近期，河海大學(xué)吳國松課題組以“Improved barrier effect of hierarchical micro-nano precipitate framework in magnesium-aluminum alloy for corrosion mitigation”為題在腐蝕領(lǐng)域頂刊《Corrosion Science》發(fā)表鎂合金腐蝕防護(hù)新成果。

為了進(jìn)一步提高β相的腐蝕屏障效應(yīng)，吳國松課題組提出“分級(jí)結(jié)構(gòu)析出相”的概念，以熔煉的Mg-13Al合金（高鋁含量）為研究對(duì)象，通過簡易時(shí)效處理方法，在裁剪鑄態(tài)合金β相框架的基礎(chǔ)上獲得了大量的微納層片狀β析出相，進(jìn)而在鎂合金內(nèi)部成功構(gòu)成了分級(jí)結(jié)構(gòu)微納β析出相框架（圖1）。

圖1：鎂鋁合金中具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的微納析出相（掃描電鏡圖像）

腐蝕測試顯示，時(shí)效態(tài)鎂合金初期的耐蝕能力由于較強(qiáng)的微電偶腐蝕效應(yīng)存在而弱于鑄態(tài)和固溶態(tài)，但隨著腐蝕的進(jìn)行，β相的屏障效應(yīng)凸顯，使得耐蝕能力優(yōu)于其它兩種狀態(tài)的合金。通過有限元模擬和微觀形態(tài)觀察，推測腐蝕產(chǎn)物膜和分級(jí)結(jié)構(gòu)β相構(gòu)成了類“磚-漿”結(jié)構(gòu)，其“膜-相”協(xié)同調(diào)控是鎂合金耐蝕性較大幅度改善的主因（圖2）。

該研究工作以概念發(fā)展為驅(qū)動(dòng)，利用常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了分級(jí)結(jié)構(gòu)微納第二相框架的構(gòu)筑，在提高力學(xué)強(qiáng)度的同時(shí)改善了耐蝕性能，為未來高性能鎂合金設(shè)計(jì)提供了更多參考。