Using Solution Heat Treatment and Multi Directional Forging to Improve the Mechanical and Corrosion Properties of an Mg–2Zn–0.2Ag Alloy

Mohammad Asadollahi; Reza Alizadeh; Reza Mahmudi; Sheyda Labbaf; Sayed Khatiboleslam Sadrnezhaad; Mehdi Atari

doi:10.1007/s12540-023-01602-8

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자료유형: 학술저널

저자정보: Mohammad Asadollahi (Sharif University of Technology) Reza Alizadeh (Sharif University of Technology) Reza Mahmudi (University of Tehran) Sheyda Labbaf (Isfahan University of Technology) Sayed Khatiboleslam Sadrnezhaad (Sharif University of Technology) Mehdi Atari (Isfahan University of Technology)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.6

발행연도: 2024.6

수록면: 1,538 - 1,555 (18page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01602-8

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This study investigated the effects of solution heat treatment and multi-directional forging (MDF) on the microstructure,mechanical, and corrosion properties of an Mg–2Zn–0.2Ag alloy. Microstructural characterization by field emission scanningelectron microscopy indicated that the as-cast material consists of some MgZn2and Ag-rich MgZn precipitates. These silverrichMgZn precipitates were entirely and partially dissolved after the solution treatment and MDF, respectively. In addition,the grain size of the as-cast alloy increased by 86% and decreased by 43% after solution heat treatment and MDF, respectively. The ultimate shear strength of the as-cast material increased by 25% and reached 149.5 MPa after MDF processing,while it did not change significantly after solution treatment. The obtained results indicated that the corrosion layer formedon the samples consists of an inner layer (magnesium hydroxide) and an outer layer (phosphate compounds). Based on thecorrosion tests, it was found that solution heat treatment and MDF could significantly improve the corrosion resistance ofthe as-cast Mg–2Zn–0.2Ag. The corrosion resistance (Rp) obtained from the electrochemical impedance spectroscopy (EIS)test exhibited enhancements of 119% and 152% after heat treatment and MDF processes, respectively. This improvementin corrosion resistance was attributed to the higher stability of the outer layer in both solution-treated and MDF-processedsamples, compared to the as-cast material. The results of cell studies also indicated a significant improvement in the cellviability of the solution-treated Mg–2Zn–0.2Ag alloy sample compared with pure Mg.

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