镁铝合金腐蚀行为及防护方法研究

发布时间：2017-04-22 19:07

  本文关键词：镁铝合金腐蚀行为及防护方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着镁合金越来越多的应用于工业生产以及日常生活,它的特性也越来越受到人们的重视,各国都投入巨额资金进行研究,研究重点有两个方面一是塑性的改善,二是耐蚀性的提高。国内外学者对镁铝合金耐蚀性的研究主要集中在大气腐蚀、溶液浸蚀两部分,在溶液浸蚀方面主要研究合金在各种溶液中的腐蚀机理,对于镁合金在盐雾条件的腐蚀行为报道较少,而AZ系镁合金又是目前应用最多的镁合金,因此有必要研究AZ系镁合金的盐雾腐蚀行为。在AZ系镁合金中β-Mg17Al12是合金中最主要的第二相,它的体积分数、形态、分布情况等极大的影响着镁合金的腐蚀行为,对Mg17Al12单相合金性能的研究会有助于对镁合金腐蚀行为的理解。镁合金的耐蚀性差,本文采用表面涂装的方法来提高薄壁压铸AZ91D镁合金的耐蚀性,探索一种配方简单的有机涂层。利用XRD、SEM、DSC、电化学工作站等仪器对试样性能进行表征,并分析了试验结果之间的相互关系,通过研究得到以下结论: 1.在48h小时试验范围内三种铸态镁合金的失重率顺序为:AZ91DAZ61AAZ31B。 2. Al含量的不同导致了腐蚀形貌的不同,在腐蚀过程中β相和α相构成的微电偶是电化学腐蚀进行的主要动力,β相能改变腐蚀前进的方向而对腐蚀进程的延缓作用较小。 3.腐蚀产物主要是Mg(OH)2,经过48h腐蚀后由XRD检测表明腐蚀产物中含有水合物Mg6Al2(OH)18·5H2O。 4.铸态单相Mg17Al12密度低,为2.0 g/cm3,硬度在220HV以上。 5.铸态单相Mg17Al12自腐蚀电位在-1.0V,在所测试的AZ系镁合金中最高。 6.氢致开裂是铸态单相Mg17Al12在NaCl溶液中裂纹形成的主导因素。7.在试验范围内对压铸AZ91D进行磷化处理的最佳温度为50℃时间为1min。 8.阻抗测试表明涂装后试样的电阻在109?,涂装后比未处理试样自腐蚀电流密度降低3个数量级。 9.浸蚀试验表明涂装后的试样分别在10%的H2SO4,10%的NaOH,丙酮中浸泡10天漆膜均无变化。在100℃水中浸泡72h漆膜无变化。划格试验表明漆膜和基体结合力良好,评定为0级。
【关键词】：镁合金 β-Mg_(17)Al_(12) 有机涂层 耐蚀性
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TG172;TG174.4
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-30
• 1.1 镁合金腐蚀机理研究进展12-18
• 1.1.1 镁合金的主要分类12-13
• 1.1.2 镁合金腐蚀的基本类型13
• 1.1.3 影响镁合金腐蚀的因素13-17
• 1.1.4 Mg-Al-Zn 系合金的腐蚀行为17-18
• 1.2 盐雾腐蚀简介18-21
• 1.2.1 盐雾试验及与实际的联系19-20
• 1.2.2 盐雾腐蚀机理20
• 1.2.3 影响盐雾腐蚀的因素20-21
• 1.3 镁合金表面防护方法研究进展21-26
• 1.3.1 现有常用防护方法22-24
• 1.3.2 有机涂层前处理工艺24-25
• 1.3.3 磷化处理在有机涂层前处理中的应用现状25-26
• 1.4 论文选题的目的和意义26-27
• 参考文献27-30
• 第二章 实验方法与检测方法30-42
• 2.1 材料腐蚀程度的评定方法30-33
• 2.1.1 均匀腐蚀程度的评定方法30-32
• 2.1.2 局部腐蚀程度的评定方法32-33
• 2.2 铸态镁合金的盐雾腐蚀实验33-36
• 2.2.1 实验设备33-34
• 2.2.2 盐雾箱参数设置34
• 2.2.3 盐雾试验34-35
• 2.2.4 电化学测试35-36
• 2.3 Mg_(17)Al_(12) 性能测试及表征36-38
• 2.3.1 Mg_(17)Al_(12) 的制备36
• 2.3.2 Mg_(17)Al_(12) 的性能表征36-38
• 2.4 压铸AZ91D 镁合金涂覆环氧清漆耐蚀性实验38-41
• 2.4.1 试样制备38-39
• 2.4.2 磷化工艺参数确定39
• 2.4.3 磷化膜成分表征39
• 2.4.4 环氧漆的配制39-40
• 2.4.5 涂装件性能测试40-41
• 参考文献41-42
• 第三章 铸态镁合金的盐雾腐蚀行为42-58
• 3.1 引言42
• 3.2 实验材料及方法42-43
• 3.2.1 试验材料42
• 3.2.2 实验方法42-43
• 3.2.3 表征方法43
• 3.3 实验结果43-55
• 3.3.1 金相分析43-44
• 3.3.2 XRD 分析44
• 3.3.3 极化曲线分析44-45
• 3.3.4 失重率分析45-47
• 3.3.5 SEM 分析47-48
• 3.3.6 α相对腐蚀过程的影响48-50
• 3.3.7 β相对腐蚀过程的影响50-53
• 3.3.8 粗糙度分析53-54
• 3.3.9 盐雾腐蚀产物XRD 分析54-55
• 3.4 本章小结55-57
• 参考文献57-58
• 第四章 单相Mg_(17)Al_(12)的物理与电化学性能研究58-72
• 4.1 引言58
• 4.2 实验材料与方法58
• 4.3 实验结果与讨论58-68
• 4.3.1 物理性能58-64
• 4.3.2 电化学性能64-68
• 4.4 Mg_(17)Al_(12) 腐蚀行为与开裂机理分析68-69
• 4.4.1 Mg_(17)Al_(12) 在NaCl 溶液中的腐蚀行为68
• 4.4.2 Mg_(17)Al_(12) 在NaCl 溶液中的开裂机理68-69
• 4.5 本章小结69-70
• 参考文献70-72
• 第五章 压铸AZ91D 镁合金涂覆环氧清漆耐蚀性研究72-90
• 5.1 前言72
• 5.2 试验材料及方法72-73
• 5.2.1 试验材料72
• 5.2.2 试验方法72-73
• 5.2.3 表征方法73
• 5.3 实验方案与流程73-82
• 5.3.1 原始显微组织73
• 5.3.2 试验流程73-74
• 5.3.3 磷化前处理74-75
• 5.3.4 磷化处理75-76
• 5.3.5 磷化温度和磷化时间的确定76-79
• 5.3.6 磷化膜XRD 分析79-81
• 5.3.7 环氧漆涂装工艺81-82
• 5.4 涂装件性能测试82-87
• 5.4.1 极化曲线82-84
• 5.4.2 交流阻抗84
• 5.4.3 漆膜厚度的测定84-85
• 5.4.4 溶液浸蚀试验85-86
• 5.4.5 附着力测试86-87
• 5.5 本章小结87-88
• 参考文献88-90
• 第六章 结论90-91
• 致谢91-92
• 攻读硕士学位期间发表的论文92

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