Mg含量和冷速对Mg-Cu-Zn-Y非晶复合材料微观结构及腐蚀行为的影响.PDFVIP

第40 卷 第6 期 稀有金属材料与工程 Vol.40, No.6 2011 年 6 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING June 2011 Mg 含量和冷速对 Mg-Cu-Zn-Y 非晶复合材料 微观结构及腐蚀行为的影响 1,2 1 1 1 王敬丰 ，魏怡芸 ，吴 夏 ，潘复生 (1. 重庆大学 国家镁合金材料工程技术研究中心，重庆 400044) (2. 燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北 秦皇岛 066004) 摘 要：采用水冷铜模法和水淬法制备得到Mg65+x (Cu0.66Y0.34)30- xZn5 (x=5 ，10，15)非晶及其复合材料。并通过XRD 、 SEM 对材料结构进行表征，研究 Mg 含量和冷却速度对样品微观结构的影响。结果表明：由水冷铜模法得到的x=5 样 品为单一非晶，x=10 和 15 样品是由非晶相与Mg 固溶体相组成的非晶复合材料。而利用冷速较低的水淬法得到的样品 为非晶复合材料，其主要由Mg ，Mg2Cu ，MgZnY 和非晶相组成。通过研究合金在NaCl 中性溶液中的腐蚀行为，发现 随着Mg 含量的增加，样品的耐腐蚀性能有所下降。并且对于同成分的合金，由冷速较快的水冷铜模法得到的样品耐蚀 性相对较好。 关键词：镁基非晶合金；复合材料；冷却速度；微观组织；腐蚀 中图法分类号：TG146.2 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2011)06-1060-05 镁基非晶合金，由于其独特而优异的性能，比如 金及其复合材料，以研究冷却速度和 Mg 含量对非晶 高强度，好的耐腐蚀性能等，自发现以来就一直受到 及其复合材料的微观结构和腐蚀行为的影响。 广泛的关注，并成为材料学和物理学的研究热点。目 [1-9] 1 实 验 前已经制得一些Mg 基非晶块体合金 ，但是单一的 镁基非晶合金脆性极大，往往在弹性变形阶段就发生 本实验首先将纯度为 99.9%Cu 和 99.9%Y 材料 了灾难性的断裂，这一缺陷极大地限制其工程方面的 制成 Cu-Y 中间合金锭。随后，将其与工业纯Mg 和 应用。有报道称，采用水淬法和铜模喷铸的方法并改 工业纯Zn 按名义成分Mg65+x (Cu0.66Y0.33)30-xZn5 (x=5 ， 变 Mg-Cu-Zn-Y 非晶合金中各个组元的含量可形成具 10，15)，采用冷却速度较快的水冷铜模法和冷却速度 有较好力学性能的非晶复合材料，例如X. Hui 等人采 稍慢的石英管水淬法分别制得水冷铜模样品和石英管 用水冷铜模的方法制备得到在非晶基体中含有第二相 水淬态样品，制备得到的合金编号列于表 1。同时利 的Mg-Cu-Zn-Y 非晶复合材料，其力学性能得到很大 用 PHILIPS(Cu Kα 靶) X 射线衍射(XRD) 仪和 改善，抗压缩强度高达 1200 MPa，断裂时的应变值为 TESCAN VEGA Ⅱ LMU 扫描电子显微镜(SEM)来研 18%[10] 。作为结构材料，合金不但要求有好的力学性 究不同的冷却速度和不同的 Mg 含量对 Mg-Cu-Zn-Y 能，而且也应该具有高的耐腐蚀性能。目前的研究主 合金微观结构的影响。 要集中在单一的镁基非晶合金腐蚀行为上，李国强等 样品的腐蚀性能研究是在 CHI760B 电化学工作 人[11]研究了块体Mg65Cu25Gd10 非晶合金的腐蚀行为， 站上完成的。电化学试验采用三元体系，参比电极为