汽车发动机冷却液中AZ91D镁合金的腐蚀行为

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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