Ce/La混合稀土对Mg-Zn-Ca合金组织转变、力学性能及耐蚀性的影响机制

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yxrlxggd
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
Ce/La混合稀土是提取Nd、Pr等贵重稀土元素的副产品,本文针对其大量滞销的现象,探究了Ce/La混合稀土在镁合金开发方面的应用。本研究以三元Mg-Zn-Ca合金为基体,研究了微量添加Ce/La混合稀土对其显微组织、力学性能及耐蚀性的影响规律并对相关机理进行了探讨。首先,采用重力铸造制备Mg-5.3wt.%Zn-0.5wt.%Ca-xCe/La (x=0,0.5wt.%,1.0wt.%)合金,研究了Ce/La混合稀土和固溶处理对晶粒尺寸和第二相种类、形貌的影响;随后,利用热挤压、热轧制方法成功制备变形态合金,并采用多种测试手段表征Ce/La混合稀土对其微观形貌和力学性能的影响,分析晶粒细化及织构强化对变形态合金强度的影响;最后,研究了Ce/La混合稀土对挤压态Mg-Zn-Ca合金腐蚀性能的影响规律。铸态Mg-Zn-Ca合金的晶粒尺寸较大(~114μm),合金晶界和三重晶界处存在大量Ca2Mg6Zn3/-Mg共晶结构,晶内存在形状不规则的Mg-Zn颗粒和球状Ca2Mg6Zn3相。添加微量Ce/La混合稀土后,铸态合金晶粒明显细化(~80μm),共晶结构转化成Ca2Mg6Zn3和MgxZnyREz-Ca两相,晶内形状不规则的Mg-Zn颗粒转化成MgxZnyREz-Ca相,但球状Ca2Mg6Zn3相没有明显变化,此外还检测到少量的CeMg12和Mg17La12相。Ce/La混合稀土可以有效阻止晶粒在固溶处理过程中的长大,但该作用在加入量为0.5wt.%和1.0wt.%时差别并不明显,说明Ce/La混合稀土对该作用可能存在一个临界值。热挤压变形Mg-Zn-Ca-xCe/La合金组织由细小等轴晶(<5μm)和沿ED方向伸长的粗大未再结晶晶粒组成,晶内第二相平行于挤压方向呈条带状分布。挤压态合金再结晶晶粒所占面积比fDRX和再结晶晶粒平均尺寸dDRX大小顺序均为Mg-Zn-Ca-1.0Ce/La Mg-Zn-Ca Mg-Zn-Ca-0.5Ce/La。挤压变形导致Ca2Mg6Zn3相部分破碎成球状小颗粒,但MgxZnyREz-Ca相破碎不明显;挤压态合金中还存在与-Mg具有良好共格关系的球状Ca2Mg6Zn3析出相。挤压态合金强度变化与fDRX、dDRX变化呈现负相关关系,而塑性变化与之相反,表明通过优化稀土加入量可以实现合金强度的明显改善。Mg-Zn-Ca-0.5Ce/La挤压板材经热轧制后晶粒变形严重,晶内出现大量孪晶,合金抗拉强度提高30%,屈服强度提高80%,但塑性明显降低。合金变形量从38.3%增加至57%过程中强度增加不明显,但变形量为45.4%时出现了塑性增加的现象,综合力学性能优异(UTS=337.47MPa, TYS=305.14MPa,=9.46%)。说明变形量对强度的贡献存在临界值,但对塑性的影响较为复杂。其中强度的提高可以归因于基面织构强化和孪晶强化。挤压态Mg-Zn-Ca-xCe/La合金在3.5wt.%NaCl溶液中的耐蚀性顺序为Mg-Zn-Ca Mg-Zn-Ca-1.0Ce/La Mg-Zn-Ca-0.5Ce/La。添加Ce/La混合稀土后挤压态合金耐蚀性降低,其原因可以归结为以下三方面。a)减少了Ca2Mg6Zn3相的数量,生成电势相对较正的MgxZnyREz-Ca相,增加微电偶腐蚀对数量;b) MgxZnyREz-Ca相的数量和形态对基相腐蚀存在促进和抑制双重作用;c) Ce/La混合稀土通过干预腐蚀产物的生长,影响表面膜的致密程度。
其他文献
吊臂是塔式起重机的主要承载部件,在设计中普遍采用有限元法对吊臂进行计算分析。但在传统的设计校核过程中,往往需要通过对实际工况“设计—建模—分析—修改设计—再建模—
目前大部分检察机关所采取的层级审批办案机制因行政化色彩浓厚,在一定程度上制约了检察官队伍专业化水平的提升,影响了办案效率,不利于明晰执法办案责任。主任检察官办案责
互通式立体交叉是高速公路的重要组成部分,它在高速公路与高速公路或高速公路与干道公路交叉起着转换交通流量、梳理和控制车流的作用,对周围地区交通量的吸引与分配、物资的
社会思潮是一定阶段的社会范围内具有相当影响力的思想潮流,它具有传导和共振效应,对大学生个体的思想行为具有很强的“裹挟”作用,大学生自身在心理发展、思想意识、行为模
Cu-15Ni-8Sn合金是一种高强耐磨耐蚀铜合金,早期主要作为高弹导电材料来替代铍青铜,近年来其在重载抗磨场合的应用得到了特别关注。本文以普通熔炼铸造制备的Cu-15Ni-8Sn合金
8000系列铝合金导线凭借其高电导率高强度高抗蠕变性能,以及良好的经济价值,已受到越来越多的重视,在国内外得到了广泛的应用,并且使用效果良好。本文在电缆用8076铝合金导体基础
选用具有高自旋极化率材料作为垂直磁性隧道结(P-MTJ)时可以获得高的隧穿磁电阻(TMR),高磁晶各向异性材料用作磁记录媒介时可以提高存储单元的热稳定性从而避免因记录单元尺寸减小而引起的超顺磁效应。本论文以典型Heeusler型自旋零带隙半导体(SGS)材料CoFeMnSi和具有高磁晶各向异性Co基(Co-Zr、Co-Hf系)无稀土硬磁材料为研究对象,使用磁控溅射法在Si衬底上制备了结构为Ta/P
为了揭示攀钢钒渣钙化提钒工艺酸浸液直接沉钒的一般规律,确定合适沉钒工艺技术参数,以3种不同钒、磷浓度的酸浸液及其混合配制液为对象,研究了沉钒液钒磷浓度比、钒浓度、初
伴随着改革开放的步伐,我们走进了一个新的时代。在这个时代中,我国已经基本实现了小康社会,人们都过上了丰衣足食的生活,但目前我国的贫富差距依然很大。因此效率与公平问题
随着机械科学技术的快速发展,小型化、精密化已经成为机械产品的重要发展趋势。作为小型机械的重要组成部分,小型精密零件的制造水平和加工精度直接影响了小型机械的发展水平和