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时间:2019-05-15
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1、柳慷护汽车发动机冷却液中AZ91D镁合金的腐蚀行为张钱斌,周添红(1.安徽机电职业技术学院,安徽芜湖241002;2.中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州730070)[摘要]近来AZ91D镁合金被用到汽车发动机中,而以往对其在冷却液中瘸蚀行为的报道较少。采用浸泡和电化学测试方法,研究了汽车发动机用材AZ91D镁合金在不同体积分数乙二醇模拟冷却液中的腐蚀行为及腐蚀机理。结果表明:随着乙二醇体积分数的增加,AZ91D镁合金的腐蚀速率呈现先降低后增加的趋势,在乙二醇体积分数为80%时腐蚀速率最小,合金的腐蚀速率随着腐蚀时间的延长呈降低趋势;AZ91D镁合金在乙二醇一水溶液中会
2、形成具有自愈合作用的MgO/Mg(OH)腐蚀产物膜,可以对合金表面起到良好的保护作用;AZ91D合金在乙二醇.水溶液中以析氢腐蚀为主,而在纯乙二醇中以Mg和乙二醇的化学腐蚀为主。[关键词]AZ91D镁合金;腐蚀;汽车发动机冷却液;电化学行为[中图分类号]TG146.2[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2015)07—0055—030前言1.3测试分析1.3.1腐蚀失重目前,商用的发动机冷却液通常是由乙二醇、水等截取30.0mm×30.0mm×1.5mm试样进行失重组成,其主要作用是防蚀防锈,不同冷却液间的主要差别在于添加剂不同,因而其耐腐蚀性能也就不同J。腐蚀
3、,每组取3个平行样。腐蚀前称量试样质量,采用悬吊法在模拟冷却液中室温浸泡15,30,45d后取出,近年来,汽车发动机的缸体及冷却系统材料中用到了用CrO溶液清洗腐蚀产物,再用去离子水清洗晾干,综合性能良好的AZ91镁合金,但对于这种轻质合金在称重后计算单位面积的腐蚀速率。常规冷却液中的腐蚀行为的报道相对较少。本工作系1.3.2电化学行为统研究了铸造AZ91D镁合金在不同体积分数乙二醇溶采用IM6e电化学工作站对AZ91镁合金在不同冷液中的腐蚀行为和腐蚀机理,以期为汽车发动机用材却液中的电化学极化曲线进行测试,试样为工作电极,和冷却液的开发提供参考。面积为1cm,饱和甘汞电极
4、为参比电极,纯Pt为对电1试验极;测试温度为室温,扫描速度为0.1V/s,扫描区间为一2~1V。1.1基材前处理1.3.3腐蚀产物形貌及相组成从汽车发动机上截取50mmx20mm×2mm的铸采用S.4300型扫描电子显微镜(SEM)观察不同造AZ91D镁合金,其化学成分(质量分数,%)为9.10冷却液中AZ91D镁合金的腐蚀形貌;采用D.8型x射A1,0.68Zn,0.24Mn,0.08Si,0.02Cu,余量为Mg;经过线衍射仪(XRD)分析合金表面腐蚀产物的物相组成。打磨、机械抛光后用清水冲洗,酒精超声处理,风干。2结果与讨论1.2模拟冷却液的制备2.1失重腐蚀首先将硫
5、酸铈加入去离子水中,添加量为60图1列出了AZ91D镁合金在不同体积分数的乙二mg/L;然后将乙二醇添加进硫酸铈一水混合溶液中,模醇溶液中分别浸泡15,3O,45d后的腐蚀速率曲线。从拟制备了乙二醇体积分数分别为0,15%,20%,40%,图1可以看出:在相同腐蚀时间下,随着乙二醇体积分数60%,80%,100%的乙二醇.水模拟冷却液。的增加,AZ91D合金的腐蚀速率呈现先降低后增加的趋[收稿日期]2015—01—23势,在乙二醇体积分数为80%时腐蚀速率最小;在同一[通信作者]张钱斌(1980一),讲师,主要研究方向为轻合体积分数的乙二醇溶液中,随着腐蚀时间的延长,合金的
6、金,E—mail:qianbingz80@126.com腐蚀速率有降低的趋势,但腐蚀时间对腐蚀速率的影响柳假j别为448txm和408m,比废油的磨斑直径显著减小,磨减摩上起到了良好的正效应。且磨斑表面也更平整,磨痕深度分别从7.0m和14.2(4)针对国内更换发动机油习惯而开发的溶剂抽m缩小至5.7m和1.7m。再生油的磨斑直径和提、絮凝精制和补加添加剂的再生方法能使发动机废深度与新油的相当,表明再生油的抗磨性能与新油基油有效再生,是一种更简单、更经济的再生方法。本一致。[参考文献]E3和E4的新、废和再生油磨斑表面的能谱分析见表2。由表2可以看到:无论用哪种油,摩擦表面
7、除[1]ScapinMA,DuarteCL,BustillosJose’OscarWV,eta1.Assessmentofgammaradiolyticdegradationinwaste了摩擦副的基体元素Fe,C,Cr外,还有0元素,表明有lubricatingoilbyGC/MSanduV/VIs[J].Radiation铁的氧化物;表面都有添加剂元素,如S,Ca,P,Zn,表PhysicsandChemistry,2009,78:733—735.明摩擦表面有添加剂沉积,生成了化学吸附膜或摩擦[2]田莉.柴油机
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