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1、固溶处理对MgAlZn系合金组织及耐腐蚀的性能的影响（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑 欢迎下载）摘 要论述了Mg-Al-Zn系合金经过固溶处理后组织和耐腐蚀性能的变化。通过观察经固溶处理后的组织及塔菲尔曲线，对Mg-Al-Zn系合金固溶处理后的组织和电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明，经过固溶处理后的镁合金显微组织晶粒长大明显，-（Mg17Al12）相部分溶解在基体组织中，在温度达到560度以上时，组织发生过烧现象。与未经处理镁合金的耐腐蚀性能相比，经过固溶处理后的镁合金耐腐蚀性能无明显增加。关键词：镁合金；固溶处理；显微组织；耐腐蚀性能Title: Soluti
2、on Treatment on Mg-Al-Zn alloys organizations and the impact of corrosion resistanceAbstractDiscusses the Mg-Al-Zn alloy after solution treatment and corrosion resistance after the organization changes. By observing the organization after solution treatment and the Tafel curves of Mg-Al-Zn alloy aft
3、er solution treatment and electrochemical corrosion behavior was studied. The results showed that, after the magnesium alloy after solution treatment microstructure grain growth significantly, -(Mg17Al12) phase partially dissolved in the matrix organization, in the temperature reaches 560 degrees, t
4、he tissue over-burning phenomenon. With untreated corrosion resistance of magnesium alloys compared to that after the magnesium alloy after solution treatment did not increase the corrosion resistance.Keywords： Magnesium alloy；Microstructure；Corrosion resistance目录目录3第一章 绪论41.1 选题的目的与意义41.2 镁合金5镁合金的发
5、展5镁合金的性能及应用6镁合金在汽车上的应用：6镁合金在3C产品上的应用：7镁合金的种类及发展趋势7镁合金的种类7镁合金的发展趋势81.3 合金元素对镁合金组织和力学性能的影响10镁合金主要化学成分10合金元素对合金组织和力学性能的影响111.4 固溶处理的作用13固溶与时效处理131.5 稀土镁合金14稀土镁合金的发展现状14稀土镁合金的开发应用及前景151.6 本论文的主要研究内容16第二章 试验方法及设备172.1 实验选用材料17固溶处理实验所使用的材料17金相实验选用的材料17耐腐蚀实验所使用的材料17射线衍射实验所使用的材料172.2 实验方案172.3 实验过程19固溶处理实验的
6、过程19金相实验的过程19极化曲线实验的测试过程192.4 实验设备20第三章 固溶处理对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织的影响223.1 AZ91D及AZ91D-RE合金的显微组织特征分析223.2 AZ91D及AZ91D-RE镁合金固溶处理后显微组织特征分析243.3本章总结26第四章 固溶温度对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织的影响274.1 不同温度对Mg-Al-Zn系合金显微组织的影响274.2 本章总结31第五章 固溶时间对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织的影响325.1 不同时间对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织的影响325.2 本章结论34第六章 固溶处理对Mg-Al-Zn系镁
7、合金耐腐蚀性能的影响356.1 固溶处理后冷却速度对AZ91D-RE系镁合金耐腐蚀性能的影响376.2不同固溶处理时间对AZ91D-RE系镁合金耐腐蚀性能的影响386.3 结论39第七章 结论40参考文献41致谢44第一章 绪论1.1 选题的目的与意义当前，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化的途径很多，其中采用铝、镁轻质材料是汽车轻量化重要措施。20世纪90年代以来，全球掀起了镁合金开发应用的热潮，镁合金以其丰富的资源、可回收再生、高比强度、高比刚性、优异的压铸性能、良好切削加工性、阻尼减振和再生循环等突出性能，正重新在汽车轻量化结构材料领域发挥越来越令人瞩
8、目的作用，并且随着镁压铸循环经济技术和镁冶金新技术的进步，镁合金压铸件生产的利润空间将打开，镁会在追求轻量化和性价比的结构材料领域得到越来越广泛的应用。镁合金正成为继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料，被誉为“21世纪绿色工程材料”，世界镁产业以每年15%-25%的幅度增长，这在近代工程金属材料的应用中是前所未有的。镁合金广泛应用于航空、航天、交通工具、3C产品、纺织和印刷行业等。但是普通镁合金的机械、耐蚀、耐高温性能较低，从而限制了其应用范围。因此，研究开发具有高强度、耐热、耐蚀等性能的镁合金，拓展镁合金的应用领域，成为镁合金科研工作者的重要课题。我国有丰富的稀土和镁资源,是稀土和镁资源储备、
9、生产、出口的第一大国。因此,研究开发稀土镁合金在我国具有独特优势,合理利用稀土资源,开发含稀土的高强、耐蚀性能镁合金,不但能进一步增加镁合金材料在汽车工业、通讯电子业等行业领域中的应用,也可促进镁合金材料在新领域中的进一步开发和利用,也为稀土材料的应用开辟出十分广阔的领域。但我国在稀土新材料的开发应用方面与日本、美国等发达国家相比还有相当大差距。目前稀土元素仍是作为辅助元素,其加入的质量分数不大于11%。进一步开发使稀土成为主加元素,并研究稀土元素与镁合金及其他元素(如Ca、Zn等)之间的合金化机制,从而研制出最佳合金配比的特殊性能镁合金。近年来,稀土合金的研究有了很大发展,世界各国纷纷制定有
10、利于镁合金产业发展的政策,稀土在镁合金中的应用开发条件逐渐成熟,随着稀土镁合金的优良特性逐步为人们所接受,其应用市场也将更广阔1。本论文考察固溶处理对Mg-Al-Zn洗合金显微组织和耐腐蚀性能的影响，揭示不同固溶处理时间和固溶处理温度对AZ91D镁合金及含混合稀土（Ce，La）的AZ91D镁合金的显微组织和抗腐蚀性能的影响规律。1.2 镁合金 镁合金的发展1808年在实验室制得纯镁，1886年镁合金在德国开始工业化生产，1930年德国首次在汽车上运用镁合金73.8Kg，1935年苏联首次将镁合金用于飞机生产，1936年德国大众用压铸镁合金生产甲克虫汽车发动机传动系统零部件，1946年达到单车镁
11、合金用量18Kg，1938年英国伯明翰首次将镁合金运用到摩托车变速箱壳。20世纪40年代皮江炼镁法发明，由于工艺简单，生产成本大幅降低，使全世界的原镁产量大幅增加，但能源消耗大，污染环境严重。此前所用的电解法炼镁，虽然洁净，但生产成本较高2。国外对于镁合金的发展非常重视，各国纷纷加大镁合金制品的研发力度，尤其是20世纪90年代以来，相继出台了镁研究计划，开展了大型的产、学、研联合攻关项目和计划。德国政府制订了一个投资2500万德国马克的镁合金研究开发计划，主要研究压铸合金工艺，快速原型化与工具制造技术和半固态成型工艺，以提高德国在镁合金应用方面的能力；1993年欧洲汽车制造商提出3公升汽油轿车
12、的新概念，美国也提出了PNGV（新一代交通工具）的合作计划3，其目标是生产出消费者可承受的每百公里耗油3公升的轿车，且整车至少80以上的部件可以回收，这些要求迫使汽车制造商采用更多高新技术，生产重量轻、耗油少、符合环保要求的新一代汽车；日本通过了家电回收法，以限制工程塑料的使用，率先将镁合金用于笔记本电脑、移动 、数码相机、摄像机上，并计划推广到家电和通讯器材等领域4。国内对镁合金的发展也日益重视，10多年来，中国镁工业以年均37的增长率迅速发展，成为世界镁生产大国、出口大国，也给中国经济发展带来无限生机。但是，快速发展的同时，带来一些问题：如工艺简单，技术装备落后，环境恶劣，资源、能源浪费比
13、较严重，产品质量不够稳定等。这些问题必将给镁业良性发展带来严重后果。因此，急需以新技术和先进装备改造和提升镁冶炼；以科学发展观，全面创新，提升皮江法镁冶炼产业水平，建立科技型、环保型、效益型的机械化、自动化的“新型镁冶炼示范企业”。生产优质镁合金，以带动和影响镁冶炼行业健康有序地发展。在镁产业发展战略上做到完善宏观战略决策体系，建立镁及镁产业发展的目标选择与动态调整机制；建立经济、科技部门信息共享机制，加强产业政策、技术政策和投资机制之间的协调；实施知识产权战略，加速国家标准的制定与推广，加速标准国际化；加强“官产学研”协调合作，充分发挥人的创造力，培养多层次高素质创新人才；重视国际合作，加强
14、自主创新，突出区域比较优势，培育高新技术型产业集群和增长级。 镁合金的性能及应用镁合金引起人们的关注是在2002年。镁合金现阶段的应用前景,是做为工业品外壳取代塑料。和塑料相比,镁合金更轻,强度更高,抗振动,能吸收电磁辐射,80%以上的镁合金还可再回收利用,对环境污染小,故镁合金被称为“绿色金属”,广泛应用于航空航天、军用品,交通工具、机械设备、通信设备、办公设备、光学设备、体育用品等10多个领域,是21世纪的朝阳产业5。.1 镁合金在汽车上的应用：镁合金压铸件具有重量轻、延伸率高,减震性能强、屏蔽性能好、易加工、易回报等诸多优良特性,以及良好的社会效益和经济效益,目前已被发达国家广泛用于汽车
15、仪表板、座椅支架、变速箱壳体、方向操纵系统部件、发动机罩盖、车门、框架、发动机缸体等零部件上。镁合金零件的性能: 质量轻,密度仅为1.7,是铝的2/3,钢的1/4,换用镁合金可减轻整车重量,间接减少了燃油消耗量。 比强度高于铝合金和钢,比刚度接近铝合金和钢,能够承受一定的负荷。 具有良好的铸造性和尺寸稳定性,易于加工,废品率低,降低生产成本。 具有良好的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,其壳体可降低噪声制作座椅、轮圈可减少振动,提高汽车的安全性和舒适性。虽然镁合金成本高于铝合金,但镁合金的应用前景仍然看好,福特汽车公司已开始用镁合金制造悬架零件、制动盘和制动钳等6。.2 镁合金在3C产品上的应用：3C产品是当今全球发展最快速的产业,与传统3C产品所使用的材料相比,镁合金优越性表现在: 轻量化:比重为铝合金的2/3,锌合金的1/4,为塑料的115倍;其比重是所有结构用合金中最轻的,因此极适于做3C产品外壳。 刚性较高:比刚性与铝
