耐镁合金液腐蚀的高温合金及其腐蚀行为课件.ppt

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1、耐镁合金液腐蚀的高温合金及其腐蚀行为研究成员：顾振宇0616120323沈莹0616120207指导老师：徐跃科研训练结题答辩一、镁合金的性质（1）重量轻镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，它的比重为铝合金的６８％，锌合金的２７％，钢铁的２３％。（2）比强度、比刚度高镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。（3）耐振动性好在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。（4）散热性好一般金属的热传导性是塑料的数百倍，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，比

2、热则与水接近，是常用合金中最高者。（5）质感佳镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。（6）可回收性好只要花费相当于新料价格的4%，就可将镁合金制品及废料回收利用。（7）稳定的资源提供镁元素在地壳中的储量居第八位，大部分的镁原料自海水中提炼，所以它的资源稳定、充分。二、镁合金的应用汽车随社会文明程度的提高和不可再生资源的日益紧张，能源和环境问题是当今人类社会面临的巨大挑战，而与之息息相关的汽车轻量化技术也成为21世纪汽车发展的前沿和热点。有资料显示，汽车质量每减少10%，可降低6～8%的油耗。目前汽车用镁合金零件绝大部分是压铸件，如发动机

3、、底盘零件、仪表盘骨架与横梁、座椅骨架、转向盘、进气歧管以及各种支架、罩盖等，所用的镁合金材料以铸造镁合金为主。据资料统计自1990年以来，镁在汽车中的应用就一直以较快的速度增长，尽管目前全球每辆汽车镁合金的平均用量不到3千克，但是汽车用镁正以年均约20%的增长速度迅速发展，可见汽车上使用的镁压铸件对减轻质量和提高性能的影响是十分显著的，镁合金已成为汽车材料技术发展的一个重要领域。三、镁合金的压铸生产JS180吨-3200吨镁合金压铸机镁合金电动车轮毂模镁合金摩托车轮毂模压铸过程中镁合金溶液与模具的作用在实际的加工过程中，同镁合金液接触的压铸机

4、零件和压铸模具不断受高温热冲击和化学反应的影响，易产生侵蚀、脱落而损坏，缩短设备的使用寿命。这些零件的成本较高，因而增加了压铸产品的生产成本。同时设备零件的腐蚀产物及基体中部分元素在高温下溶解或与合金元素反应进入合金液，可能会污染合金液，造成压铸件性能下降，甚至报废。因此，最大限度地减少压铸设备零件的高温腐蚀，研究镁合金液对接触的压铸机零件的腐蚀机制及防范措施，延长压铸设备零件使用寿命，有效防止设备零件对合金液的污染，成为高质量镁合金生产中的现实问题，对镁合金压铸工业的发展有着重要的意义。镁合金铸造用钢的性能要求在铸造镁合金生产中，材料在满足耐

5、液态金属腐蚀的同时，还需具有良好的力学性能，特别是红硬性、耐磨性和加工性能等。加入一部分合金元素，来改善钢的性能怎样才能达到这样的要求呢？四、材料成分该实验合金钢材料为20Cr10Co10W5Mo2V。成分的确定：从2007初开始，同南京联迅科技有限公司共同研制开发镁合金压铸用的钢铁材料，该公司主业之一是镁合金压铸加工，其设备齐全，拥有十多台不同吨位的国内外制造的冷室压铸机和热室压铸机。在该公司生产过程中，发现同镁合金液接触的钢铁零件如模具、冲头、坩埚等产生腐蚀情况，大大降低了零件的使用寿命，零件发生腐蚀破坏，这就为本课题研究提供了很好的现场资

6、料。五、材料的性能研究1、20Cr10Co10W5Mo2V组织分析合金试样的微观组织（100×）五、材料的性能研究合金试样的微观组织（200×）2、扫描电镜分析ElementWt％At％MoL04.2702.61CrK10.7012.08MnK00.9100.98FeK68.9872.50CoK10.3410.29WL04.8001.53ElementWt％At％MoL03.6102.34CrK09.9511.89FeK64.3771.63CoK09.3209.83WM12.7404.31试样上沿取样线各元素分布通过金相图可知，合金钢的组织以枝

7、晶为主，在晶界处有其它相，通过研究可知，以共晶碳化物为主。六、钢在镁合金溶液中的腐蚀情况原材料：20Cr10Co10W5Mo2V、45钢实验方法：实验主要是在加热炉中进行的，将试样放在坩锅中进行加热，其温度为850℃。在850℃情况下持续加热2小时、4小时、6小时，然后观察其腐蚀情况，分析其腐蚀机理，确定合金元素在腐蚀过程中的作用。850℃加热2小时，左侧为合金钢，右侧为45钢850℃加热4小时，左侧为合金钢，右侧为45钢850℃加热6小时，左侧为合金钢，右侧为45钢实验结果分析45钢容易被腐蚀，而20Cr10Co10W5Mo2V却不易被腐蚀，

8、这主要是由于合金钢含有的合金元素的作用。合金元素的作用镁在钢铁中的溶解度很低,在镁溶液中起腐蚀作用的主要是Al,Si等元素。Al可以和钢中的Fe,Cr