来源: bysj 编号:41Y312766 题目难度:中等

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大纲
挤压态稀土镁合金腐蚀性能的各向异性研究

挤压态稀土镁合金腐蚀性能的各向异性研究

摘要:随着金属材料的不断完善和发展,镁合金逐渐成为了金属材料中不可或缺的一环。然而镁合金的缺点也

是显而易见的,镁合金是一种耐腐蚀性差的金属。由于这一特性的存在,严重影响了其应用范围。要让镁合金的性

能得到加强,只能在镁合金加入其它的物质,例如 Gd 元素和 Y 元素。本次采用电化学实验研究了挤压态稀土镁合

金腐蚀性能的各向异性。通过塔菲尔极化曲线实验和交流阻抗谱实验腐蚀组织形貌分析得到最终腐蚀速率为 MgGd-Y-TD>Mg-Gd-Y-ED>Mg-Gd-Y-ND。本研究的进行为 Mg-Gd-Y 合金发展奠定了基础。

关键词:稀土元素;镁合金;电化学腐蚀;Mg-Gd-Y 合金

第一章 绪论

1.1 研究背景

在中国现代社会高速发展下,工程技术迅速发展,而在这些中国工程技术

突飞猛进时,作为工程技术地基的金属材料显得越来越广泛与重要。金属材料

从古代起就一直与人们的生活密切相关,无论是铁器引发的社会生产力提高,

还是在现代的航空航天建筑桥梁交通工具等都发挥了不可磨灭的作用。在日常

生活中我们无时无刻不在使用和享受金属材料带来的便利,在一般的情况下,

金属材料为我们的生活增添了许多色彩和便捷,但是金属材料也存在缺点,大

部分金属材料会发生疲劳破坏现象。金属的破坏有三种典型的模式分别为疲劳

断裂,过度摩擦导致损坏,与自然环境发现腐蚀现象。腐蚀是在周围环境介质

作用下,逐渐产生的变质和破坏 0。腐蚀不是快速进行的,而是缓慢的一点点逐

渐进行。在这三种破坏形式中,腐蚀的损坏已经得到了广泛的关注,也成为了

重点关注对象,之所以受到关注是因为在现代社会在中,无论是大的结构件还

是小的零件,都会与周围的环境和介质接触,有些气体液体或者压力温度不对

的情况都时有发生。此外,金属材料还会受到天气和气候的影响。

腐蚀带来的损失是巨大的不仅有经济损失,可能还会有生命健康方面的损

失,此外腐蚀不仅对现有的工业会造成破坏,还会影响新技术的发展。由于某

些材料腐蚀性能不过关会导致无法使得该材料投入生产产生价值,腐蚀也严重

造成了资源方面的浪费。腐蚀会报废掉许多设备,这些设备有的无法进入回收

系统导致浪费,即使能够回收,在重新进行金属冶炼时也会耗费大量的人力物

力,耗费大量的能源与资源消耗。在这个由于疫情和战争导致的能源日益缺乏

与紧张的时代背景下,显然要避免这样重大的损失,就必须要进行金属腐蚀方

面的研究。

1.2 镁合金的组织化学性质

镁合金是用镁元素作为基础加入其它元素组成的合金,下面从镁元素和镁

合金以及应用范围和化学性质作相关介绍。

目 录 

第一章 绪论.........................................................3

1.2 镁合金的组织化学性质.........................................3

1.2.1 镁元素和镁合金的介绍...................................4

1.2.2 镁合金的实际应用.......................................4

1.3 镁合金中的相关稀土元素.......................................5

1.3.1 稀土元素介绍及发展前景 .................................5

1.3.2 稀土元素对镁合金的强化作用 .............................6

1.4 镁合金的轧制处理.............................................7

1.5 腐蚀电化学的原理 ............................................8

1.6 本论文主要研究内容 ..........................................9

第二章 实验方法....................................................10

2.1 引言 .......................................................10

2.2 实验过程 ...................................................10

2.2.1 实验设备..............................................10

2.2.2 实验材料..............................................13

第三章 轧制各向异性对 Mg-Gd-Y 镁合金腐蚀性能的影响..................14

3.1 引言 .......................................................14

3.2 开路电位(OCP) ............................................14

3.2.1 实验过程..............................................14

3.2.1 塔菲尔曲线与极化曲线的关系............................16

3.3 实验过程 ...................................................17

3.4 交流阻抗谱 .................................................18

3.5 本章小结 ...................................................20

第四章 腐蚀机理....................................................21

4.1 引言 .......................................................21

4.2 腐蚀形貌腐蚀机理............................................21

4.3 本章小结....................................................23

第五章 结论与展望..................................................24

5.1 结论 .......................................................24

5.2 展望 .......................................................24

参考文献...........................................................25

致谢...............................................................26

参考文献

[1] 牛润兵.镁合金表面化学镀 Ni-P 非晶合金的工艺及性能研究[D].燕山大学,2009 

[2] 王景立.镁合金在汽车工业上的应用和趋势[J].新材料产业,2006,000(008):39-41 

[3] 闫文学,梁伟,韩富银,王红霞.等通道转角挤压 Mg_2Si 增强镁锌基复合材料的显微

组织和力学性能研究[J].热加工工艺,2009,(14):66-69

[4] 万迎春.挤压及热处理对半连续铸造 Mg-8Gd-3Y-0.4Zr 合金显微组织及力学性能的

影响[D].中南大学,2013

[5] 毛萍莉,于金程,刘正,董阳,席通.挤压态 Mg-Gd-Y 镁合金动态压缩力学性能与失效

行为[J].中国有色金属学报,2013,000(004):889-897

[6] 乔素素.东海海域潮差区及全浸区钢管桩腐蚀性能的试验研究[D].长安大学,2020

[7] 刘亚丽.耐候钢在海洋大气环境下的腐蚀行为研究[D].山东科技大学,2019


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