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镁合金具有减轻结构质量、提高器件机动性、降低燃料消耗量等特点,在汽车、国防、航空航天等领域具有更广阔的应用前景。稀土元素在镁基中固溶度高,能形成有效强化相,可以提高镁合金的强度,增强合金的耐蚀性和抗蠕变性,与La、Ce、Pr、Nd等稀土元素相比,Sm元素在相对含量较低时即具有更好的强化效果。与镁稀土合金的传统制备工艺对掺法相比,熔盐电解法具有工艺简单、能耗低、合金成分均匀、氧化物夹杂少等优点,为此本文开展了熔盐电解法制备Mg-Sm合金的研究。采用循环伏安法、方波伏安法等电化学测试技术,研究了 NaCl-KCI-SmC13熔体在钼电极及液态镁电极上的电化学行为;探究了电解温度、电解时间与SmC13的含量对金属钐在NaCl-KCI-SmCl3熔体中溶解损失的影响规律;以石墨作阳极、液态镁作阴极、刚玉坩埚作电解槽,采用恒流电解制备了 Mg-Sm合金,研究了电流密度、电解时间、电解温度和SmC13含量对NaCl-KCI-SmC13熔体中电解制备Mg-Sm合金电流效率的影响,并采用ICP、XRD、SEM等检测方法,对合金成分、物相、形貌进行了分析。研究结果表明,在730℃的NaCl-KCl-SmC13熔体中,采用钥作为研究电极时,电极表面只发生一个电子转移的反应Sm(Ⅲ)+e→Sm(Ⅱ),即Sm(Ⅲ)/Sm(Ⅱ)可逆的氧化还原反应,无金属钐生成;当采用活性液态镁阴极时,Sm(Ⅲ)在电极表面发生了分布电离,xMg+Sm(Ⅱ)+2e→MgxSm欠电位还原反应,生成了 Mg-Sm合金,XRD结果表明电解产物是Mg41Sm5合金相。金属钐在NaCl-KCl-SmCl3熔体中的溶解损失既有物理溶解也有化学溶解,90min后达到溶解平衡。溶解损失量随着温度升高、溶解的时间延长及SmCl3浓度的增加都呈现增大的趋势。影响溶解损失的主次因素依次为时间、SmCl3的含量、溶解温度。在NaCl-KCl-SmCl3熔体中恒流电解制备Mg-Sm合金,电流密度、电解时间、电解温度和SmCl3浓度对电流效率的影响都是随着各因素的增加呈现先升高后降低的趋势。而合金中金属钐的含量随着电流密度、SmCl3浓度和电解温度增加呈现先升高后降低的趋势,而随电解时间的延长呈现一直增加的趋势。在NaCl-KCl-SmCl3熔体中恒流电解制备Mg-Sm合金的适宜条件为:电解温度750℃、电流密度1 A/Cm2、Sml13含量25 wt%、电解时间1 h。此条件制备得到的Mg-Sm合金电流效率达到44.3%,其中Sm的含量为28.6wt%。XRD和SEM结果表明,钐元素主要以Mg41Sm5合金相的形式存在,呈现网状分布;在富镁区域,钐元素以固溶体形式存在于镁基中。