均匀化热处理对AZ31复合泡沫镁微观组织及耐腐蚀性能的影响

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1、分类号：TG146密级：UDC：620编号：201421803002河北工业大学硕士学位论文均匀化热处理对AZ31复合泡沫镁微观组织及耐腐蚀性能的影响论文作者：姜庆学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：材料加工工程指导教师：赵维民职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金（51501053）河北省科技计划项目（15211026）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsProcessingEngineeringEFFECTOFHOMO

2、GENIZATIONHEATTREATMENTONMICROSTRUCTUREANDCORROSIONRESISTANCEOFAZ31MAGNESIUMCOMPOSITEFOAMSbyJiangQingSupervisor:Prof.ZhaoWeiminMarch2017ThisworksupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51501053)andScienceandTechnologyProjectofHebeiProvince(No.15211026)摘要泡沫镁兼具镁合金及多

3、孔材料的优异性能，如良好的抗撞击性、电磁屏蔽性、吸声隔音性，较高的比强度等，在交通运输、航空、航天、军工以及国防领域具有广阔的应用前景。近几年，科研人员对泡沫镁的研究主要在制备工艺和力学性能方面，对其耐腐蚀性能的研究较少，限制了泡沫镁的应用。本文采用改进的熔体发泡法，制备出了孔径较均匀、孔结构圆整、孔隙率较高的含空心陶瓷微球（10vol.%）的AZ31复合泡沫镁。构建了闭孔泡沫金属不同类型孔结构的几何模型，结合超景深3D数码显微镜测量精确、操作简便的优势优化了表面积的计算公式，并通过大量实验验证了计算公式的准确性，为更精确的评价泡沫金属的耐腐蚀性能

4、提供了技术支持。利用OM、XRD、SEM等检测手段分析了均匀化温度（240℃、320℃、400℃、480℃）和时间（6h、12h、24h）对AZ31复合泡沫镁微观组织的影响规律。通过优化后的表面积计算公式，在准确地计算闭孔泡沫金属表面积和面孔隙率的基础上，采用电化学实验、析氢实验、腐蚀形貌观察等方法研究了均匀化过程对AZ31复合泡沫镁在3.5wt.%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响。研究结果表明：在现有条件下，经过480℃-6h均匀化热处理的AZ31复合泡沫镁的效果最明显，AZ31复合泡沫镁腐蚀初期由以点蚀和丝状腐蚀为主转变为以点蚀为主，其耐腐蚀性能

5、提高主要是因为均匀化热处理使β-Mg17Al12的数量减少，汉字状和多角形块状的Mg2Si细化，Mg2Si分布更加弥散，从而减弱了Mg2Si/β-Mg17Al12与基体镁合金形成的电偶腐蚀，AZ31复合泡沫镁的腐蚀产物主要成分是Mg(OH)2、MgCl2和Mg2(OH)3Cl·4H2O；实验结果也证明了闭孔泡沫金属表面积及面孔隙率计算公式的准确性。关键词：复合泡沫镁闭孔泡沫金属面孔隙率均匀化热处理腐蚀性能IABSTRACTDuetoitsexcellentcomprehensiveperformances,suchaslowdensity,high

6、specificstrengthandgoodenergyabsorptionpropertyaswellassoundabsorptioncapacity,magnesiumfoamhaswidelybeenusedinautomobile,aerospaceandotherfields.Manyinvestigationshavefocusedonitsfabricationmethodandmechanicalproperties.While,fewliteraturesinvolveinitscorrosionbehavior,whichl

7、imitsitsfurtherapplications.Inthiswork,closed-cellAZ31magnesiumcompositefoamscontaininghollowceramicmicrospheres(CMs)weresuccessfullypreparedbyamodifiedmeltfoamingmethodandthefoamspossesshomogeneousporestructuresandhighporosity.Geometricmodelsofdifferenttypesofporesonthesurfac

8、eofclosed-cellmetalfoamswereestablished.Basedonthisthesuperfi