mg和少量短杆状β(Mg17Al12)相组成,呈完全再结晶组织,ZWK610镁合金由α-Mg和不规则块状W(Mg3Y2Zn3)相组成,组织由完全动态再结晶的细小等轴晶晶粒、不完全再结晶晶粒和反常晶粒构成,ZCK450和ZCK650镁合金均由α-Mg、MgZnCu和Mg2Cu相组成,呈明显的挤压纤维状组织;硬度和拉伸试验表明,AZ31镁合金硬度和抗拉强度均最低,ZWK610、ZCK650和ZCK450镁合金的强度性能依次升高,而硬度则呈现有所降低的趋势;(2)靶试表明,抗弹性主要与其强度性能直接相关,与硬度关系不大。AZ31、ZWK610、ZCK650和ZCK450挤压态镁合金的抗弹性依次增强,AZ31镁合金因强度低导致弹孔周围侵彻变形量大,出现大量孪晶组织,吸能集中在有限范围内,抗弹性最差;ZWK610、ZCK650和ZCK450镁合金因有较高的强度性能,弹孔周围侵彻变形量小,变形区组织与基体组织无明显差异,表明子弹冲击能在板面上扩散能力强,吸能范围较大,抗弹性最好;(3)AZ31、ZWK610、ZCK650和ZCK450镁合金的主要腐蚀产物均为团簇花瓣状Mg(OH)2,其中AZ31和ZWK610镁合金腐蚀类型均为局部腐蚀,ZCK650和ZCK450镁合金腐蚀类型均为均匀腐蚀;(4)极化曲线和电化学阻抗检测均表明,四种挤压态镁合金的耐蚀性高低排序依次为:AZ31>ZWK610>ZCK650>ZCK450。其中,AZ31镁合金的自腐蚀电流密度最低,容抗弧直径最大,耐蚀性最好,ZCK450镁合金的自腐蚀电流密度最高,容抗弧直径最小,耐蚀性最差。
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