金属学报  2010, Vol. 46 Issue (12): 1529-1533    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00303

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熔态AZ91D合金在含SO2的保护气氛中的保护膜特征

王先飞,熊守美

清华大学机械工程系, 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室, 北京 100084

CHARACTERIZATION OF THE SURFACE FILM FORMED ON MOLTEN AZ91D MAGNESIUM ALLOY PROTECTED BY SO2 MIXTURES

WANG Xianfei, XIONG Shoumei

State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084

王先飞 熊守美. 熔态AZ91D合金在含SO₂的保护气氛中的保护膜特征[J]. 金属学报, 2010, 46(12): 1529-1533.
, . CHARACTERIZATION OF THE SURFACE FILM FORMED ON MOLTEN AZ91D MAGNESIUM ALLOY PROTECTED BY SO₂ MIXTURES[J]. Acta Metall Sin, 2010, 46(12): 1529-1533.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(7507 KB)   摘要: 采用自制的实验装置, 研究了以SO2气体为基的混合气体对熔态AZ91D镁合金的保护行为, 运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及Auger电子能谱仪(AES)分析了形成的表面膜的相组成、微观组织形貌和化学成分,讨论了表面膜的生成过程和保护机理. 研究表明: 表面膜由MgO和MgS混合组成,厚度为0.5-3.0 μm, 为两层结构, 外层为MgO, 内层为MgO与MgS的复合层;表面膜呈网状结构, 边界突起区域与内部平坦区域微观特征相似, 均为层片状,且两者成分相近. 关键词 ： 镁合金,  气体保护,  SO2,  表面膜     Abstract：Molten magnesium alloy oxidizes rapidly during casting and handling processes, sulfur dioxide (SO2 ) mixed with carrier gases can be used to protect molten magnesium alloy by reacting with the melt to form a coherent protective film on the melt surface. In this paper, the films formed in controlled atmospheres with SO2  gas were characterized by X–ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and Auger electron spectroscopy (AES), the formation process and the protective mechanism of the surface film were also discussed. The results show that the film is a network structure with similar microstructure characteristics and composition in the boundary area and the interior area. AES depth profiling and SEM observation both indicate that the film thickness is to be in a range of 0.5—3.0 μm, and the film is composed of two layers with an outer layer of MgO and a composite layer of MgO and MgS beneath the outer layer. MgS increases the pilling and bedworth ratio of the surface film and enhances its protective capability. Key words： magnesium alloy    gas protection    SO2    surface film 收稿日期: 2010-06-28      基金资助: 高等学校博士学科点专项科研基金项目20090002110029和国家高技术研究发展计划项目2009AA03Z114资助 作者简介: 王先飞, 男, 1986年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 王先飞 熊守美 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2010.00303      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2010/V46/I12/1529 [1] Ricketts N, Cashion S, Bailey R. In: Dahle A ed., Proceedings of the First International Light Metals Technology Conference, Brisbane: Australia: CAST, 2003: 275 [2] Cashion S P. PhD Thesis, Australia: University of Queensland, 1998 [3] Cashion S P, Ricketts N J, Hayes P C. J Light Met, 2002; 2: 37 [4] Cashion S P, Ricketts N J, Hayes P C. J Light Met, 2002; 2: 43 [5] Pettersen G, ?vrelid E, Tranell G, Fenstad J, Gjestland H. Mater Sci and Eng, 2002; A332: 285 [6] Aarstad K, Tranell G, Pettersen G, Engh T A. In: Kaplan H ed., Magnesium Technology 2003, Warrendale, PA:TMS, 2003:5 [7] Liu X L, Xiong S M. Rare Met Mater Eng, 2006; 35(9): 1396 (刘晓龙, 熊守美. 稀有金属材料与工程, 2006; 35(9): 1396) [8] Gjestland H, Schubert W. In: Kainer K U ed., Magnesium alloy and their applications, Weinheim: Chichester: Wiley, 2000: 761 [9] Aarstad K. PhD Thesis, Norway：Norwegian Universtity of Science and Technology, 2004 [10] Chen H K, Liu J R, Huang W D. Acta Metall Sin, 2007; 43(6): 625 (陈虎魁, 刘建睿, 黄卫东. 金属学报, 2007; 43(6): 625) [11] Mrowec S, Przybylski K. Oxid Met, 1985; 23:107 [1] 李景仁, 谢东升, 张栋栋, 谢红波, 潘虎成, 任玉平, 秦高梧. 新型低合金化高强Mg-0.2Ce-0.2Ca合金挤压过程中的组织演变机理[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1087-1096. [2] 邵晓宏, 彭珍珍, 靳千千, 马秀良. 镁合金LPSO/SFs结构间{\mathrm{10}\overline{\mathrm{1}}\mathrm{2}}孪晶交汇机制的原子尺度研究[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 556-566. [3] 沈朝, 王志鹏, 胡波, 李德江, 曾小勤, 丁文江. 镁合金抗高温氧化机理研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 371-386. [4] 朱云鹏, 覃嘉宇, 王金辉, 马鸿斌, 金培鹏, 李培杰. 机械球磨结合粉末冶金制备AZ61超细晶镁合金的组织与性能[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 257-266. [5] 唐伟能, 莫宁, 侯娟. 增材制造镁合金技术现状与研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 205-225. [6] 彭立明, 邓庆琛, 吴玉娟, 付彭怀, 刘子翼, 武千业, 陈凯, 丁文江. 镁合金选区激光熔化增材制造技术研究现状与展望[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 31-54. [7] 陈扬, 毛萍莉, 刘正, 王志, 曹耕晟. 高速冲击载荷下预压缩AZ31镁合金的退孪生行为与动态力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 660-672. [8] 曾小勤, 王杰, 应韬, 丁文江. 镁及其合金导热研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 400-411. [9] 罗旋, 韩芳, 黄天林, 吴桂林, 黄晓旭. 层状异构Mg-3Gd合金的微观组织和力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1489-1496. [10] 李少杰, 金剑锋, 宋宇豪, 王明涛, 唐帅, 宗亚平, 秦高梧. “工艺-组织-性能”模拟研究Mg-Gd-Y合金混晶组织[J]. 金属学报, 2022, 58(1): 114-128. [11] 孙佳孝, 杨可, 王秋雨, 季珊林, 包晔峰, 潘杰. 5356铝合金TIG电弧增材制造组织与力学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 665-674. [12] 黄松鹏, 彭灿, 曹公望, 王振尧. 受BTA保护的白铜在模拟工业大气环境中的腐蚀行为[J]. 金属学报, 2021, 57(3): 317-326. [13] 王慧远, 夏楠, 布如宇, 王珵, 查敏, 杨治政. 低合金化高性能变形镁合金研究现状及展望[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1429-1437. [14] 潘复生, 蒋斌. 镁合金塑性加工技术发展及应用[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1362-1379. [15] 王雪梅, 殷正正, 于晓彤, 邹玉红, 曾荣昌. AZ31镁合金表面苯丙氨酸、甲硫氨酸和天冬酰胺诱导Ca-P涂层耐蚀性能比较[J]. 金属学报, 2021, 57(10): 1258-1271. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed