az91d镁合金在冷却液及大气环境中的腐蚀研究

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1、中文摘要中文摘要镁合金密度小，比强度比刚度高，阻尼减震性能好，机械加工方便，在自然界的资源丰富，特别是易于回收利用，被誉为“2l世纪的绿色工程金属材料”。镁合金在汽车、航空、通讯、电子、机械等领域得到广泛的应用。但镁合金的耐腐蚀性能较差是阻碍其应用的主要因素，研究镁合金的腐蚀机理，对扩大镁合金的应用范围具有重要的意义。本课题主要对AZ91D镁合金在汽车发动机冷却液及大气中的腐蚀情况进行了研究。采用失重法测量了镁合金在冷却液及大气中的腐蚀速率，采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、x

2、射线衍射(XRD)对腐蚀产物的组成、微观形貌和化学成分进行了检测和分析。研究的主要结果如下：1、AZ91D镁合金在汽车发动机冷却液中主要的腐蚀产物为AI。0。、MgC03。镁合金在发动机冷却液中的腐蚀速率随着铝含量增加而减少，在商用发动机冷却液中AZ91D的耐腐蚀性是AZ31的2．2倍，在50％乙二醇溶液中AZ91D的耐腐蚀性是AZ31的3．7倍，在85％乙二醇溶液中AZ91D的耐腐蚀性是AZ31的3．4倍。2、AZ91D镁合金在临汾工业大气中的腐蚀速率为0．01065mm／a，腐蚀产物为A1：03

3、、MgCO。、MgSO。·6H：0和MgSO；·6H：0。大气中CO：加速了金属表面氧化膜的溶解，溶解的Mg扣和C0。2一生成MgCO。在后期对腐蚀起到了阻滞作用。大气中SO。被金属表面的薄液膜吸附形成H。S晚，发生离解生成H+和SO。’，同时由于0：的存在使一部分S032一氧化成SO。2。。MgO和Mg(0H)：转化为可溶性的MgSO。·6H：0和MgSO；·6H：0导致镁合金的腐蚀加剧，而Al。Q、MgCO。对AZ91D镁合金提供了保护作用。3、AZ91D镁合金在青岛海洋大气中的腐蚀速率为0．1

4、2mm／a，腐蚀产物为MgCO。、AI。0。和尖晶石(MgAI：0。)，另外，还有一些飘落的尘埃附着在Mg合金的表面部位。大气环境中C0：吸附后溶解于镁合金表面的薄液膜中，使薄液膜酸化，pH值降低，同时促进了阴极反应，反应生成了微溶的腐蚀产物MgCO。在一定程度上阻滞了腐蚀的进一步进行，起到了保护作用。关键词：AZ91D镁合金；13相；冷却液：工业大气；海洋大气ABSTRACTMagnesiumalloyswererecognizedasthegreenengineeringmaterialsin2

5、1吼centurybecauseoftheirlowdensity,highstrength／weightratio，perfectdampingcapacityandshockenergyabsorptioncapacity,easyprocessing，aswellasagoodrecyclingcapacityandcompatibilitywithenvironment，andtheresourceofthemagnesiumisveryabundantinthenature．Theappl

6、icationoftheminautomobile，aerospacecomponents、communicationpass，electronicequipments、mechanicalequipmentsandSOon，hasbeenincreasing．However,magnesiumalloysusuallyhavepoorcorrosionresistance，whichisactuallyoneofmainobstaclesthatimpedestheapplicationofmag

7、nesiumalloysinpracticalenvironments．Therefore，thestudyonthecorrosionmechanismofmagnesiumalloyisamajorissueforresearchanddevelopmentofmagnesiumalloys．Inthispaper,thecorrosionofAZ91Dmagnesiumalloyinautomotiveenginecoolantandtheatmospherearestudied．Corros

8、ionratesofAZ91Dmagnesiumalloyinenginecoolantandtheatmosphereareinvestigatedbyweight—lossmethod．Thecompositionofcorrosionproducts、micrograph、chemicalcompositionhavebeentestedandanalyzedbymetallogrophy、scanningelectronmicroscopy(SEM)、ener