AZ91Mg合金腐蝕機理研究.pdf

1、Mg 合金是被公認為當今最有前途的汽車輕量化材料，被譽為 21 世紀的“綠色”材料，具有密度低、比強度和比剛度高、原料豐富等優(yōu)點，AZ91Mg 合金就是其中應用最為廣泛的一種合金。但同時 Mg 合金有很多弱點，如鎂合金易氧化燃燒、高溫性能差、耐蝕性差、成型難等，這些因素限制了鎂合金的應用與發(fā)展。本文就是通過模擬計算從理論上深入研究 AZ91Mg 合金的腐蝕機理，為進一步提高Mg合金的耐蝕性和合金設計提供理論基礎。主要研究內容如下：

2、 1、從電化學方面了解 Mg 合金中各元素對合金的耐蝕所起到的作用，Mg合金發(fā)生的腐蝕類型，以及現(xiàn)階段通用的防護方法。 2、通過計算機編程，建立了幾種典型金屬的原子團晶體模型。應用實空間Recursion 方法，計算了這幾種金屬在純凈狀態(tài)下的費米能級和局域態(tài)密度。由此得出隨著金屬的費米能級的升高，其電極電位會隨之下降。從而在物理學方面解釋電極電位的意義。 3、利用大角重位點陣模型建立了 Mg 合金[0001]對稱傾斜晶

3、界模型，通過 Recursion 方法計算了雜質在晶界區(qū)的偏聚能、雜質原子間的相互作用能和不同體系的費米能級，討論雜質在晶界上的偏聚行為，雜質的相互作用與有序化的關系，以及它們對 Mg 合金耐腐蝕性影響的物理本質。結果表明：雜質都可以偏聚在晶界上；在晶界區(qū)內，各元素是相互排斥的，所以在晶界區(qū)會形成有序相；具有不同費米能級的體系相互接觸，會導致電子從能級高的區(qū)域向能級低的區(qū)域流動，使得能級高的區(qū)域失去電子而被腐蝕，這就是 Mg 合金腐蝕的