أبحاث المغنيسيوم: الارتباط بين انتقال التآكل لسبائك Mg97Zn1Y2

في السنوات الأخيرة ، اكتشف الناس تدريجيًا بعض الخصائص المتعلقة بالهيكل المرتب للتكديس طويل المدى (LPSO) ، مثل الثبات الحراري عند 500 درجة مئوية ، ووضع تشوه نطاق الالتواء ، ومنع نمو التوائم المشوهة في مصفوفة المغنيسيوم.بسبب هيكل LPSO الخاص ، فإن سبائك Mg97Zn1Y2 لديها أداء ممتاز في درجة حرارة الغرفة ودرجة الحرارة العالية.لا يمكن استخدامها فقط لتصنيع الأجزاء الهيكلية المستخدمة في ظروف درجة حرارة الغرفة ودرجات الحرارة المرتفعة ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا لتصنيع أجزاء التآكل مثل المكابس والمحامل المنزلقة والتروس الخفيفة.أظهرت الدراسات أنه في درجة حرارة الغرفة ، تُظهر سبيكة Mg97Zn1Y2 أداء تآكل أفضل من سبيكة AZ91.تظهر سبائك المغنيسيوم عادة سلوكين مختلفين للتآكل ، وهما التآكل الخفيف والتآكل الشديد.التآكل الخفيف هو حالة تآكل مستقرة ، وهي مقبولة في التطبيقات الهندسية.في الوقت الحاضر ، تمت دراسة أداء التآكل لسبائك Mg97Zn1Y2 في درجة حرارة الغرفة بعمق في نطاق واسع للحمل والسرعة ، وتم تحديد منطقة التآكل الآمنة.ومع ذلك ، حتى الآن ، لا يزال هناك عدد قليل من الدراسات حول خصائص التآكل ذات درجة الحرارة العالية لسبائك المغنيسيوم ، والمشاكل المتعلقة بانتقال التآكل الطفيف الشديد ، مثل آلية انتقال التآكل الخفيف والشديد ، ومعايير الحكم ، وحمل الانتقال الحرج أو درجة حرارة الاختبار ، لم تشارك.لذلك ، من أجل زيادة توسيع التطبيق الهندسي لسبائك المغنيسيوم ، من الضروري للغاية إجراء بحث حول أداء التآكل وانتقال التآكل لسبائك Mg97Zn1Y2 في درجات حرارة عالية.

في الآونة الأخيرة ، درس البروفيسور آن جيان من كلية علوم وهندسة المواد بجامعة جيلين وآخرون بشكل منهجي انتقال التآكل الخفيف إلى الشديد لسبائك Mg97Zn1Y2 في درجة حرارة الغرفة ودرسوا خصائص التآكل ذات درجة الحرارة العالية لسبائك Mg97Zn1Y2 في نطاق 20-200 درجة مئوية.-التغييرات في بنية وخصائص الطبقة تحت السطحية قبل وبعد انتقال التآكل الشديد يكشف أن آلية الانتقال التآكل الخفيف الشديد هو التليين الناجم عن انتقال إعادة التبلور الديناميكي للطبقة تحت السطحية.يخضع انتقال التآكل لمعيار درجة حرارة إعادة التبلور الديناميكي للسطح الحرج ، ويمكن تحديد حمل الانتقال الحرج من خلال هذا المعيار.تقييم.

من خلال قياس منحنى تغير معدل التآكل والحمل لسبائك Mg97Zn1Y2 في درجات حرارة تجريبية مختلفة ومعدل اختبار 0.5 م / ث (الشكل 1) ، تمت دراسة تأثير الحمل ودرجة الحرارة على معدل التآكل بشكل منهجي ، ووجد أن: (1) معدل البلى يزداد مع زيادة الحمل ؛(2) في نطاق 20-100 درجة مئوية ، لا يعتبر تأثير درجة الحرارة ارتباطًا إيجابيًا بسيطًا ، ولكن في النطاق من 150 إلى 200 درجة مئوية ، يزداد معدل التآكل مع زيادة درجة الحرارة ؛(3) في كل درجة حرارة اختبار ، يمكن تقسيم منحنى معدل التآكل والحمل إلى منطقتين ، ونقطة التحول بين المنطقتين تتوافق بشكل أساسي مع الانتقال من التآكل الخفيف إلى التآكل الشديد.من خلال الوسائل التقنية SEM و EDS ، يتم تحليل الخصائص المورفولوجية والتغيرات في التركيب الكيميائي للسطح البالي ، ويتم تحديد آليات التآكل الرئيسية في عملية التآكل الطفيف مثل الأكسدة والجزيئات الكاشطة والتقشير والتشوه الطفيف للبلاستيك والتآكل الرئيسي آليات في عملية التآكل الشديد.للتشوه الشديد للبلاستيك ، تقشير طبقة الأكسيد وذوبان السطح.على هذا الأساس ، يتم رسم مخطط معدل التآكل ومخطط انتقال آلية التآكل ، كما هو موضح في الشكل 2.

يظهر في الشكل 3 تحليل مقارن للتغيرات في بنية السطح السفلي للتآكل قبل وبعد انتقال التآكل الطفيف الشديد وبعده. وقد وجد أن تشوه البلاستيك يحدث في الطبقة تحت السطحية في مرحلة التآكل الطفيف ، والعمق من منطقة التشوه يزداد مع زيادة الحمل.في مرحلة التآكل الشديد ، عندما يتجاوز الحمل حمل التحويل ، تشتمل المنطقة المتأثرة بالاحتكاك على منطقتين فرعيتين ، المنطقة الفرعية للحبوب الدقيقة المعاد بلورتها الديناميكية الموجودة في الجزء العلوي والمنطقة الفرعية للتشوه البلاستيكي في الجزء السفلي.عند زيادة الحمل بشكل أكبر وظهور آلية ذوبان السطح والتآكل ، تتكون المنطقة المتأثرة بالاحتكاك من ثلاث مناطق فرعية من أعلى إلى أسفل: منطقة فرعية للتصلب ، ومنطقة فرعية لإعادة التبلور الديناميكي ، ومنطقة فرعية لتشوه البلاستيك .يظهر في الشكل 4 تحليل مقارن لتغيرات الصلابة في الطبقة تحت السطحية البالية قبل وبعد انتقال التآكل الطفيف والخطير. ويبين تغيير تدرج الصلابة للطبقة تحت السطحية البالية أنه في مرحلة التآكل الخفيف ، تتناقص الصلابة بشكل رتيب مع زيادة العمق.في هذا الوقت ، كلما زاد الحمل ، زاد المستوى العام للصلابة ، مما يشير إلى حدوث تقوية الإجهاد.في مرحلة التآكل الشديد ، توجد صلابة منخفضة في منطقة السطح القريبة ، مما يشير إلى حدوث تليين ، مما يثبت إعادة التبلور الديناميكي للطبقة السطحية.تشير النتائج المذكورة أعلاه إلى أن تقوية الإجهاد يهيمن على تغيير خصائص الطبقة السفلية في المرحلة البالية قليلاً ، بينما تلعب إعادة التبلور الديناميكي والتليين دورًا رئيسيًا في مرحلة التآكل الشديد.يظهر انتقال الأنسجة قبل وبعد انتقال التآكل الطفيف الشديد في الشكل 5.