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论电化学合金元素与固溶处理对AP65镁阳极组织和性能影响

收藏本文 2024-03-19 点赞:6111 浏览:15163 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:AP65阳极的耐腐蚀性能和电化学活性取决于其合金成分和组织形貌。针对目前AP65阳极自腐蚀速率高、电位不够负、激活时间过长等不足,作者选择恰当的合金元素,探讨其对AP65阳极显微组织和电化学性能的影响;选择综合性能优良的AP65+1.5In进行固溶处理,比较固溶处理前后镁阳极显微组织和电化学性能的差别,为制备高活性、耐腐蚀的AP65阳极材料提供论述依据。探讨了添加Sn、Zn、Mn和In元素及不同含量对AP65阳极显微组织和电化学性能的影响。结果表明:添加四种元素得到的多元镁阳极合金铸态时具有相似的显微组织,其组织组成均为α-Mg和Mg与合金元素的共晶组织;Sn既不能提升阳极的耐腐蚀性能,也不能改善其电化学活性;适量的Zn(1.0%)、适量的Mn(0.7%)都可以提升镁阳极的耐腐蚀性能,但其对镁阳极的电化学活性作用不显著。在AP65中单独添加In显著提升镁阳极的电化学活性,但In含量为2.0%时其耐腐蚀性能较差;AP65-1.5In阳极具有较好的电化学活性和耐腐蚀性能。探讨了固溶处理对AP65-1.5In阳极显微组织和电化学性能的影响。结果表明:固溶处理后AP65-1.5In阳极的枝晶消失,β-Mg17Al12相基本溶入α-Mg基体,组织呈单相过饱和α-Mg固溶体,晶界非常清晰,晶粒粗化。固溶后AP65-1.5In的腐蚀电流密度(Jcorr)以0.023mA/cm2增至0.283mA/cm2;腐蚀电位(Ecorr)以—1.370V正移至—1.268V。单一的固溶处理不能使AP65阳极获得优良的综合性能,需要进行后续轧制和退火处理。探讨了AP65阳极在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。在AP65阳极腐蚀历程中,点蚀和缝隙腐蚀交替作用,互相推动。一方面,点蚀孔周围的缝隙腐蚀呈辐射状向四周蔓延,导致α-Mg基体颗粒脱落,以而扩大点蚀孔的范围,点蚀孔底部的缝隙腐蚀则向里面进展,不断扩大点蚀孔的深度;另一方面,点蚀同时为缝隙腐蚀创造条件,点蚀不可避开地将在合金表面产生缺陷,为缝隙腐蚀提供场所,而且使介质产生浓度差,为缝隙腐蚀的产生创造条件。关键词:AP65镁阳极论文合金元素论文显微组织论文电化学性能论文固溶处理论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    第1章 文献综述8-25

    1.1 概述8-10

    1.1.1 纯镁的物理性质8

    1.1.2 镁合金的特点8-10

    1.2 镁阳极材料的探讨近况10-15

    1.2.1 镁基牺牲阳极材料10-11

    1.2.2 动力电池用镁阳极材料11-15

    1.3 镁阳极的腐蚀15-22

    1.3.1 镁阳极的腐蚀原理15

    1.3.2 镁阳极的腐蚀类型15-18

    1.3.3 影响镁阳极腐蚀性能的因素18-21

    1.3.4 镁阳极材料腐蚀防护技术21-22

    1.4 AP65阳极材料22-24

    1.5 本论文的探讨作用、目的与内容24-25

    第2章 实验案例25-31

    2.1 实验案例25-26

    2.1.1 合金配制25-26

    2.1.2 模拟海水溶液26

    2.1.3 实验流程设计26

    2.2 合金的熔铸工艺26-27

    2.2.1 合金熔炼26-27

    2.2.2 浇铸27

    2.3 AP65阳极的固溶处理27

    2.4 组织浅析与性能测试27-31

    2.4.1 显微组织观察27-28

    2.4.2 腐蚀实验28-29

    2.4.3 电化学性能检测29-31

    第3章 合金元素对AP65镁阳极组织和性能的影响31-57

    3.1 Sn对AP65镁阳极组织和性能的影响31-37

    3.1.1 Sn对AP65镁阳极显微组织的影响31-32

    3.1.2 Sn对AP65镁阳极腐蚀速率的影响32-34

    3.1.3 Sn对AP65镁阳极电化学性能的影响34-36

    3.1.4 Sn对AP65镁阳极腐蚀形貌的影响36-37

    3.2 Zn对AP65镁阳极组织和性能的影响37-45

    3.2.1 Zn对AP65镁阳极显微组织的影响37-39

    3.2.2 Zn对AP65镁阳极腐蚀速率的影响39-40

    3.2.3 Zn对AP65镁阳极电化学性能的影响40-45

    3.3 Mn对AP65镁阳极组织和性能的影响45-49

    3.3.1 Mn对AP65镁阳极显微组织的影响45-46

    3.3.2 Mn对AP65镁阳极腐蚀速率的影响46-47

    3.3.3 Mn对AP65镁阳极电化学性能的影响47-49

    3.4 In对AP65镁阳极组织和性能的影响49-55

    3.4.1 In对AP65镁阳极显微组织的影响49-52

    3.4.2 In对AP65镁阳极腐蚀速率的影响52-53

    3.4.3 In对AP65镁阳极电化学性能的影响53-55

    3.5 本章小结55-57

    第4章 固溶处理对AP65-1.5In镁阳极组织和性能的影响57-69

    4.1 固溶处理对AP65-1.5In镁阳极显微组织的影响57-58

    4.2 固溶处理对AP65-1.5In镁阳极腐蚀速率的影响58-59

    4.3 固溶处理对AP65-1.5In镁阳极电化学性能的影响59-62

    4.4 固溶处理对AP65-1.5In镁阳极腐蚀形貌的影响62-63

    4.5 AP65镁阳极腐蚀行为浅析63-67

    4.6 本章小结67-69

    第5章 结论69-70

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