<strong>Be</strong>对<strong>WE43</strong>镁合金高温氧化行为及阻燃性的影响

doi:10.11902/1005.4537.2023.277

中国腐蚀与防护学报

2024, Vol. 44

Issue (4): 1022-1028 CSTR: 32134.14.1005.4537.2023.277 DOI: 10.11902/1005.4537.2023.277

轻质合金腐蚀与防护专栏

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Be对WE43镁合金高温氧化行为及阻燃性的影响

朱慧文¹, 郑黎¹, 张昊², 于宝义¹(

), 崔志博¹

1.沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳 110870
2.大连冰山金属技术有限公司大连 116600

Effect of Be on Oxidation Behavior and Flame Retardancy of WE43 Mg-alloy at High-temperature

ZHU Huiwen¹, ZHENG Li¹, ZHANG Hao², YU Baoyi¹(

), CUI Zhibo¹

1. School of Materials Science and Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China
2. Dalian Bingshan Metal Technology Co., Ltd., Dalian 116600, China

引用本文:

朱慧文, 郑黎, 张昊, 于宝义, 崔志博. Be对WE43镁合金高温氧化行为及阻燃性的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(4): 1022-1028.
Huiwen ZHU, Li ZHENG, Hao ZHANG, Baoyi YU, Zhibo CUI. Effect of Be on Oxidation Behavior and Flame Retardancy of WE43 Mg-alloy at High-temperature[J]. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2024, 44(4): 1022-1028.

全文: PDF(12735 KB) HTML

摘要:

采用电磁搅拌工艺制备添加0.04%(质量分数)Be的WE43(WE43-0.04Be)镁合金。对固溶处理后的镁合金在225℃下进行了不同时间(6、10、 14 h)的时效处理。结果表明，时效处理10 h后合金拥有最佳的力学性能，抗拉强度为253 MPa，屈服强度达到209 MPa，延伸率为8.3%，可满足高速铁路结构件的力学性能要求。高温氧化实验结果表明，添加Be后合金在850℃的电阻炉中未燃。合金表面生成Mg与合金元素的混合氧化物层，从而抑制氧元素向合金内部扩散。

关键词 ： WE43镁合金, 高温氧化, 氧化层, 力学性能, 显微组织

Abstract：

The cast WE43 Mg-alloy with addition of 0.04%Be (WE43-0.04Be) was prepared by electromagnetic stirring melting and casting process, and then subjected to solid solution treatment at 525^oC for 10 h plus aging treatment at 225^oC for 6, 10 and 14 h, respectively. Afterwards, the microstructure, mechanical property, oxidation behavior and flame-retardant property were assessed for the prepared alloys. The results showed that the WE43-0.04Be alloy aged for 10 h possessed the best comprehensive performance, namely its tensile strength, yield strength and elongation were 253 MPa, 209 MPa and 8.3% respectively, which could meet the mechanical property requirements for high-speed railway structural parts. The WE43-0.04Be alloy will not burn in air when heated up to 850 ^o C in a furnace. A mixed oxide scale composed of compounds of Mg and alloying elements was generated on the surface of the alloy, thus inhibiting the inwards migration of aggressive species approching onto the interface oxide scale/WE43-0.04Be alloy.

Key words： WE43 Mg-alloy high-temperature oxidation oxide film mechanical property microstructure

收稿日期: 2023-09-05 32134.14.1005.4537.2023.277

ZTFLH:

TG174

基金资助:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(P2020J024)

通讯作者: 于宝义，E-mail：baoyiy@163.com，研究方向为金属材料加工

Corresponding author: YU Baoyi, E-mail: baoyiy@163.com

作者简介: 朱慧文，女，1993年生，博士生

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图1 拉伸试样尺寸图

图2 电磁搅拌WE43-0.04Be合金微观形貌，晶粒尺寸及XRD衍射图谱

图3 时效处理后WE43-0.04Be合金显微组织

图4 T6处理后WE43-0.04Be合金XRD谱

图5 时效处理后WE43-0.04Be合金的力学性能

图6 WE43-0.04Be合金的断口形貌

图7 WE43和WE43-0.04Be合金高温氧化宏观表面

图8 合金高温氧化截面形貌及元素分布

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