铝含量对氢化镁铝镁合金力学性能的影响

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1、4铝含量对氢化镁铝镁合金力学性能的影响阿姆捷特萨利赫摘要应用型大学Al-Balqa,约旦皇家地理中心学院,邮箱20214号,11118年安曼,约旦收到52007年4月,修改形式收到2007年九月七日;2007年9月15日在网上接受2007年9月21日摘要铝含量对氢化镁铝镁合金的力学性能分析发现，延展性，屈服;强度（YS）和氢化材料的极限抗拉强度（UTS）随着铝含量的增加而硬度下降。在对各种铝含量的氢化标本断面的显微镜观察发现，氢裂纹扩展深受的Mg-Al合金中的铝含量增加的影响。此外，X射线衍射（XRD）分析表明，MgH2和AlH3氢在氢

2、化过程有助于Mg-Al合金的氢脆。然而，变脆区观察比5Al金属镁合金是在15Al镁合金的断裂面较大。此外，Mg-30Al合金的断裂面的展出后加氢完全脆性断裂。©2007出版社。保留所有权利。关键词:Mg-Al镁合金;铝含量、拉伸性能、硬度1、介绍由于其特定的低密度和高效比的优势，镁及其合金被用于运输等行业，此外，镁是最有吸引力的储氢材料之一，因为氢可以大量的依附在镁的表面上，镁有一个很大的氢容量，其接近7.6wt％[1–5].。然而，纯金属镁有较差氢化特点：加氢-脱氢反应只发生在非常高的温度，而且反应非常缓慢，氧化物壳的形成是由于镁和气

3、体杂质相互作用，如氧气延缓加氢–脱氢反应。铝合金可提高金属镁的氢化脱氢反应的热力学和动力学[6–8]，动力学可以显著提高，通过通过球磨减少颗粒大小，以及机械合金法、溅镀沉积其他的元素或掺杂碳。Pantelakis等很多人对氢影响金属和合金的力学性能进行了大量的研究[15]，对它们的极限拉应力与剧烈的体积氢脆腐蚀曝光后，预计在飞机结构中铝2024合金的用量将明显减少，同时发现材料的降解性能归因于合金中的氢渗透和吸收。Chenetal[16]等人研究了氢对8090铝锂合金的力学性能和断裂机制的影响，他们指出，抗拉强度（UTS）和屈服强度（Y

4、S）随铝锂合金的氢电荷线性和断裂伸长率（EL）与应变率在区（RA）的下降而大大下降。同一作者观察到氢电荷，加强断裂表面合金的晶间开裂，据报告，铝-6Zn3MG的的延展性损失是晶氢脆的原因。petroyiannis等人[18]观察，富氢脆性略低于腐蚀层区，其断口分析显示，准解理断裂区的试样表面沿晶断裂，低于2024铝合金完全韧性断裂。4kamoutsi等人[19]研究了2024铝合金腐蚀引起的氢脆，他们还观察到，略低于腐蚀层富含氢的影响区。相同的研究人员发现，被困的氢可以通过热处理释放导致完全恢复该合金的延展性。由于在许多过程，如酸洗，铸

5、造，腐蚀反应，或从这些合金制成的部分工作的环境中获得氢，吸收到镁合金，镁合金可能会改变他们不好的的力学性能。这项研究的目的是确定铝含量对镁铝氢化镁合金的力学性能的影响。2、实验过程制备了Mg-Al合金含有名义上5，15和30％熔化的纯镁和铝，用冷室压铸机，注塑温度在680◦C，样品热滚到张（0.5毫米厚），形成这三个成分的锭，然后在350◦C的一个真空10-2Torr的下1小时脱气，所有标本均在410◦C，然后在170◦C下人为处理16小时。使用能量色散X射线光谱仪（EDS）合金中的铝含量进行了测定，发现接近标称值。加氢的样品，在15毫

6、安/平方厘米的电流密度的等离子体和120◦C的温度中保持30分钟。在Rigaku使用铜的K辐射X射线衍射仪，光度计的晶体结构特征进行了观察，被削减了25厘米测量长度，根据美国ASTME8的张力测试方法的标本进行拉伸实验，标准的的显微硬度测量，从样品中被切断，10毫米宽，拉伸试验进行了应变率在2.4x10-4S-1，在空气中，在室温下,负荷伸长曲线（压力鈥搒列车曲线）被记录在带状图，强度和韧性，从数据得到计算，总伸长标本的评估，即总应变断裂，硬度测定后，立即加氢使用维氏硬度计，1公斤的负载，每次测量平均三个压痕。3、结果和讨论3.1.XR

7、D分析射线衍射分析的氢化镁–铝合金不同铝含量表明，镁合金–态由单相；镁（图1），而Mg–15Al和Mg–30AlY由两相结构组成；Mg和Mg17-Al12（图乙和丙）。没有金属铝被检测的X射线衍射分析的合金可以归因于快速凝固造成模具合金铸造，铝溶解镁形成过饱和固溶体合金中。此外，部分Mg17–Al12相位随铝含量的镁–铝合金。晶体结构的变化进行观察后在加氢这些合金(图1d-f)。可以看出,导致的加氢消失,Mg17Al12波峰和新阶段的镁氢化物(MgH2),铝氢化物(AlH3)和铝形成的合金具有较高氢化铝含量(如下Mg-15Al和Mg-3

8、0Al)。同时,只有MgH2检测和铝在氢化铝含量合金具有较低(如下Mg-5Al)。复杂的铝镁氢化物(AlH4)2不能被探测到,通过XRD分析氢化材料可能形成于较低温度。加氢此外,x射线衍射线剖面显示AlH3