等通道转角挤压制备细晶WE43镁合金组织及性能的研究

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本文采用等通道转角挤压(ECAP)的方法对WE43镁合金在220℃的温度条件下沿Bc路径进行不同道次的大塑性变形。本文采用了等通道转角挤压(ECAP)的方法制备了细晶WE43镁合金,并且通过光学显微镜,扫描电子显微镜,透射电子电镜研究了挤压不同道次后WE43镁合金的显微组织的演变;并且在室温条件下对ECAP变形前后合金进行力学性能的检测,以及耐腐蚀性能的检测,并对其机理进行了分析。主要结果如下:经过固溶处理的WE43镁合金进行4道次ECAP挤压后,晶粒大小明显细化,从50 μm细化到1.1 μm;挤压1道次后在镁合金基体中第二相呈棒状析出,随着挤压道次的增加,经过4道次挤压后棒状第二相破碎成在基体中弥散的球状第二相粒子;位错密度随着挤压道次的增加逐渐增加,到第3道次时达到顶峰,挤压4道次后由于动态再结晶作用,合金中的位错密度逐渐减小。经过挤压后,织构密度逐渐增强,但是由于挤压条件的原因并没有形成典型的镁合金挤压丝织构;合金的抗拉强度随着挤压道次的增加而增加,挤压4道次后逐渐增加到285 MPa;合金挤压1到4道次的过程中,合金的延伸率也不断增加,挤压第4道次时WE43镁合金的延伸率为16%。合金在挤压后硬度也在第4道次达到最高,硬度值为101.3,这主要由于合金内部的微观组织随着挤压道次的增加而不断变化引起的。其次对挤压前后WE43镁合金的耐腐蚀性能进行研究,研究发现,固溶态的合金耐腐蚀性能最好,这主要是由于第二相在加热过程中溶于基体导致的。挤压1-3道次合金的耐腐蚀性随着挤压道次的增加而不断降低,这主要是由于位错密度的逐渐增加以及第二相在基体中的集中分布引起的;挤压第4道次之后,合金的耐腐蚀性增加,腐蚀后合金的失重率以及溶液的PH值明显降低,这主要是由于第二相在基体中均匀分布,以及合金中位错密度的降低。等通道转角挤压1到4道次的电化学腐蚀试验表明,挤压第4道次的WE43具有最高的自腐蚀电位,所以其具有最好的耐腐蚀性;但是由于挤压不同道次的合金的自腐蚀电流基本相同,合金的腐蚀速率不会受到挤压道次的影响,这主要是由随着挤压道次的增加第二相在基体中弥散分布,但是并没有消失,所以合金表面的电偶腐蚀依然存在,合金的腐蚀速率没有发生变化。但是由于挤压四道次后,第二相在基体中均匀分布,使得试样表面产生一层均匀的Mg(OH)2薄膜,合金的表面形成均匀腐蚀,耐腐蚀能力提高。
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