[发明专利]一种预测微合金化镁合金腐蚀性能对热处理响应的方法

说明书

本发明提供了一种预测微合金化镁合金腐蚀性能对热处理响应的方法，步骤包括：确定镁合金体系形成的能承受热处理的稳定第二相；获取镁合金体系的稳定第二相的形成能，结合形成能确定杂质元素/杂质化合物在稳定第二相中的析出倾向；获取稳定第二相与镁基体之间的伏特电位差A，并与杂质元素/杂质化合物相对于镁基体的伏特电位差B进行对比，根据比较结果评估杂质元素在稳定第二相中析出对微合金化镁合金腐蚀性能的响应程度。采用本发明的方案，不仅能够判断热处理过程是否会对微合金化镁合金的腐蚀性能产生影响，而且能够预测热处理过程中杂质析出对微合金化镁合金腐蚀性能的影响，有利于更合理地优化微合金化镁合金体系。

技术领域

本发明属于镁合金腐蚀性能评估技术领域，具体涉及一种预测微合金化镁合金腐蚀性能对热处理响应的方法。

背景技术

镁合金由于具有低密度、高比强度、高比刚度等特征而广泛应用于航空航天、轨道交通、生物医药等领域。近年来，微合金化镁合金体系得到了广泛的关注，因为合金元素的微量添加既可对镁合金性能产生显著的影响，又不会形成大量的金属间化合物。对于一些比较昂贵的合金元素，微合金化体系还可有效地降低镁合金的生产成本。

由于铸态微合金化镁合金强度较低，因此通常采用热处理和热机械加工相结合的方式来改善这类镁合金的性能。其中，固溶退火可有效溶解镁合金体系的第二相，削弱第二相与镁基体之间的电偶腐蚀；挤压/轧制等热加工方法可有效细化晶粒，提高镁合金的耐蚀性能。但是，热处理过程中另外一个不容忽视的因素是杂质元素析出，它与镁基体之间形成的电偶将极大地加快镁合金腐蚀。

目前，在对微合金化镁合金进行热处理时，通常是先根据相图和经验直接选取相应的热处理参数，然后实施热处理工序，但采用这种方式并不清楚热处理过程是否会对微合金化镁合金的腐蚀性能产生何种影响。

因此，如何平衡热处理过程中镁合金体系的第二相溶解与杂质析出对镁合金腐蚀性能的影响十分关键，更关键地是，如何预测热处理过程中杂质析出对微合金化镁合金腐蚀性能的影响(即预测微合金化镁合金腐蚀性能对热处理响应程度)对于新型高耐蚀微合金化镁合金的发展具有重要意义。

发明内容

至少为了解决背景技术中提到的一项或多项技术问题，本发明提供了一种预测微合金化镁合金腐蚀性能对热处理响应的方法。

本发明采用了如下技术方案。

一种预测微合金化镁合金腐蚀性能对热处理响应的方法，步骤包括：

步骤1，获取镁合金体系的相图，确定镁合金体系形成的能承受热处理的稳定第二相；

步骤2，获取镁合金体系的稳定第二相的形成能，结合形成能确定杂质元素/杂质化合物在稳定第二相中的析出倾向；

步骤3，如果杂质元素/杂质化合物倾向于在稳定第二相中析出，则获取稳定第二相与镁基体之间的伏特电位差A，并与杂质元素/杂质化合物相对于镁基体的伏特电位差B进行对比，根据比较结果评估杂质元素在稳定第二相中析出对微合金化镁合金腐蚀性能的响应程度。

进一步地，步骤2中结合形成能确定杂质元素/杂质化合物在稳定第二相中的析出倾向具体包括：

如果稳定第二相的生成能较含杂质元素析出相/杂质化合物析出相的生成能更负，且稳定第二相与含杂质元素析出相/杂质化合物析出相具有至少一个共同的组成元素，则热处理过程中杂质元素/杂质化合物更倾向于在稳定第二相上析出。

本发明中，所述的稳定第二相为一个或多个。

作为优选，本步骤1中，是基于镁合金中常见合金元素及杂质组分为输入参数，进而绘制镁合金体系的相图并确定形成的稳定第二相。

作为优选，所述的镁合金体系中合金元素为Ca和/或Sr和/或Ba和/或Mn和/或Al和/或稀土元素，所述的镁合金体系中杂质元素为Fe和/或Cu和/或Ni。