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镁合金是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属材料,也是最轻的结构合金。与其他材料相比,它具有密度小,比强度、比刚度高等优点以及优良的物理性能和力学性能,因此常作为结构材料应用在很多领域。但是,由于镁的化学活性很高,在空气中就易发生氧化,且氧化膜不具有保护性,这在一定程度上限制了镁合金的应用。目前,针对镁合金在室温和液态环境中氧化行为的研究已相对比较成熟,而对镁合金高温氧化研究并不多。但是,常常有一些加工过程如热处理、焊接、铸造以及触变成型等,要使镁合金暴露于高温环境中而不可避免地与有害的氧化性介质接触,从而造成合金的氧化。本文作者采用静态增重法研究了AZ61和AM60两种常用镁铝合金在400-550℃下的高温氧化动力学行为和氧化过程。通过恒温氧化动力学曲线分析合金氧化动力学规律;借助体视显微镜观察合金氧化过程中表面形貌的变化;利用扫描电镜(SEM). X射线衍射分析(XRD)和激光粒度分析仪(LPSA)等分析测试方法,分别对氧化产物形貌、相组成和粒径分布等进行表征。最后分别对相同合金系和不同合金系镁铝合金的抗氧化性能进行横向比较和纵向比较,得出以下结论:1.400℃时,合金发生全面氧化,氧化膜具有一定的保护性;温度高于450℃时,氧化动力学遵循偏离平方抛物线规律,随氧化温度的升高和氧化时间的延长,氧化产物不断增多且相互叠加,合金氧化增重持续增加。2.共晶相的熔化温度是影响合金高温氧化的重要因素。当氧化温度达到p相的熔点时,p相发生熔化,合金在熔化部位发生选择性氧化。450℃时,低熔点相的熔化速度比膜的形成速度慢,氧化产物为层片状;500℃时,p相大量熔化,合金从点状破坏发展为晶界破坏,不仅破坏了原有的一层很薄的氧化膜,而且同时限制了氧化膜的重新形成,氧化在熔化部位持续进行,氧化产物为颗粒状。550℃时,合金液相成分增多,氧化加剧,合金最终发生燃烧现象。3.氧化温度和氧化时间对氧化产物的相组成和表面形貌均有影响。450℃时氧化产物为片状MgO,500℃时变为颗粒状MgO。随氧化温度的继续升高,只有当合金发生严重氧化甚至燃烧时,氧化产物才含有MgAl2O4、Mg3N2和Mg6MnO8,同时其形貌也发生了变化。4.相同镁铝合金系,由于铸态组织中p相数量较多且沿晶界连续分布,高温氧化时发生沿晶破坏腐蚀,而挤压态因为在热挤压的过程中晶粒发生破碎,使得晶粒细化、分散分布,所以高温氧化时不会出现像铸态那样的沿晶氧化,只是发生点状破坏,其抗氧化性能比铸态好。对于不同镁铝合金系,与AM系合金相比,AZ系合金含锌量较高,增大了在基体中形成显微缩松的倾向,且在氧化膜中易形成气孔,所以其抗氧化性能比AM系差。5.总的来说,尽管镁合金牌号不同,但基体镁具有高的蒸汽压,温度越高,镁的蒸汽压越大,合金氧化速度越快。