中国稀土学报2024,Vol.42Issue(5) :962-972.DOI:10.11785/S1000-4343.20240516

钆改性镁合金在溶液中的应力腐蚀行为研究

Stress Corrosion Behavior of Gadolimium Modified Magnesium Alloys in Solution

杨淼 邢砾云 刘晓波 陈肇宇
中国稀土学报2024,Vol.42Issue(5) :962-972.DOI:10.11785/S1000-4343.20240516

钆改性镁合金在溶液中的应力腐蚀行为研究

Stress Corrosion Behavior of Gadolimium Modified Magnesium Alloys in Solution

杨淼 1邢砾云 2刘晓波 3陈肇宇4
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作者信息

  • 1. 北华大学工程训练中心,吉林吉林 132021
  • 2. 北华大学电气与信息工程学院,吉林吉林 132021
  • 3. 北华大学机械工程学院,吉林吉林 132021
  • 4. 哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院,哈尔滨黑龙江 150001
  • 折叠

摘要

通过添加质量分数为0.5%,1%,1.5%和2%的Gd对AM50镁合金进行改性,采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜及腐蚀慢应变速率拉伸研究了目标金属在空气、去离子水和NaCl溶液中的应力腐蚀行为.结果表明,Gd添加后,合金组织中出现了白亮的颗粒状金属间化合物Al2Gd,随着Gd添加量的增加,Al2Gd相的数量和体积增加,而β-Mg17Al12相的数量和体积减少.慢拉伸实验结果显示,在纯水中,随着合金中Gd的含量增加,合金的抗应力腐蚀能力增加;而在NaCl溶液中,0.5%Gd的添加量显示了最优的应力腐蚀抗力.此外,Gd的添加没有改变合金的断裂机制,依旧为准解理断裂.应力条件下,由于腐蚀导致的蚀坑形核和发展是试样最大断裂强度卜降的直接原因.随着Gd的含量在合金中增加,膜破裂机制在试样断裂过程中导致的试样形貌变化是试样失效的主要原因.

Abstract

AM50 magnesium alloy was modified by adding rare earth element Gd with mass fraction of 0.5%,1%,1.5%and 2%.The stress corrosion behavior of these samples in air,deionized water and NaCl solution was studied by an optical microscope,X-ray diffraction,a scanning electron microscope and corrosion slow strain rate tensile test.The results show that the white granular intermetallic compound Al2Gd appears in the alloy structure after Gd addition.With the increase of Gd addition,the quantity and volume of Al2Gd increase while the β-Mg17Al12 decrease.The slow tensile test results show that the anti-stress corrosion sensitivity increases with the addition of Gd in deionized water.In NaCl solution,the AM50+0.5%Gd Mg alloy shows the best stress corro-sion resistance.In addition,Gd addition does not change the fracture mechanism of the alloy,which is still qua-si cleavage fracture.Under stress conditions,the pitting and development caused by corrosion is the direct rea-son for the decrease of the ultimate tensile strength.With the addition of Gd,the change of specimen morpholo-gy caused by film fracture mechanism in the process of specimen fracture is the main reason for samples'failure.

关键词

Gd/腐蚀慢应变速率拉伸/应力腐蚀/镁合金

Key words

Cd/corrosion slow strain rate tensile test/stress corrosion/magnesium alloy

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基金项目

吉林省教育厅"十三五"科学技术项目(JJKH20230062KJ)

吉林省教育厅"十三五"科学技术项目(JJKH20210036KJ)

吉林省科技厅自然科学基金联合基金项目(YDZJ202101ZYTS172)

吉林省科技厅自然科学基金联合基金项目(YDZJ202201ZYTS601)

吉林省科技厅自然科学基金联合基金项目(YDZJ202401394ZYTS)

北华大学青年科研团队项目(202016003)

出版年

2024
中国稀土学报
中国稀土学会 北京有色金属研究总院

中国稀土学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.175
ISSN:1000-4343
参考文献量30
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