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电磁连铸对镁合金凝固和偏析的影响

张世斌 , 李伟轩 , 邓康 , 王业双 , 房中学 , 任忠鸣 , 徐河

稀有金属材料与工程

对电磁连铸AZ31镁合金的宏观组织,以及溶质元素在铸锭截面上的分布规律进行了工业化(生产)规模的实验研究.结果表明:合适与匹配的连铸工艺和电磁场处理可使镁铸坯晶粒组织细化.在拉速8 cm/min和表观直流电流40 A的电磁场条件下,φ162 mm圆坯的AZ31镁合金宏观凝固组织细化为均匀的等轴晶组织.同时,铸坯中溶质元素的偏析明显改善.以Zn,Mn元素为例,其平均偏析度分别比普通连铸下降73%和67%.

关键词: 镁合金 , 电磁连铸 , 宏观组织 , 成分偏析

微量锶对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响

侯军才 , 关绍康 , 任晨星 , 徐河 , 房中学 , 赵彦学

中国腐蚀与防护学报

采用OM、SEM、EDS、XRD及电化学测试等手段，研究了微量Sr对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响.结果表明，微量Sr的加入能够细化晶粒，当Sr含量从0增加到030mass%时，合金的晶粒尺寸由900 μm减小到80 μm.随着Sr含量的增加，阳极的电流效率升高，开路电位负移，当Sr加入量为0.10%时，电流效率和开路电位达到最佳，其值分别为54.5%和-1.73VSCE；进一步增加Sr的含量，阳极电流效率下降，开路电位正移.研究认为，Sr含量不超过0.10%时，晶界析出的Mg17Sr2(弱阴极相)和α-Mg基体(阳极相)组成了电偶对，阻碍了晶间腐蚀，减少了晶粒大块脱落，电流效率升高，同时晶粒细化，晶界面积变大，杂质相(阴极相)分布更均匀，开路电位负移；Sr含量大于0.10%时，过量的Mg17Sr2相作为阴极相加大了镁阳极的腐蚀，电流效率下降，开路电位正移.

关键词: 锶镁锰牺牲阳极 , Mg-Mn sacrificial anode , microstructure

挤压温度对 AZ31镁合金电化学性能和腐蚀形貌的影响

侯军才 , 张秋美 , 李清越 , 张燚 , 杨新妮 , 房中学

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201510008

采用平面分流模具热挤压成型制备了内部镶嵌钢芯的 AZ31镁合金牺牲阳极,研究了挤压温度对其成形性能、显微组织、电化学性能以及在模拟土壤环境(饱和 CaSO 4-Mg(OH)2溶液)中腐蚀形貌的影响.结果表明：当挤压比为12,挤压温度为320~410℃时,AZ31镁合金阳极表面成形良好；晶粒尺寸随着挤压温度的升高先减小后增大,最小晶粒尺寸达到12．2μm；随着挤压温度的升高,镁合金电流效率和开路电位均先增大后减小,而表面腐蚀程度先减轻后加深,当温度为380℃时,电流效率和开路电位达到最大,分别为63．93％,－1．586 V,此时表面点蚀孔数量最少,腐蚀程度最轻.

关键词: 镁合金阳极 , 热挤压 , 点蚀 , 挤压温度 , 电化学性能

微量锶对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响

侯军才 , 关绍康 , 任晨星 , 徐河 , 房中学 , 赵彦学

中国腐蚀与防护学报 doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2006.03.008

采用OM、SEM、EDS、XRD及电化学测试等手段,研究了微量Sr对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响.结果表明,微量Sr的加入能够细化晶粒,当Sr含量从0增加到0.30mass%时,合金的晶粒尺寸由900 μm减小到80 μm.随着Sr含量的增加,阳极的电流效率升高,开路电位负移,当Sr加入量为0.10%时,电流效率和开路电位达到最佳,其值分别为54.5%和-1.73VSCE;进一步增加Sr的含量,阳极电流效率下降,开路电位正移.研究认为,Sr含量不超过0.10%时,晶界析出的Mg17Sr2(弱阴极相)和α-Mg基体(阳极相)组成了电偶对,阻碍了晶间腐蚀,减少了晶粒大块脱落,电流效率升高,同时晶粒细化,晶界面积变大,杂质相(阴极相)分布更均匀,开路电位负移;Sr含量大于0.10%时,过量的Mg17Sr2相作为阴极相加大了镁阳极的腐蚀,电流效率下降,开路电位正移.

关键词: 锶镁锰牺牲阳极 , 显微组织 , 电化学性能

镁合金挤压阳极生产过程控制

房中学 , 徐河 , 房永兴

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.z2.045

镁合金挤压阳极是主要应用于家用电热水器和热水锅炉、输油和输汽管道等结构的阴极保护产品,特别是由于电热水器等家用特殊用途的需要,使得镁合金挤压阳极的内在质量控制变得非常严格,同时对于镁合金挤压阳极的更换也带来不便,这就对阳极的种类、重量和质量提出更高的要求.本文旨在利用过程控制的方法通过对镁合金挤压阳极的坯料材质净化控制、镁合金挤压阳极成型控制、镁合金挤压阳极的组装控制等生产过程的质量控制研究有效地解决镁合金挤压阳极生产过程中的质量问题,达到规模化生产的水平.在本文中对用户关心的成本与安全问题也进行了简要描述.通过TPM系统的推行和价值工程的应用,使镁合金挤压阳极的化学成分、微观组织,使用性能、成本以及安全指标达到了或超过了有关标准的要求.

关键词: 镁合金挤压阳极 , 质量 , 成本 , 安全 , 过程控制

锻造ZK60镁合金的搅拌摩擦焊工艺

侯军才 , 张秋美 , 房中学

机械工程材料

采用搅拌摩擦焊焊接工艺对4 mm厚的锻造ZK60镁合金板进行了焊接试验,研究了搅拌头轴肩尺寸、旋转速度及焊接速度等对焊缝质量及接头抗拉强度的影响,并得到了较佳焊接工艺参数.结果表明:在其他条件一定时,焊接接头的抗拉强度随搅拌速度的增加而增大,随焊接速度的增加而先增大后减小;当搅拌头轴肩直径为15 mm、旋转速度为1 170 r·min-1,焊接速度为36 mm·min-1时,所得焊缝表面光滑,无裂纹、孔洞、疏松及未焊透等缺陷,接头的抗拉强度最大,为271.2 MPa,约为母材的85%.

关键词: 镁合金 , 搅拌摩擦焊 , 焊接接头

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