| Mg2Sn对镁合金耐腐蚀性能影响的计算分析与验证 |
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| 引用本文： | 张钰,王博,魏世丞,陈先华,李林蔚,王玉江,梁义.Mg2Sn对镁合金耐腐蚀性能影响的计算分析与验证[J].装备环境工程,2023,20(3):91-98. |
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| 作者姓名： | 张钰 王博 魏世丞 陈先华 李林蔚 王玉江 梁义 |
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| 作者单位： | 陆军装甲兵学院 装备再制造技术国防科技重点实验室，北京 100072;重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400044 |
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| 基金项目： | 国防科技卓越青年科学基金(2017-JCJQ-ZQ-001) |
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| 摘 要： | 目的 从计算角度分析镁合金中的主要析出相Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响,并采用试验测试的方法对其进行验证。方法 利用第一性原理计算方法对Mg_(2)Sn的表面能与功函数进行计算,通过与构建的Mg基体以及Zn、Al掺杂的Mg表面的表面能、功函数进行对比分析,分析Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响。为了验证计算结果,制备Mg-5Zn-3Al-0Sn合金以及Mg-5Zn-3Al-3Sn合金,通过电化学实验对2种合金的耐蚀性能进行对比分析,研究Mg_(2)Sn对ZA系镁合金耐蚀性能的影响。结果 计算了Mg基体表面能与功函数,与其他成果计算结果的符合程度较好。对Mg_(2)Sn不同表面的功函数进行计算,通过与Mg、Mg-Zn、Mg-Al表面的计算结果进行对比,发现Mg_(2)Sn的功函数均要更高。XRD测试结果表明,制备的Mg-5Zn-3Al-3Sn合金中有明显的Mg_(2)Sn相。电化学测试结果表明,Mg-5Zn-3Al-0Sn的耐蚀性能要好于Mg-5Zn-3Al-3Sn的耐蚀性能。结论 通过第一性原理计算发现,Mg_(2)Sn的功函数高于Mg基体表面的功函数,说明在合金中易发生微电偶腐蚀,Mg_(2)Sn充当阴极相促进Mg基体的腐蚀。电化学测试结果说明,当合金中存在明显的Mg_(2)Sn相时,合金的耐蚀性能降低,腐蚀电位达到-1.21 V。
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| 关 键 词： | Mg_(2)Sn 第一性原理计算 ZA系镁合金 微电偶腐蚀 功函数 表面能 |
Calculation Analysis and Verification of the Effect of Mg2Sn on Corrosion Resistance of Magnesium Alloy |
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| ZHANG Yu,WANG Bo,WEI Shi-cheng,CHEN Xian-hu,LI Lin-wei,WANG Yu-jiang,LIANG Yi.Calculation Analysis and Verification of the Effect of Mg2Sn on Corrosion Resistance of Magnesium Alloy[J].Equipment Environmental Engineering,2023,20(3):91-98. |
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| Authors: | ZHANG Yu WANG Bo WEI Shi-cheng CHEN Xian-hu LI Lin-wei WANG Yu-jiang LIANG Yi |
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| Institution: | National Key Laboratory for Remanufacturing, Army Academy of Armored Forces, Beijing 100072, China;College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Mg2Sn first-principles calculation ZA series magnesium alloy micro galvanic corrosion work function surface energy |
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